biologia
Abejas en las profundidades del alma
Las abejas y su organización en colmenas constituyen el «espejo ideal de la humanidad» ya que «nos han acompañado a lo largo de toda la historia del pensamiento occidental», explican los escritores franceses Pierre Henri y François Tavoillot, que han escrito «El filósofo y la abeja».
Ambos hermanos, que publican esta obra por la editorial Espasa, trabajan cada uno por su cuenta pero “regularmente hacemos balance conjunto” de sus respectivas investigaciones.
Piere Henri es profesor de filosofía en la Universidad de París y François trabaja como apicultor en el Alto Loira y cada uno desde su sector ha estudiado el significado de la abeja como símbolo para el pensamiento occidental.
“Nuestra gran sorpresa fue descubrir que nos ha acompañado a lo largo de toda la historia” en reflexiones de filósofos, eruditos e intelectuales europeos, empezando por la mitología griega, donde figura la leyenda de Aristeo, hijo del dios Apolo y la ninfa Cirene, y el primero que enseñó a los hombres a domesticar abejas gracias a las colmenas.
La simbología en “El filósofo y la abeja”
Desde entonces, el colmenar se ha empleado simbólicamente en todas las teorías políticas, “algunas de ellas muy opuestas entre sí” pues mientras Aristóteles la comparaba con el ideal aristocrático, Séneca lo veía más representativo de la monarquía, Cicerón la relacionaba con la república y pensadores posteriores la asimilaron con el comunismo, el liberalismo e incluso la anarquía.
En todo caso, “en el mundo de las abejas se puede encontrar las grandes cuestiones que, desde tiempos inmemoriales, se han planteado los seres humanos“, han señalado los hermanos Tavoillot.
Y es que esta especie de insectos ha sido tomada como modelo a seguir en muy distintas profesiones como, por ejemplo, entre científicos e ingenieros, debido a su capacidad para construir celdas “perfectamente geométricas” y a su “excepcional organización” fabricando miel o cera.
Los autores de “El filósofo y la abeja” consideran que, en cierto modo, también han sido “las inventoras del desarrollo sostenible” puesto que su forma de cosechar el néctar “lejos de dañar la flora, contribuye a fortalecer y promover la polinización“.
En peligro su supervivencia
Sin embargo, esta especie se enfrenta, sobre todo desde los años 90 del siglo XX, a serios problemas de supervivencia debido a “la calamidad” que supone el uso de muchos pesticidas que emplean neonicotinoides para el tratamiento de semillas.
Estos productos, asimilados incluso en dosis muy bajas, tienen un devastador efecto neurológico en las abejas, al causarles parálisis y muerte.
Los problemas para la reproducción de las plantas se han hecho evidentes ya en zonas de China, donde la muerte masiva de abejas ha obligado al ser humano a llevar a cabo la polinización de forma manual, indican estos especialistas.
La situación en China es sólo “la punta del iceberg” pues los hermanos Tavoillot han insistido en el hecho de que la tercera parte de la producción de bienes agrícolas está relacionada con la polinización, por lo que lo que “está en peligro es nuestro propio futuro“.
Remontándonos en el curso de la historia, nos damos cuenta de que los pensadores de todas las épocas y civilizaciones han buscado en la colmena mucho más que la miel: ejemplos, modelos, guías para la vida y, también, los secretos de la naturaleza y los misterios de la cultura. Y, así, se ha descrito a la abeja como pozo de ciencia o modelo de virtud. Se ha hecho de ella el emblema de la monarquía o del imperio, pero también de la anarquía, de la democracia, del comunismo y de la sociedad de mercado.
De su comportamiento se han extraído lecciones de industria, de dominación, de poesía, de piedad, de castidad e, incluso, de… polinización. El ruido de su vuelo también ha dado nombre al rumor de la era Internet: ¡el buzz! La polinización se ha convertido en un paradigma muy apreciado para «modelizar» la economía numérica. Recientemente, la colmena ha permitido aprehender la inteligencia colectiva, la modelización sistémica y, también, los fenómenos de la ciudadanía participativa.
Todos estos conceptos, y muchos otros, han sido explotados, pues la abeja siempre va más allá de lo que es. El espectáculo de su vuelo, la contemplación de su organización, la degustación de sus productos llevan inevitablemente a una especie de ensoñación metafísica, como si la abeja nos condujese a la filosofía…
El mito de las abejas de Aristeo gira, precisamente, en torno a su pérdida pues, como causante indirecto de la muerte de la ninfa Eurídice, los dioses le castigaron destruyendo sus colmenas.
