El Club de Ciencias

miércoles, 26 de febrero de 2020

Los Nematodos

Qué son los nematodos

Comúnmente conocidos como gusanos redondos, los nematodos son uno de los grandes filos taxonómicos en los que se clasifican los invertebrados del reino Animal o Animalia.

Generalmente, los nematodos son conocidos por su capacidad de infección y causa de enfermedades, tanto en plantas como en animales, siendo los responsables de la pérdida de cultivos y plantas ornamentales, así como de enfermedades infecciosas gastrointestinales en los seres humanos y otros animales (mamíferos y peces, principalmente). De esta forma, los nematodos son considerados uno de los fitopatógenos y parásitos más extendidos en cualquier rincón del planeta.

Características de los nematodos

Entre las principales características de los nematodos destacan:

Viven tanto de forma libre en suelos áridos y húmedos, en hábitats de agua dulce y salada, así como parasitando plantas y animales de los que se alimentan.
Su tamaño es muy variado, desde pocos milímetros a más de medio metro.
Su cuerpo es redondo y alargado, de forma cilíndrica y sin segmentos. Su simetría es bilateral.
La boca de los nematodos cuenta con diferentes estructuras que les permiten unirse a tejidos y obtener alimento, tales como dientes, placas e incluso ganchos bucales.
La superficie exterior de los nematodos adultos es muy resistente, cuentan con una cutícula y con varias capas musculares.
En cuanto a su alimentación, los nematodos han desarrollado diferentes estrategias, tales como: aspiración para la ingestión de sangre, absorción de tejidos destruidos, así como de contenido intestinal y de nutrientes presentes en diferentes líquidos corporales (en animales) o de la savia (en plantas).
La reproducción de los nematodos puede ser tanto sexual como asexual, mediante partenogénesis, fragmentación o embriogénesis. Según las condiciones ambientales y de supervivencia en que se encuentren los adultos, optarán por un método reproductivo y otro.

Clasificación de los nematodos

El filo de los nematodos incluyen a unas 25.000 especies. Estos animales invertebrados han evolucionado a lo largo de su historia biológica con el objetivo de adaptarse a nuevos huéspedes que parasitar, tanto dentro del reino de los animales como del de las plantas. Para la clasificación de los nematodos, el método clásico más utilizado es en función de criterios morfológicos, los cuales permiten distinguir dentro del filo nematodos, las siguientes clases y subclases:

Clase Adenophorea

Enoplios (subclase Enoplia)
Cromadorios (subclase Chromadoria)

Clase Secernentea

Rabdítidos (subclase Rhabditia)
Senefrénicos (subclase Spiruria)
Diplogasterios (subclase Diplogasterida)

En el próximo apartado, conoceremos más de cerca el mundo de los nematodos con ejemplos concretos de especies comunes.

Qué son los nematodos: características, clasificación y ejemplos - Clasificación de los nematodos

Ejemplos de nematodos

A continuación, presentamos una lista de ejemplos de especies de nematodos, tanto especies como géneros que son comúnmente conocidos en muchos casos por la enfermedad o síntomas que causan:

Ejemplos de nematodos parásitos de animales

Lombriz intestinal (Ascaris lumbricoides)
Nematodo de la anquilostomiasis (género Ancylostoma)
Tricocéfalo o gusano látigo (Trichuris trichiura)
Nematodo de la anchilostomiasis (Ancylostoma duodenale)
Necátor americano (Necator americanus)
Nematodo de la estrongioloidiasis (Strongyloides stercoralis)
Gusano de Guinea (Dracunculus medinensis)
Nematodo de la anisakiasis (género Anisaki)
Oxiuros (Enterobius vermicularis)
Triquinas (Trichinella spiralis)
Nematodo de la filariasis (orden Spirurida)

Ejemplos de nematodos parásitos de plantas

Nematodo de la raíz de la patata (género Globodera)
Nematodo ectoparásito migrador (genero Xiphinema)
Nematodos inductores de agallas (género Meloidogyne)
Nematodos enquistados (Heterodera fici)
Nematodo espiral (género Helicotylenchus)
Nematodo del nudo de la raíz (género Meloidogyne)
Nematodo de la lesión radical (género Pratylenchus)
Nematodo barrenador (Radopholus similis)
Nematodo de la hoja (género Aphelenchoides)
Nematodo de la pudrición (Ditylenchus destructor)
Nematodo del tallo y los bulbos (Ditylenchus dipsaci)

Aquí abajo puedes ver imágenes de algunos de estos ejemplos de nematodos.

