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16 de octubre de 2018
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Ráfagas

No. 211

Nuevo árbol de la vida

Un equipo de científicos dio a conocer a principios de abril, en la revista Nature Microbiology, un nuevo árbol de la vida, es decir, un esquema para explicar la diversidad de las especies que habitan el planeta, así como la relación evolutiva que existe entre ellas.

En su famoso libro El origen de las especies, Charles Darwin visualizó a la evolución como un árbol con muchas ramas. Este árbol, según él, cubría la corteza de la Tierra con sus ramas rotas o muertas y la superficie con ramas robustas y hermosas ramificaciones: la vida como la conocemos.

Con el tiempo se fue entendiendo mejor la relación evolutiva que existe entre las especies y en 1977 Carl Woese, de la Universidad de Illinois, formuló un árbol universal de la vida. Éste tenía tres grandes ramas: la primera era la de los eucariontes, organismos conformados por células que cuentan con un núcleo rodeado por una membrana (protozoarios, hongos, plantas y animales). Una segunda rama agrupaba a las bacterias, organismos formados por una sola célula carente de núcleo. El material genético de estos organismos se encuentra libre en el citoplasma y no cuentan con organelos. Woese llamó a la tercera rama Archaea, y ahí colocó organismos unicelulares similares a las bacterias en tamaño y forma, pero que poseen material genético y rutas metabólicas que los hacen más cercanos a los eucariontes.

En años recientes, Jillian Banfield, de la Universidad de California en Berkeley, y colegas de varios países, secuenciaron el material genético de cientos de organismos unicelulares que colectaron de medios muy diversos, sin preocuparles dónde podrían caber en la estructura del árbol filogenético. Pero tiempo después Laura Hug, de la Universidad de Waterloo, Canadá, inició una nueva etapa del proyecto y con un equipo de investigadores seleccionó más de 3 000 especies como representantes de la diversidad de la vida en el planeta; 2 072 eran especies ya conocidas y 1 011 las recién descubiertas por Banfield. Los científicos usaron una supercomputadora para guardar la información genética de todas las especies y establecer relaciones de parentesco, así como evaluar el gran número de árboles posibles, para poder elegir el que estaba mejor sustentado por las evidencias. El resultado es un ejercicio de humildad. Los eucariontes, amebas, hongos, plantas y animales, en los que pensamos por lo general cuando hablamos de especies que habitan en un ecosistema dado, caben en una delgada rama del esquema del nuevo árbol de la vida que proponen estos investigadores y representan sólo un pequeño porcentaje de la biodiversidad total de la Tierra. Pero lo más impactante es que el grueso del árbol de la vida está conformado por un una extensa colección de bacterias. La mayoría de ellas no pueden ser cultivadas en laboratorios ya que no logran sobrevivir de manera aislada: necesitan de otras especies unicelulares o pluricelulares con las que se relacionan como parásitos o simbiontes.

Sorprendentemente, los científicos encontraron las bacterias en ambientes diferentes y muy distantes. Por ejemplo, en las aguas termales del Parque Nacional de Yellowstone, en un estrato salino del desierto de Atacama, en sedimentos de humedales, en las aguas cristalinas de un géiser, en la boca de un delfín y en los suelos de un prado.

Esta increíble diversidad significa que apenas estamos empezando a conocer la vida que habita en nuestro planeta.

Determinan con exactitud la masa de un agujero negro

Un equipo internacional de científicos dirigidos por Aaron Barth, de la Universidad de California, logró determinar con una precisión sin precedentes la masa del hoyo negro que se localiza en el centro de la galaxia NGC1332, situada a 73 millones de años luz de la Tierra en la dirección de la constelación de Eridanus. Las observaciones fueron realizadas en Chile con el radiotelescopio compuesto ALMA, que cuenta con 66 antenas que captan ondas milimétricas y submilimétricas.

Un agujero negro se forma cuando la materia de una estrella masiva que explotó se condensa por efecto de la gravedad. Si en su entorno hay gas, estrellas e incluso otros agujeros negros, puede crecer hasta convertirse en un agujero negro supermasivo.

Los astrónomos piensan que todas las galaxias masivas tienen un agujero negro supermasivo en el centro. Recientes investigaciones sugieren que existe una relación directa entre el crecimiento de las galaxias y el de los agujeros negros que habitan en su centro. Así, para conocer cómo se forma y evoluciona una galaxia es fundamental entender los agujeros negros centrales. Para esto resulta imprescindible determinar con exactitud su masa y saber si ésta crece más rápido o más despacio que la galaxia que los contiene.