Para recuperarlas, tuvo que levantar altares y sacrificar “cuatro bueyes y cuatro vacas, tras lo cual las ninfas le perdonaron y bendijeron para que obtuviese una abundante cosecha de miel” y de los cadáveres surgió un nuevo enjambre de abejas con el que pudo recuperar su actividad.
Hoy día, los apicultores tratan de compensar la pérdida de abejas gracias a la tecnología para mejorar su cría, por lo que “la apicultura sigue siendo una profesión dinámica y atractiva“, han concluido.
Peces envenenados por el progreso
Cada vez hay más residuos de fármacos y de productos de cuidado personal en los ecosistemas acuáticos, y está creciendo la preocupación, tanto de la comunidad científica como de la sociedad, en torno a los efectos secundarios que pueden provocar a los seres vivos acuáticos. Se han hecho grandes esfuerzos en identificar y controlar este tipo de contaminantes y sus subproductos en los desagües de las depuradoras y en las aguas superficiales ambientales, pero uno de los grandes desafíos sigue siendo evaluar qué efectos tienen en la biota.
En este contexto, investigadores del departamento de Química Analítica de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) ha desarrollado métodos analíticos para medir el contenido de antidepresivos, antibióticos y filtros ultravioleta en el agua y en los peces. También han analizado la acumulación de estos contaminantes en los tejidos y fluidos de los peces, su transformación y los efectos que tienen a nivel molecular.
Hasta ahora, a través de la biomonitorización ambiental, se había probado el riesgo de acumulación de estas sustancias en peces y otros organismos acuáticos, pero no se había investigado en profundidad la manera en la que se acumulan, distribuyen, metabolizan y eliminan los fármacos y productos de cuidado personal en los tejidos y secreciones biológicas de dichos organismos.
“La falta de conocimiento en torno a la transformación y la biodegradación de los fármacos y de los productos de cuidado personal puede llevar a infravalorar los verdaderos efectos de la exposición de los peces a estos contaminantes –explica la investigadora de la UPV/EHU Haizea Ziarrusta Intxaurtza–. Estos subproductos (los derivados de las transformaciones y los metabolitos) pueden ser tanto o más peligrosos que sus precursores”.
En ese sentido, Ziarrusta y otros autores, que publican su estudio en la revista Environmental Toxicology and Chemistry, han detectado que el antidepresivo amitriptilina, el antibiótico ciprofloxacin y el filtro ultravioleta oxibenzona pueden acumularse en los peces y que estos contaminantes “producen efectos secundarios en el plasma, el cerebro y el hígado de estos, porque interfieren en su metabolismo, y pueden incluso afectarles a nivel de organismo”.
Buscando una respuesta, surgen decenas de preguntas
El equipo primero ha optimizado diferentes métodos analíticos “para poder determinar fármacos y productos de cuidado personal en el agua y en los tejidos de los peces”, explica la investigadora. Utilizando estos métodos se ha constatado la existencia de estos contaminantes en varios estuarios vizcaínos y en peces, pero “hemos querido ver los efectos que acarrean a los peces, analizando los cambios que ocurren en su metabolismo”.
Han llevado a cabo experimentos de exposición con doradas en la Estación Marina de Plentzia, en los que han evaluado la bioacumulación de amitriptilina, ciprofloxacin y oxibenzona y su distribución en los tejidos de estos animales.
“Además, hemos investigado la biotransformación de estos contaminantes y caracterizado sus productos de degradación; por último, hemos investigado los cambios que provocan estos contaminantes a nivel molecular, analizando el metabolismo de los peces”, añade Ziarrusta.
Aunque se ha realizado el análisis de los contaminantes por separado, la científica aclara: “Primero debemos entender las cosas por separado, para luego poder entender qué ocurre en términos generales. En realidad, en el agua no hay solo un contaminante, y los peces están en continua exposición”.
La investigadora indica que hay mucho trabajo por hacer: “Es preocupante la concentración de este tipo de contaminantes, porque el consumo está aumentando y en las depuradoras no conseguimos eliminarlos, llegan hasta los peces y están cambiando su metabolismo. No sabemos hasta qué punto influirá eso a nivel de individuo, y el problema podría llegar a niveles poblacionales. A medida que contaminamos el mar, es decir, a medida que aumentan los contaminantes, la situación empeora, y es preciso saber si existe el riesgo de que los contaminantes que acumulan los peces lleguen hasta los humanos”.