Qué son los nematodos: características, clasificación y ejemplos - Ejemplos de nematodos

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Bibliografía

Ortuño, N. & Oros, R. (2002) Nematodos que atacan cultivos ornamentales. Revista Manejo Integrado de Plagas y Agroecología (Costa Rica). Volumen 66, pp: 76-81.
Sarmiento, L., Tantaleán, M. & Huiza, A. (1988) Nematodos parásitos del hombre y de los animales en el Perú. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional de La Libertad, Trujillo. Perú.
López, L. & Jansson, H. (2000) Biodiversidad del suelo: control biológico de nematodos fitopatógenos por hongos nematófagos. Revista Cuadernos de Biodiversidad.

¿Fue Marte como la Tierra hace 4000 millones de años?

El Marte de hoy es demasiado frío para albergar agua líquida en su superficie, un requisito indispensable para el desarrollo de la vida tal como la conocemos. Sin embargo un artículo publicado esta semana en la revista especializada Science Advance podría ayudar a los astrobiólogos a comprender la alcalinidad, el pH y el contenido de nitrógeno de las aguas antiguas de Marte y, por extensión, la composición de dióxido de carbono de la antigua atmósfera del planeta.

"La cuestión que impulsa nuestros intereses no es si hay vida en Marte actualmente", aclara Timothy Lyons, profesor de biogeoquímica de la Universidad de California en Riverside. "Lo que nos preguntamos es si hubo vida en Marte hace miles de millones de años, lo que parece significativamente más probable" especifica, añadiendo que "existe una evidencia abrumadora de que Marte tenía océanos de agua líquida hace aproximadamente 4 mil millones de años".

"Lo que nos preguntamos es si hubo vida en Marte hace miles de millones de años, lo que parece significativamente más probable"

¿Cómo fue posible que Marte albergara océanos si el Planeta Rojo está más alejado del Sol que la Tierra y hace miles de millones de años el sol generaba menos calor que el actual? Es la incógnita que quita el sueño a equipo de Lyons. "Para que Marte fuera lo suficientemente cálido para albergar agua superficial en estado líquido, su atmósfera probablemente habría necesitado una inmensa cantidad de gases de efecto invernadero, dióxido de carbono específicamente", responde Chris Tino, estudiante graduado de la UCR y coautor del artículo junto conEva Stüeken, profesora de la Universidad de St. Andrews, en Escocia.

Dado que es imposible tomar muestras de la atmósfera de Marte de hace miles de millones de años para conocer su contenido de dióxido de carbono, el equipo buscó un lugar en la Tierra cuya geología y química guarda grandes similitudes con la superficie marciana y el cual podría proporcionar algunas de las piezas que faltan. Lo encontraron en el cráter Nordlinger Ries del sur de Alemania.

Formado hace aproximadamente 15 millones de años después de ser golpeado por un meteorito, el cráter Ries presenta algunas de las capas de rocas y minerales mejor conservadas de la Tierra. Por su parte, el rover Mars de la NASA analizó a principios de este 2020 un cráter antiguo, de idéntica estructura y bien conservado en nuestro planeta vecino. Ambos lugares presentaron agua líquida en su pasado lejano, por lo que la comparación de su composición química aporta nueva y valiosa información.

Aunque según Tino es muy poco probable que el antiguo Marte tuviera suficiente oxígeno para albergar formas de vida complejas, algunos microorganismos se podrían haber desarrollado si el agua marciana antigua hubiera tenido un nivel de pH neutro y hubiera sido altamente alcalina. "Esas condiciones implican suficiente dióxido de carbono en la atmósfera - quizás miles de veces del presente en la atmósfera de la Tierra hoy en día- para calentar el planeta y hacer posible el agua líquida".

Mientras que el pH mide la concentración de iones de hidrógeno en una solución, la alcalinidad es una medida que depende de varios iones y de cómo interactúan para estabilizar el pH. "Las muestras de roca del cráter Ries tienen proporciones de isótopos de nitrógeno que se pueden explicar mejor por un pH alto", explica Stüeken. "Además, los minerales en los sedimentos antiguos nos cuentan que la alcalinidad también era muy alta".

