EL CRECIMIENTO DE LOS ÁRBOLES NO ESTÁ LIMITADO POR LA FOTOSÍNTESIS

Investigadores de la Universidad de Utah, Estados Unidos, han dirigido un estudio, publicado en Science del que han descubierto que el crecimiento de los árboles no parece estar limitado en general por la fotosíntesis, sino por el crecimiento celular. Esto sugiere que es preciso replantearse la forma de prever el crecimiento de los bosques en un clima cambiante, los bosques del futuro podrían no ser capaces de absorber tanto carbono de la atmósfera como se pensaba.

"El crecimiento de un árbol es como un carro y un caballo que avanzan por la carretera" explica William Anderegg, principal investigador del estudio y profesor asociado de la Facultad de Ciencias Biológicas. "Pero básicamente no sabemos si la fotosíntesis es el caballo más a menudo o si es la expansión y división celular."

El proceso de obtención de alimento de los árboles no es tan básico como el que aprendemos de pequeños en el colegio, porque para convertir el carbono obtenido por la fotosíntesis en madera es necesario que las células de la madera se expandan y dividan.

La fuente de carbono de los árboles es su obtención de la atmósfera a través de la fotosíntesis. Luego gasta ese carbono para construir nuevas células de madera, el sumidero de carbono del árbol. Si el crecimiento de los árboles está limitado por esta fuente, entonces solo está limitado por la cantidad de fotosíntesis que el árbol puede realizar y el crecimiento de los árboles sería relativamente fácil de predecir en un modelo matemático. Por tanto, el aumento del dióxido de carbono en la atmósfera debería aliviar esa limitación y permitir que los árboles crezcan más.

Pero si sucede lo contrario, el crecimiento de los árboles está limitado por el sumidero, el árbol solamente puede crecer tan rápido como sus células puedan dividirse. Hay muchos factores que pueden afectar a la fotosíntesis y a la tasa de crecimiento directamente, como la temperatura y la disponibilidad de agua o nutrientes. Por tanto, si los árboles están limitados por el sumidero, la simulación de su crecimiento debe incluir la respuesta del sumidero a estos factores.

Los investigadores del estudio pusieron esto a prueba comparando las tasa de origen y de sumidero de los árboles en lugares de Norteamérica, Europa, Japón y Australia. Fue relativamente fácil medir las tasa de sumidero de carbono y los investigadores solo recogieron muestras de árboles que contenían registros de crecimiento.

Más tarde, analizaron los datos recogidos en busca de pruebas de que el crecimiento de los árboles y la fotosíntesis fueran procesos vinculados, y no los encontraron. No se producía un aumento o una disminución paralelos del crecimiento de los árboles. 

"Se esperaba un fuerte acoplamiento entra la fotosíntesis y el crecimiento de los árboles en el caso de que el crecimiento esté limitado por la fuente" subraya Antonie Cabon, investigador postdoctoral de la Facultad de Ciencias Biológicas. "El hecho de que observemos mayoritariamente un desacoplamiento es nuestro principal argumento para concluir que el crecimiento de los árboles no está limitado por la fuente".

Además, sorprendentemente, el desacoplamiento se observó en entornos de todo el mundo. Cabon, añade que esperaba verlo en algunos lugares, pero no ver un patrón tan generalizado.

Fuentes: La Jornada, Heraldo de Aragón

DEMUESTRAN QUE EL ATRACTIVO FÍSICO DE LAS AVES NO CONDICIONA SU ÉXITO REPRODUCTIVO

El desarrollo de caracteres sexuales es una de las principales armas de los animales para asegurar la transmisión de sus genes, a modo de ornamentos, que destaquen su calidad. En general, los individuos más atractivos son también aquellos con una mejor condición física y genética, por tanto, cabría pensar que también alcanzan un mayor éxito reproductivo. 

Sin embargo, un estudio publicado en Journal of Evolutionary Biology por investigadores del CSIC, muestra como aquellos individuos que tienen un plumaje con menor coloración y, en consecuencia, menos atractivos, podrían tener una ventaja reproductiva, en función del contexto social. Los costes que conllevan estos ornamentos que incrementan el atractivo pueden suponer más disputas y, por tanto, menos tiempo para dedicar a la cría de descendencia.

El desarrollo y mantenimiento de ornamentos sexuales de alta calidad no es tarea fácil para nadie. En muchos animales, como las aves, las coloridas señales visuales que indican su nivel de atractivo resultan costosas de producir y mantener. Esto es lo que les sucede a los machos de papamoscas cerrojillo (Ficedula hypoleuca), un pequeño pájaro migrador que señalizan su atractivo sexual, así como su estatus social, mediante la coloración del dorso. La coloración de su plumaje varía desde individuos marrones, parecidos a las hembras, hasta individuos completamente negros.