Según Ziarrusta, “las aproximaciones analíticas que hemos desarrollado también pueden utilizarse para investigar otros tipos de contaminantes y especies; de esta manera, se podrá aglutinar información decisiva para evaluar los riesgos ambientales y establecer nuevas medidas reguladoras”.
El secreto de la naturaleza que pervive
Dennis tiene 5.063 años de edad, verificados científicamente. Este árbol de la especie pino longevo (Pinus longaeva) vive en las White Mountains de California (EE.UU.). Si hubiera podido viajar, habría visto la fundación de Troya, o la construcción de las pirámides de Giza en Egipto y del monumento megalítico de Stonehenge en Gran Bretaña. Pero si en lugar de hablar de ejemplares individuales nos fijamos en poblaciones clónicas, en el Fishlake National Forest de Utah (EE.UU.) hay un bosque de 47.000 álamos temblones (Populus tremuloides) que son, en realidad, un solo individuo, un inmenso sistema de raíces que cubre 43 hectáreas y que emite tallos genéticamente idénticos cuya vida media es de 130 años. Este leviatán vegetal, llamado Pando (“me extiendo” en latín), es considerado el organismo más pesado del mundo, con 6.000 toneladas. La edad estimada de su red de raíces es de al menos 80.000 años, aunque podría ser mucho mayor.
Por muy sobrecogedoras que sean estas cifras, tal vez estemos tan acostumbrados a admitir que incluso los árboles de nuestro barrio seguirán ahí cuando nosotros hayamos desaparecido, que la enorme longevidad de algunas plantas nos causa una sorpresa moderada. Y sin embargo, que un organismo conserve intacta su información genética y su capacidad de generar células nuevas durante cientos o miles de años es una proeza biológica de gran magnitud que no está al alcance de nosotros, los animales, y cuyos secretos aún no conocemos en su totalidad.
Un equipo de científicos de la Universidad de Gante y del Instituto de Biotecnología de Flandes (Bélgica) ha desvelado uno de estos secretos esenciales en la larga vida de algunas plantas. Se trata de una proteína responsable de que una población celular de las raíces actúe como caja fuerte, conservando intacta una copia de su material genético y dividiéndose solo cuando es estrictamente necesario, evitando así el daño celular que podría limitar su supervivencia.
La capacidad de crecimiento y renovación de tejidos en los seres vivos reside en las células madre. Ellas permiten que nuestras heridas cicatricen o que algunos animales puedan regenerar miembros amputados. En las raíces vegetales, las células madre se dividen continuamente para generar células hijas que se encargan de especializarse y construir el crecimiento de la planta, mientras que la célula original conserva su capacidad regenerativa. Pero además, junto a las células madre existe otra población, las llamadas células organizadoras o quiescentes. Como su nombre sugiere, estas células controlan la división de las células madre y las reponen si es necesario, pero normalmente permanecen en reposo, con una frecuencia de división de entre tres y diez veces menor que las células madre.
“Nuestros datos sugieren que ciertas células organizadoras en las raíces de las plantas son menos sensibles al daño en el ADN”, apunta el director del estudio, Lieven De Veylder. “Esas células conservan una copia original e intacta del ADN que puede emplearse para reemplazar células dañadas si es necesario. Los animales confían en un mecanismo similar, pero todo indica que las plantas lo utilizan de una manera más optimizada”, explica el investigador.
De Veylder lleva años investigando el ciclo celular de Arabidopsis, una pequeña herbácea que es como el ratón vegetal de los laboratorios, el organismo modelo más popular entre los biólogos dedicados a la investigación celular y molecular en las plantas. Uno de los objetivos de De Veylder es comprender cómo las plantas son capaces, gracias a esas células quiescentes, de mantener su integridad genética bajo situaciones de estrés. “Las plantas son sedentarias, por lo que sufren un contacto inevitable con agentes que perjudican la integridad de su genoma. Para detectar y reaccionar ante estas amenazas, las plantas han desarrollado mecanismos de control de estrés en el ADN que detienen el ciclo celular cuando el ADN se rompe o su replicación falla. Así, las células pueden reparar el ADN dañado antes de entrar en mitosis [división celular], lo que previene la propagación de mutaciones”.
Buscando la clave de estos mecanismos, los investigadores han logrado identificar una nueva proteína llamada ERF115 perteneciente a la familia de los factores de transcripción, moléculas que controlan cuándo el ADN se pone en marcha para desencadenar los procesos activos de la célula, entre ellos la división. Normalmente, ERF115 permanece inactivo, impidiendo la división de las células quiescentes. Cuando la planta sufre una agresión y las células madre resultan dañadas, ERF115 se activa y estimula la producción de la hormona vegetal fitosulfoquina, que a su vez dispara la multiplicación de las células quiescentes para generar nuevas células madre de repuesto.