Sin embargo, en comparación, las muestras marcianas, cuyos indicadores minerales de alta alcalinidad y datos de isótopos de nitrógeno apuntan a un pH relativamente bajo, exigirían niveles extremadamente altos de dióxido de carbono en la atmósfera pasada.

Estas estimaciones de dióxido de carbono podrían ayudar a resolver el antiguo misterio de cómo un antiguo Marte, ubicado tan lejos de un joven y débil sol, podría haber sido lo suficientemente cálido como para albergar océanos superficiales líquidos y tal vez vida, sin embargo, cómo se podrían haber mantenido niveles tan altos y qué podría haber vivido debajo de ellos aún siguen siendo preguntas importantes para las que los científicos no tienen respuesta.

"El pH es un parámetro clave para calcular el dióxido de carbono en la atmósfera", afirma Tino, "y sin embargo, antes de este estudio, nadie se había basado en algo tan sencillo como los isótopos de nitrógeno para estimar el pH de las aguas antiguas de Marte".

Cuando las muestras de la misión rover Mars 2020 de la NASA se devuelvan a la Tierra, se podrán analizar sus proporciones de isótopos de nitrógeno. Estos datos podrían confirmar la sospecha de altos niveles de dióxido de carbono hicieron posible el agua líquida en Marte, y tal vez el desarrollo de algunas formas de vida microbiana. "Podrían pasar entre 10 y 20 años antes de que las muestras vuelvan a la Tierra", dijo Lyons. "Pero estoy encantado de saber que tal vez hayamos ayudado a definir una de las primeras preguntas que se harán una vez que estas muestras lleguen a la Tierra y se distribuyan a los laboratorios de todo el mundo", concluye.

Encuentran el primer fósil de goma vegetal

La goma vegetal no puede formar fósiles porque es soluble en agua, al menos así lo pensaban los expertos, pero un resto fosilizado de esta sustancia con unos 110 millones de años de antigüedad ha echado por tierra esta creencia

Un estudio que publica este martes Scientifics Reports señala que el fósil, con un aspecto similar al ámbar fue encontrado entre hojas fosilizadas de la planta Welwitschiophyllum procedentes de Brasil.

El descubrimiento corrió a cargo de la estudiante de doctorado en la Universidad de Portsmouth(Reino Unido) Emily Roberts mientras examinaba hojas fósiles de Welwitschiophyllum y dentro de algunas encontró delgadas bandas de color ámbar.

Hasta ahora se consideraba que la goma vegetal no sobrevive al proceso de fosilización, pues los científicos siempre han asumido que la goma se disolvería en agua y no podría resistir lo suficiente como para ser preservada en los restos de plantas fósiles.

Como esta goma fosilizada se parece tanto al ámbar, se cree que puede haber muchas otras sustancias de color ámbar en las plantas fósiles.

Las plantas produce fluidos como la resina y la goma, que tienen diferentes funciones, la primera es una respuesta a las heridas y actúa como defensa frente a las enfermedades y los insectos.

La goma, por su parte, está relacionada con el almacenamiento de alimento, apoyo estructural y la reparación de heridas. Aunque ambas tienen un aspecto similar son químicamente diferentes.

Este nuevo descubrimiento, según Roberts “supera la asunción básica de que la goma vegetal no puede preservarse en los registros fósiles”.

Así, considero que “nos ha abierto los ojos ante el hecho de que otros químicos de la plantas también se pueden preservar”, dijo la experta, quien recordó que la primera vez que hizo las pruebas quedó “sorprendida” pues estaban confirmando algo que “se pensaba que era imposible”.

Sobrevivir en el desierto de Namibia

El estudio, que publica Scientific Reports también ha revelado otro descubrimiento importante, que la Welwitschia, una planta actual considerada el único superviviente de ese linaje y que se encuentra en el desierto de Namibia en Namibia y el sur de Angola produce una goma similar a la planta de 110 millones de años encontrada en Brasil.

El coautor del estudio David Martill, también de la Universidad de Portsmouth destacó que la Welwitschia ha prosperado en uno de los entornos más duros de la Tierra durante más de 120 millones de años.