Esta coloración es hereditaria y un indicador de la calidad general y atractivo de los machos. Los individuos más oscuros establecen antes sus territorios de reproducción y producen cantos más complejos. 

Sin embargo, poder mostrar un gran atractivo, con los costes que conlleva, no sea siempre beneficioso en término de descendencia. Por ejemplo, en un bosque densamente poblado y atestado de competidores, tener un plumaje irresistiblemente oscuro que remarque además el carácter dominante, debería ser sinónimo de éxito. En cambio, el estudio científico del CSIC no apoya esta idea. El tamaño muestral total en esta investigación supera los 2.000 machos examinados desde 1984, según detalla David Canal, investigador del Centro para Investigaciones Ecológicas en Hungría y uno de los autores del estudio. Contrariamente a lo esperado, los individuos con coloraciones intermedias resultaron ser los más beneficiados en términos reproductivos.

Esta contradicción podría deberse al alto precio a pagar por los individuos que muestran tener gran estatus social y sexual. "Los machos más atractivos disfrutan de mejores territorios de cría o mejores hembras, pero son al mismo tiempo el centro de todas las miradas, también las de sus competidores. Defender sus posesiones puede originar un agotamiento físico que reduce el cuidado de los pollos y compromete su supervivencia", explica Nacho Morales-Mata, primer autor de la investigación. El mayor gasto en defensa podría favorecer a los machos con una coloración intermedia que, a pesar de no tener el mejor físico, podrían dedicar menos tiempo a las disputas y más tiempo y energía a sacar adelante a más pollos.

Para llegar a esta conclusión, se observó desde la tercera semana de abril hasta la primera quincena de julio cajas de nido. Cada tres días se revisaban para determinar la ocupación de individuos Ficedula hypoleuca o de otras especies. Una vez que se ocupaban estas cajas, la fecha de eclosión y el número de polluelos. Todas las aes de esta especie se marcaron con una anilla de metal enumerado y los machos, además, con una combinación única de anillas de colores.

Fuentes: CSIC, El País

CRUSTÁCEOS FRAGMENTAN MICROPLÁSTICOS EN TROZOS MÁS PEQUEÑOS QUE UNAS CÉLULAS

En el mar, cada año entran entre 5 y 13 millones de toneladas de plástico y miles de especies marinas tragan fibras de este material mientras nadan o se alimentan.

Una investigadora, Alicia Mateos, analizó un invertebrado de río, llamado Gammarus duebeni. Quería confirmar que también tenía microplásticos en su organismo, algo que se había demostrado en otros anfípodos. Y al diseccionarlo, se llevó una sorpresa: el animal había fragmentado el plástico en trozos minúsculos más pequeños que una célula; nanoplásticos.

Los resultados de este estudio se publicaron en Scientific Reports y concluyen que esta especie es capaz de triturar hasta el 66% del plástico ingerido en tan solo cuatro días. "Que los crustáceos sean capaces de triturar plástico ingerido no es algo positivo ni se tiene que ver como una solución", opina Mateos, la autora del nuevo estudio.

Algunos crustáceos más grandes llevan a cabo un proceso muy curioso. Alexandra McGoran, investigadora y autora de un estudio sobre cangrejos de mar, explica que su mecanismo de alimentación y su anatomía digestiva parecen tener un efecto opuesto. Los cangrejos utilizan las estructuras que tiene en el estómago que se parecen a dientes para enredar las fibras en bolsas que pueden llegar a tener unas 100 piezas distintas y fibras muy largas. 

"Sin embargo, la fragmentación de los plásticos por estos crustáceos más pequeños, especialmente a nanoescala, podría cambiar la forma en que los plásticos interactúan con el medio ambiente", opina.

Lo que ha llamado la atención de Cristina Romera, experta en las consecuencias de la degradación del plástico en el ICM-CSIC, es otra cosa: la poca cantidad de microplásticos que ingieren estos anfípodos, es decir, menos del 0,001% de las concentraciones que le pusieron en el vaso. La hipótesis de la experta es que si el plástico hubiera estado colonizado, la ingesta habría sido más alta, como se ha observado con otro anfípodo, el Orchestia gammarellus.

"El plástico es un material fantástico y por eso está en todas partes", dice Hodgson. Pero el problema no es el plástico en sí, sino la falta de atención que hay sobre el final de su vida", opina el director del centro de su investigación, Richard C. Thompson. Bajo su punto de vista, el plástico tiene un gran beneficio, pero a plazo muy corto, mientras que, como residuo, tiene un impacto durante mucho tiempo. Y, justamente, en esa segunda parte, no se presta suficiente atención. "Ya sabemos suficiente como para tomar acciones", insiste.