Para calcular la masa de un agujero negro supermasivo los astrónomos deben primero conocer el efecto de su fuerza gravitacional sobre las estrellas y nubes de gas que giran a su alrededor. Los nuevos instrumentos del observatorio ALMA permitieron determinar que el disco de gas que gira alrededor de este agujero negro alcanza una velocidad de 500 kilómetros por segundo. Comp a r a n d o l o s datos con una simulación por computadora del hoyo negro, los astrónomos calcularon que éste tiene una masa de aproximadamente 660 millones de veces la masa del Sol, lo que representa menos de un 1 % de la masa de todas las estrellas de esa galaxia (a la que habría que añadir la masa del gas y la materia oscura que también componen la galaxia). Los resultados de esta investigación fueron publicados en la revista Astrophysical Journal Letters, en el mes de mayo.

Conservar las áreas naturales

Investigadores del Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad y el Instituto de Ecología de la UNAM, y de la Universidad Stanford, realizaron un estudio en el que concluyen que las actividades humanas acumulativas afectan la estructura, dinámica y funcionamiento de los ecosistemas y ponen en peligro su biodiversidad, en especial en los bosques tropicales, incluyendo las Áreas Naturales Protegidas.

Los investigadores documentan cuatro décadas de observar los efectos de la tala y la cacería de mamíferos de mediano y gran tamaño en la Selva de los Tuxtlas, la reserva de selva tropical más septentrional del continente, que se localiza cerca de la costa del Golfo de México.

La deforestación ha reducido la reserva a 640 hectáreas, convirtiéndola en una isla verde rodeada de pastizales con pocos árboles. Dentro de la reserva incluso se permite la cacería de animales como el tapir, el pecarí y el venado.

Los investigadores documentaron un aumento en la población de una especie de palma, Astrocaryum mexicanum, que pasó de cerca de 1 200 individuos adultos por hectárea, a más de 4 000, en los 40 años que duró el estudio. La formación de claros en la selva y el aumento en la disponibilidad de luz en el sotobosque propiciaron un incremento en la producción de semillas y el crecimiento de las palmas inmaduras, mientras que al reducirse el número de mamíferos herbívoros, se redujo también el número de plantas que destruyen. La explosión demográfica de la palma redujo la diversidad de especies de árboles, modificando la composición del bosque.

Los resultados de esta investigación, que se publicaron en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences en abril, ponen de relieve cómo las perturbaciones antropogénicas indirectas, en este caso, la proliferación de una especie de palma, amenazan la conservación de las áreas naturales protegidas, fenómeno que actualmente pone en riesgo a los reservorios de biodiversidad más ricos del planeta. Y acentúan el hecho de que es necesario llevar a cabo acciones de protección más complejas que únicamente plantar árboles.

El Sistema Arrecifal Mesoamericano

Durante cerca de 10 años unos investigadores de El Colegio de la Frontera Sur, ECOSUR, realizaron estudios de la oceanografía del Sistema Arrecifal Mesoamericano, o SAM, junto con la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA).

El SAM es un área que se extiende por aproximadamente 1 000 kilómetros de las costas del Caribe mexicano, Belice, Guatemala y Honduras. Empieza en Cabo Catoche, en el norte del estado de Quintana Roo, y finaliza en la costa norte de Honduras. Es el arrecife de barrera más largo del Hemisferio Occidental y el segundo del planeta.

Aquí se localizan cientos de destinos turísticos y 60 áreas naturales protegidas, que son sitios de importancia crítica para la anidación, crianza y alimentación de muchas especies de flora y fauna con valor comercial o que se encuentran amenazadas o en peligro de extinción. Se calcula que cerca de dos millones de personas dependen económicamente de los recursos de esta región. Tanta belleza y riqueza biológica se la debemos en buena medida a las corrientes marinas, según Laura Carrillo, autora principal del artículo publicado recientemente en dos partes en la revista científica Continental Shelf Research.

La investigación se centró en entender la conductividad, velocidad de desplazamiento, dirección, salinidad, temperatura y concentración de oxígeno de las masas de agua que forman las corrientes marinas de la región, cuya conectividad afecta directamente tanto procesos biológicos como la distribución y dispersión de especies vegetales y animales, y de contaminantes.

Se midió el giro de dos remolinos: el Gran Giro de Honduras y otro pequeño en el sur del Canal de Cozumel. Este conocimiento permite predecir, por ejemplo, las consecuencias del transporte de los contaminantes que generan los desarrollos turísticos y los efectos de éste en los ecosistemas marinos, en los que ya se ha observado una importante degradación. Los remolinos permiten que las larvas puedan mantenerse y regresar a la costa pero también, en caso de un derrame de petróleo, dificultan la dispersión de los contaminantes.

 

Martha Duhne

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