“Este descubrimiento es extremadamente emocionante, especialmente cuando se pone en el contexto de estos dos continentes, África y América del Sur, siendo uno solo durante el período cretáceo”. EFEverde

Encuentran el primer fósil de goma vegetal, algo que se creía imposible

Goma fósil en la sección delgada de la hoja fosilizada. Imagen cedida por Universidad de Portsmouth

jueves, 20 de febrero de 2020

Tres misterios de la física moderna pendientes de desentrañar,

Me gustó bastante esta charla del físico Sean Carroll en la Universidad de Cambridge por varias razones, pero principalmente porque es reciente y está muy actualizada; tiene un nivel adecuadamente divulgativo y se centra en explicar lo que no sabemos y está pendiente de desentrañar de la física desde hace más de un siglo. Por otra parte digamos que es de los físicos que intenta llevar el juego a su terreno (sus teorías favoritas) aunque en justicia también hay que decir que menciona los pros y contras de otras.

La charla dura cerca de una hora, así que es de las de ver tranquilamente aunque ¡ojo! todo se explica muy rápido y sin paños calientes. Carroll primero hace una introducción y con su habitual dominio escénico y de la exposición enumera esos tres «misterios», a saber:

La mecánica cuántica. Carroll recuerda que ya el mismísimo Richard Feynman afirmó aquello de que «se puede decir con seguridad que nadie entiende la mecánica cuántica» y eso fue medio siglo después de que se propusiera. Un siglo después Carroll cree que seguimos igual… o peor. Reitera que no hay consenso respecto a cómo entenderla, aunque irónicamente sabemos aprovecharnos de cómo funciona y hacer cálculos para hacer crear avances increíbles con ella, desde los láseres a los nuevos materiales o los ordenadores cuánticos. Pero según él, nos hemos despreocupado de intentar entender la mecánica cuántica en profundidad: ¿Cómo se interpreta correctamente? ¿De dónde surge su aleatoriedad? ¿Cómo lidiar con el problema de la medida? Según él la interpretación de Hugg Everett y sus universos paralelos es más simple y no tan complicada de aplicar como parecería en principio; esto me pareció expuesto de una forma brillante.
De dónde provienen la gravedad y el espacio-tiempo. Esto tiene que ver con la famosa unificación entre la Relatividad General y la mecánica cuántica, dos conceptos que parecen estar separados por un amor imposible: la mecánica cuántica «hace desaparecer los conceptos clásicos» y la Relatividad de Einstein trabaja con gravedad y espacio-tiempo clásicos. Suceden cosas muy extrañas en el vacío (que no está tan vacío) y su relación con el entrelazamiento cuántico. Quizá entendiendo mejor la mecánica cuántica y el vacío –campo en el que trabajan muchos físicos experimentales– se pudiera plantear si es de ahí de donde surgen de algún modo el espacio-tiempo y la gravedad como consecuencia lógica. (En esto es en lo que lleva tiempo trabajando Carroll).
La flecha del tiempo. Este sería el tercer misterio: por qué el pasado y el futuro son diferentes y el porqué hay esa aparente asimetría. Sabemos que la entropía y la segunda ley de la termodinámica marcan la flecha del tiempo tal y como lo percibimos, pero no está muy claro por qué al principio de los tiempos la entropía era tan baja –cuestiones cosmológicas aparte–, por qué la percibimos como la percibimos, su relación con la causalidad y otras cosas. También andan por ahí los sistemas caóticos, un estado especialmente interesante de los sistemas físicos porque es donde suceden cosas que no son demasiado aburridas (de hecho esos estados contienen más información).

Según Carroll el misterio de la mecánica cuántica es incluso más primordial que el de la materia oscura y la energía oscura, así como que el de la flecha del tiempo y la naturaleza del espacio-tiempo y la mismísima gravedad. Es algo que parece mucho más fundamental para comprender cómo funciona el universo; quizá resolviendo algunos de esos enigmas –no simplemente verificando que los cálculos funcionan– tuviéramos buenas pistas acerca de los otros.

Para quien le interesen más estos temas hay mucho material en todos los formatos siguiendo los enlaces (abajo hay una estupenda selección) y buscando por ahí. Para mi gusto, por desgracia, buscar resulta hoy en día un tanto repetitivo; encontré por ejemplo otro vídeo también reciente de Carroll de otra conferencia titulada Many Worlds en el Festival de Humanidades de Chicago que es básicamente igual, chiste por chiste. También hay innumerables mini-entrevistas aburridas de unos pocos minutos de esas en las que parece que entrevistador y entrevistado están en un estudio de radio (¿para eso grabar un vídeo?) además de podcasts en YouTube (sí: podcasts en YouTube, con una imagen fija; algo que no alcanzo a comprender). En fin, los añadido a mi lista personal de los «misterios del mundo moderno».