Fuentes: El País, National Geographic

HALLAN EN TAHITÍ UN NUEVO ARRECIFE DE CORAL

Una investigación científica apoyada por la UNESCO ha descubierto frente a las costas de Tahití un arrecife de 3 km de longitud con corales gigantes en forma de rosa, y sus impulsores esperan que sirva para hacer mayores avances en la preservación marítima, en el conocimiento de la biodiversidad e, incluso, en medicina. Además, el responsable de política marina de la Unesco, Julian Barbiére, añade que estos arrecifes "protegen las comunidades costeras de tormentas, altos oleajes y hasta tsunamis".

Se trata de uno de los mayores arrecifes de coral del mundo situados a profundidades superiores a 30 metros, en la llamada zona crepuscular. Los investigadores resaltan lo poco habitual de encontrar un arrecife tan grande, de unos 3 km de longitud y con una anchura de entre 30 y 70 metros, situado a este tipo de profundidades, en un estado tan impecable, saludable y sin pruebas de que haya sufrido impacto alguno por actividad humana. 

Esto pone en evidencia el escaso conocimiento que tenemos de los océanos. Conocemos mejor la superficie lunar que las profundidades del océano, solo se ha cartografiado el 20% de los fondos marinos.

Hasta ahora, muy pocos científicos han podido localizar, investigar y estudiar los arrecifes de coral a más de 30 metros de profundidad. Sin embargo, las nuevas tecnologías están permitiendo realizar inmersiones más largas a estas profundidades. Esta misión exploratoria fue posible gracias a un equipo de buceo de última generación controlado por ordenador, que proporciona a los buceadores una mezcla especial de gas a base de helio. Esta mezcla protege contra narcosis y permite realizar inmersiones más profundas durante períodos más largos. En total, el quipo efectuó inmersiones por un total de unas 200 horas para estudiar el arrecife y pudo presenciar el desove del coral.

En los próximos meses está previsto realizar más inmersiones para seguir investigando el arrecife. El hecho de que un arrecife tan extenso, en la zona crepuscular, se encuentre en un estado tan primitivo plantea interesantes cuestiones, ya que además se libró de una enfermedad que afectó hace unos años a otros ecosistemas vecinos. "La Polinesia Francesa sufrió un importante evento de blanqueamiento de corales en 2019. Sin embargo, este arrecife no parece haber sido afectado significativamente. El descubrimiento de este arrecife en una condición tan prístina es una buena noticia y puede inspirar la conservación futura. Creemos que los arrecifes más profundos pueden estar mejor protegidos del calentamiento global", señala la Dra. Laetitia Hedouin.

Fuentes: El País, ABC

ENCUENTRAN UNA ALTERNATIVA AL TRASPLANTE DE CORAZÓN

Investigadores japoneses de la Universidad de Osaka, liderados por el cirujano cardiovascular Yoshiki Sawa, han realizado el primer trasplante de tejido muscular cardíaco en el que se han usado células pluripotentes inducidas (iPS), como alternativa al trasplante de corazón, único tratamiento actualmente efectivo para un paciente con insuficiencia cardíaca grave.

La operación consistió en el trasplante de una lámina de tejido muscular cardíaco que se trasplantó a las áreas afectadas del corazón. Esta lámina de tejido fue obtenida artificialmente a partir de células iPS, es decir, células madre obtenidas del propio paciente tras someterlas a una reprogramación genética.

Las células iPS, que fueron descubiertas por el profesor de la Universidad de Kyoto, Shinya Yamanaka, tienen un tremendo potencial en la medicina regenerativa. Las células iPS obtenidas del paciente y luego diferenciadas en cardiomiocitos minimizan el riesgo de rechazo inmune, pero el tiempo requerido para esta preparación es muy largo en el caso de atención urgente. En cambio, las células iPS utilizadas en el stock de células iPS de la Universidad de Kyoto pueden diferenciarse en cardiomiocitos y almacenarse hasta que se necesiten.

El tratamiento experimental se aplicará a 10 pacientes con cardiopatía isquémica, una enfermedad causada por un estrechamiento de las arterias coronarias que suministran sangre al corazón.

Otro equipo de la Universidad Keio, en Tokio, se está planteando realizar un trasplante experimental con músculo cardíaco hecho a partir de células iPS para comprobar la viabilidad de su uso en el tratamiento de la cardiopatía dilatada, una dilatación del corazón que causa debilidad y disminuye la capacidad de bombear sangre.

Las iPS son un tipo de célula que tienen la capacidad de transformarse en cualquier tipo de tejido del cuerpo humano tras ser sometidas a un proceso de reprogramación genética.

El uso de este tipo de células resuelve en principio el dilema ético de trabajar con células madre de embriones que, como las iPS, poseen la misma capacidad de transformación celular, y supone un paso muy importante para el avance de la medicina regenerativa.

Las células iPS ya se han empleado en Japón para realizar pioneros trasplantes de retina o para fabricar fármacos para tratar una enfermedad ósea extremadamente rara y de origen genético.