Gracias a este mecanismo de control, la planta puede disponer de un doble nivel de células madre y células madre de las células madre, lo que consigue mantener a esta última población en un estado de actividad tan bajo que su ADN permanece intacto frente a las agresiones durante tiempo casi indefinido. “Esto podría explicar por qué muchas plantas pueden vivir cientos de años o más, mientras que esto sería algo muy excepcional para los animales”, concluye De Veylder.
La Ciencia Ficción del ‘Doctor Bacteria’
Santiago Ramón y Cajal era un apasionado de la arqueología, la astronomía, la literatura o el ajedrez, una faceta humanística que no siempre ha sido reflejada por los medios que han representado su figura. Un estudio en el que participa la Universidad Complutense de Madrid analiza su imagen en la literatura, el cine y la televisión, tras revisar decenas de obras sobre la vida del científico.
“El cine y la televisión muestran una imagen bastante fiel de Santiago Ramón y Cajal, aunque la película Salto a la gloria (1959) tiene afán de mostrarlo como héroe nacional, omitiendo, por ejemplo, que el Premio Nobel que obtuvo el científico en 1906 fue compartido con el científico italiano Camilo Golgi”, indica Jesús María Carrillo, catedrático en el departamento de Personalidad, Evaluación y Tratamiento Psicológico I de la Universidad Complutense de Madrid (UCM).
En un estudio publicado en la Revista de Neurología, Carrillo y Susana Collado-Vázquez, investigadora del departamento de Fisioterapia, Terapia Ocupacional, Rehabilitación y Medicina Física la Universidad Rey Juan Carlos, han analizado decenas de artículos y fuentes documentales para saber cómo se ha representado la figura de Ramón y Cajal (1852-1934) en la literatura, el cine y la televisión.
“La serie Ramón y Cajal: Historia de una voluntad dirigida por José María Forqué y los documentales se ajustan bastante a la realidad”, destaca Collado-Vázquez. De hecho, en la serie, cuyo actor protagonista fue Adolfo Marsillach, se emplearon objetos reales que habían pertenecido al científico. Además, el guion recogía tanto su vida científica y académica como la más humanística y cotidiana.
El estudio señala que a Ramón y Cajal le interesaban la arqueología, la astronomía, el ajedrez, la literatura, la filosofía o el hipnotismo, facetas que no se resaltan en la película Salto a la gloria. “Cajal es mostrado como un genio despistado, con algunas excentricidades y entregado al 100% a sus investigaciones”, afirman los autores.
La investigación también muestra una cara menos conocida del científico como era su afición por la literatura de ficción y su incipiente carrera como escritor de este género.
El histólogo escribió novelas y relatos de ciencia ficción, como «La vida en el año 6000», aunque muy pocos llegaron a publicarse. Su estilo se asemejaba al empleado por Julio Verne o H. G. Wells, ya que combinaba el rigor científico con elementos fantásticos. Describe un mundo en el que se crea vida microbiana en el laboratorio, en el que los humanos han desarrollado modificaciones corporales según sus ocupaciones y donde está ya muy próxima la producción de seres humanos artificiales. Seres estos que serán sin prejuicios morales, sin ideas teológicas o históricas; seres perfectos capaces de cultivar la ciencia con éxito extraordinario, en palabras del propio Cajal.
Entre 1885 y 1886, cuando desempeñaba la cátedra de Anatomía en la Universidad de Valencia, escribió una serie de relatos cortos, doce en total. No los publicó entonces; probablemente esperó a que su reputación científica estuviese bien consolidada. En 1905 vieron la luz cinco de ellos en una edición limitada que circuló entre conocidos. Los publicó con el pseudónimo de Doctor Bacteria, nombre que ya había utilizado años antes en unas obras de divulgación que aparecieron en la revista La Clínica de Zaragoza.
A secreto agravio, secreta venganza; El fabricante de honradez; La casa maldita; El pesimista corregido y El hombre natural y el hombre artificial son los títulos de esos cinco relatos reunidos bajo el título general de Cuentos de Vacaciones. Narraciones pseudocientíficas. El primero de ellos, homónimo con la obra de Calderón de la Barca, refleja la influencia que sobre Cajal ejercieron los clásicos, aunque su argumento lo acerca más a El médico de su honra, del mismo autor.