Arrokoth: la imagen de New Horizons que destruye la principal teoría sobre cómo se formaron los planetas

Un grupo de científicos asegura que revocó "decisivamente" la teoría predominante de cómo se formaron los planetas.

La noción más aceptada era que el violento choque de objetos formó cúmulos cada vez más grandes hasta que se convirtieron en planetas.

Los nuevos hallazgos, sin embargo, sugieren que el proceso fue menos catastrófico y que la materia se fue acumulando paulatinamente sin tantos sobresaltos.

Los enigmas que plantea la imagen más nítida de Ultima Thule, el objeto más distante jamás explorado en el Sistema Solar

El estudio aparece en la revista Science y se presentó en la reunión de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, en Seattle.

Alan Stern, investigador principal del estudio, dijo que el descubrimiento fue de "estupenda magnitud"Fin de las recomendaciones.

"Antes estaba la teoría predominante de finales de los años sesenta de colisiones violentas y una teoría más reciente de acumulación suave", le dijo Stern a la BBC.

"Ahora la primera se hizo polvo y la otra es la única que sigue en pie. Esto rara vez sucede en la ciencia planetaria, pero hoy hemos resuelto el asunto".

El estudio que da por tierra la teoría predominante de cómo se formaron los planetas

Las afirmaciones de Stern surgen del estudio detallado de un objeto en los confines del sistema solar.

La banda de científicos que descubrió las reglas que rigen la vida en el planeta y puso de cabeza nuestra visión del mundo

Se llama Arrokoth, también conocido como Ultima Thule, y está ubicado a más de 6.000 millones de kilómetros del Sol, en una región llamada cinturón de Kuiper.

Los científicos obtuvieron imágenes de alta resolución de Arrokoth cuando la nave espacial New Horizons de la NASA pasó cerca de ella hace poco más de un año.

La sonda les dio a los científicos su primera oportunidad de probar cuál de las dos teorías en competencia era correcta: ¿fue un choque o un delicado encuentro?

El análisis realizado por Stern y su equipo no pudo encontrar evidencia de un impacto violento. No encontraron fracturas por estrés, ni hubo ningún aplanamiento, lo que indica que los objetos se juntaron suavemente.

"Esto es completamente decisivo", dice Stern. "De un solo golpe, el sobrevuelo de Arrokoth pudo decidir entre las dos teorías".

El científico es optimista porque estos objetos del cinturón de Kuiper han permanecido en gran medida igual desde la formación del sistema solar. Son, en efecto, fósiles perfectamente conservados de este tiempo lejano.

La nueva teoría de aglomeración suave fue desarrollada hace 15 años por el profesor Anders Johansen en el Observatorio Lund en Suecia. En ese momento era un joven estudiante de doctorado. La idea surgió de las simulaciones por computadora.

El adolescente de 17 años que descubrió un planeta 6 veces más grande que la Tierra en su tercer día en la NASA

Después de hablar con Stern, le di la primicia por teléfono al profesor Johansen de que su teoría había sido confirmada. Hubo una pausa en la línea antes de responder que "se sentía genial".

"Es un momento especial. Recuerdo cuando era estudiante de doctorado y me sentía muy nervioso por estos nuevos resultados porque eran muy diferentes a los anteriores", añadió el profesor.

"Me preocupaba que hubiera un error en mi código o que hubiera cometido un error de cálculo".

"Y luego, cuando ves estos resultados confirmados por observaciones reales, es un verdadero alivio".

El profesor Johansen celebró la ocasión comiendo pizza con su familia.

La ingeniera Maggie Aderin-Pocock, quien copresenta el programa Sky at Night de la BBC, advirtió que hay que tener cuidado de derrumbar toda una teoría basados en la observación de un objeto, pero dijo que la interpretación de Stern "tiene mucho sentido".

"Es bueno tener esta evidencia porque la teoría de los choques fue una buena teoría, pero tuvo algunos cuestionamientos. ¿Por qué los objetos se pegaron y no rebotaron? Había muchas cosas que no cuadraban".