Fuentes: ABC, Cadena SER, Heraldo de Aragón

REGENERAR TENDONES YA ES POSIBLE

Médicos del Instituto de Terapia Regenerativa Tisular (ITRT) de Barcelona han demostrado en un ensayo clínico que las células madre cultivadas, sacadas de médula ósea, son capaces de regenerar tendones. 

Robert Soler, Lluís Orozco y Gil Rodas, los médicos encargados de dicho ensayo, han desarrollado uno de los avances más importantes en la medicina deportiva tras comprobar que el tratamiento es efectivo, incluso en roturas crónicas, lo que favorecerá a los deportistas. 

Los resultados, publicados en la revista American Journal of Sports Medicine en su número de mayo, "muestran un grado de regeneración sin precedentes en el 100% de los pacientes, con disminución del dolor y una reincorporación a la práctica deportiva a los dos meses".

El ensayo ha sido desarrollado por ITRT en el Centro Médico Teknon de Barcelona, sobre 20 pacientes de entre 18 y 48 años, practicantes de deporte, con una lesión crónica en el tendón rotuliano, que no habían respondido a los tratamientos comunes.

Los 20 pacientes se dividieron en dos grupos. Al primer grupo de pacientes se les trató con células madre mesenquimales obtenidas de su propia médula ósea, que fueron cultivadas en laboratorio hasta alcanzar 20 millones de unidades y luego se inyectaron en el lugar de la lesión bajo control ecográfico.

Al segundo grupo se les trataron con una solución de plasma rico en plaquetas (PRP), es decir, adquirieron sangre periférica que fue aplicada siguiendo el mismo procedimiento.

Ambos grupos siguieron el tratamiento sin haber ingresado en el hospital, y a los seis meses el primer grupo tratado mostró por primera vez la restauración de la estructura del tendón hasta recuperar un 40% de la lesión en todos y cada uno de los pacientes, mientras que el otro grupo tratado con PRP no mostró ningún cambio.

Estos resultados demuestran que el tratamiento con células madre mesenquimales cultivadas "es una nueva opción terapéutica para lesiones de tendón, no solo por eliminar el dolor, sino por su potencial para regenerar el tejido y por permitir la vuelta al deporte a corto plazo". Además, la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios (AEMPS) ha autorizado a ITRT para que pueda tratar con este procedimiento otros tendones del cuerpo humano.

Fuentes: COPE, Cadena SER, PR Noticias, ITRT

¿FRÍO EN LOS DIENTES? DESCUBIERTA LA PROTEÍNA RESPONSABLE

Comer alimentos o bebidas frías les suele provocar a muchas personas un dolor insoportable en los dientes, sobre todo a las que tienen la capa más externa de ellos dañada. Los dientes inflamados son extremadamente sensibles al frío y se perciben como un dolor neurálgico intenso, corto y agudo.

Ahora, un grupo de biólogos ha publicado un estudio en la revista Science Advances, y nos descubren que los culpables de dicho dolor son la proteína TRPC5 y los odontoblastos. La primera se encarga de transmitir los estímulos que llegan a los dientes y la segunda tiene una función sensitiva que se acaba de conocer. Los odontoblastos son células transductoras de frío a través de la detección de frío mediada por TRPC5. 

La proteína TRPC5 se encuentra en los túbulos, que son unos pasillos que van desde el esmalte hasta el nervio. Si el esmalte del diente está dañado, más fácil será la transmisión de la sensación fría. 

La proteína que nos hace sentir frío, pero sin hacernos daño, como la sensación que provoca un chicle de menta, está en muchas otras partes del cuerpo como la piel o en la córnea de los ojos. Sin embargo, la proteína TRPC5 solo se encuentra en la boca, en los odontoblastos, que se encuentran junto a los nervios y fabrican la dentina. Y con el experimento que se realizó a ratones, se ha encontrado la capacidad sensitiva.

"La idea original del experimento era estudiar los mecanismos de frío", dijo Katharina Zimmerman, la primera en descubrir esta proteína y una de las investigadoras que han participado en este proyecto. Por lo que se modificó a ratones para que carecieran de la proteína TRPC5 y el resultado fue que no solo no sentían dolor aunque tuviesen los dientes dañados, sino que parecía que se les hubiera administrado un analgésico antiinflamatorio.

Durante siglos se ha utilizado el aceite de clavo como analgésico en odontología. El eugenol (C₁₀H₁₂O₂), ingrediente principal de este aceite, impide las corrientes de la proteína TRPC5.

Si este estudio se confirma en personas podría hacer que este descubrimiento abriera la puerta a desarrollar nuevos productos más efectivos que bloqueen los receptores y así poder ayudar a las personas que sufren este dolor.

Fuentes: El País, The New York Times, Science Advances