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El secreto de la naturaleza que pervive

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Ejemplar de 'pinus longaeva'
Ejemplar de ‘pinus longaeva’

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.

Arabidopsis

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.

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La Ciencia Ficción del ‘Doctor Bacteria’

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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
Ranón y Cajal 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

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

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A diferencia de los animales que pueden huir de los depredadores hambrientos, las plantas no pueden moverse. Sin embargo, cuando el peligro se avecina, muchas pueden producir productos químicos defensivos destinados a disuadir a sus atacantes
A diferencia de los animales que pueden huir de los depredadores hambrientos, las plantas no pueden moverse. Sin embargo, cuando el peligro se avecina, muchas pueden producir productos químicos defensivos destinados a disuadir a sus atacantes

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.