Más que relatos de ciencia ficción se trata de narraciones con una trama protagonizada por científicos o un trasfondo en el que fenómenos aparentemente sobrenaturales acaban explicándose desde una perspectiva puramente racional.
“Un libro que le impactó de manera especial fue Robinson Crusoe (1719), de Daniel Defoe, por el espíritu de superación, el esfuerzo, la posibilidad de descubrir un paisaje virgen y la lucha de un hombre por vencer a la naturaleza”, señalan los investigadores.
“Algunas de sus obras de ficción científica se perdieron, otras no llegaron a publicarse y las que lo hicieron formaron parte de una edición de escasa tirada, por lo que la labor pedagógica que pretendía el científico quedó reducida a casi nada”, apunta Carrillo.
El estudio también analiza los cómics y libros que se han publicado sobre la figura del científico, dirigidos sobre todo a niños y jóvenes. “Logran acercar su figura y despiertan en ellos la ilusión por el conocimiento. Son una primera aproximación a la figura de este pionero de la neurociencia”, sostiene Collado-Vázquez.
El poder persuasivo de plantas que invitan al canibalismo
Científicos en Estados Unidos han descubierto un mecanismo de defensa con el que algunas plantas convierten a insectos herbívoros en caníbales.
La investigación ha comprobado que un grupo de orugas acabó comiéndose entre ellas cuando la planta de tomate de cuyas hojas se alimentan habitualmente segregaba un compuesto químico.
“A menudo, este fenómeno comienza con una oruga mordiendo a otra, la cual supura. A partir de ese momento, todo ocurre muy rápido. Al final, alguien resulta devorado”, explica el autor de este trabajo, John Orrock, en un comunicado.
El experto recuerda que “muchos insectos” herbívoros recurren al canibalismo cuando “las cosas se ponen difíciles”, como en el caso del llamado “gusano de la remolacha” o de “alambre”, un tipo de oruga capaz de causar plagas agrícolas en una amplia variedad de cultivos.
Cuando una de estas plantas detectan la presencia de este u otros depredadores, señalan los investigadores, segrega ciertas sustancias químicas, como el jasmonato de metilo, el cual no solo actúa como repelente sino que provoca, además, una transformación en los atacantes.
Otras plantas cercanas también pueden percibir el jasmonato transportado por el aire y, a su vez, comienzan a preparase para detener la agresión de los insectos depredadores.
Para verificar la eficacia de este mecanismo de defensa, los expertos introdujeron plantas de tomate en recipientes de plástico y las rociaron con una solución controlada de jasmonato de metilo o con tres concentraciones diferentes de esta sustancia (baja, media y alta).
Después introdujeron en cada contenedor ocho larvas del citado tipo de oruga y durante ocho jornadas contaron cuántas fueron comidas por sus semejantes, al tiempo que registraron el peso de material vegetal que logró sobrevivir en cada grupo de tratamiento.
En los recipientes con solución controlada y con baja concentración de jasmonato, los gusanos de alambre consumieron todas las plantas antes de recurrir al canibalismo, mientras que aquellas con los niveles más altos permanecieron casi intactas.
Las orugas que están rodeadas de plantas con una alto grado de defensas se convertían en caníbales mucho antes que aquellas en recipientes menos protegidos, indica el estudio.
“Estos insectos no solo se convierten en depredadores, lo cual ya es una victoria para la planta, sino que también obtienen mucho alimento al comerse los unos a los otros. Hemos descubierto que las plantas se defienden de una manera que nadie había observado antes”, destaca Orrock.
En un segundo experimento, desarrollado por Orrock en la Universidad de Virginia Commonwealth, introdujo una sola larva de oruga en recipientes que contenían hojas de plantas no rociadas con jasmonato de metilo o con una cantidad moderada de esta sustancia.
En algunos contenedores también agregó orugas descongeladas que ya no podían alimentarse de las hojas, pero cuyo aspecto era aún lo suficientemente atractivo para los insectos vivos, en caso de que se vieran obligados a recurrir al canibalismo.
Como en las pruebas anteriores, los expertos constataron que las orugas en entornos de plantas bien defendidas y con presencia de semejantes descongeladas se convertían en caníbales mucho ante que aquellas con acceso a hojas menos agresivas, al tiempo que consumían menos material verde “porque, supuestamente, ya estaban llenas tras comer otras orugas”.
“El siguiente paso en esta investigación consistirá en averiguar si el canibalismo acelerado aumentará o disminuirá el ritmo de propagación de los patógenos de los insectos”, concluye Orrock.
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