jueves, 28 de febrero de 2013

Insecto del mes: DROSOPHILA MELANOGASTER

El insecto de este mes mes es la Drosophila melanogaster.


La he elegido porque estoy estudiando genética (hoy he tenido examen de eso, de hecho) y parece que ha sido uno de los organismos más utilizados para experimentos genéticos. Por ello, no me ceñiré tanto a su morfología o su metabolismo como a su material genético, su reproducción y su herencia.

La mosca de la fruta o del vinagre (así se la llama vulgarmente) es un díptero (orden de la clase insectos a la que pertenecen las moscas, mosquitos, tábanos, etc.). Los dípteros se caracterizan por carecer de alas posteriores ya que las que tuvieron en su día actualmente están reducidas a halterios. De esta forma, poseen solo dos alas membranosas (como su propio nombre indica) y es su principal característica, la que los distingue de todos los demás insectos. El desarrollo de todos ellos implica una metamorfosis compleja. Dentro de los dípteros, Drosophila melanogaster pertenece a la familia Drosopholidae.

En cuanto a la morfología, la mosca del vinagre presenta ojos característicamente rojos y cuerpo amarillento. Es muy pequeña en tamaño (3 mm aproximadamente en la fase adulta), y sus antenas también son cortas, al igual que las del resto de braquíceros.

Es una especie diurna que habita en cualquier parte (distribución mundial), siempre que tenga comida. Dado a que su alimento se basa en plátanos, manzanas, uvas y otras frutas en fermentación, allá donde haya vegetales en descomposición podremos encontrar Drosophila melanogaster. También se nutre de levaduras y otros hongos, excrementos y cadáveres.

Los machos se diferencian de las hembras en que tienen unos "peines sexuales" en las patas anteriores, además de diferentes tamaño, color y forma. Así, es una especie con gran dimorfismo sexual. A la hora de reproducirse, el macho es atraído por las feromonas de la hembra, y comienza el ritual de apareamiento haciendo vibrar sus alas y después lamiéndole los genitales a la hembra. La hembra, por lo general, huye del  macho, y el apareamiento comienza cuando el macho la alcanza. En la fecundación, el macho libera un único gameto de gran tamaño. La hembra colocará a partir de entonces unos 20 huevos cada día, de muy pequeño tamaño y que no tardarán en eclosionar (unas 24 horas a una temperatura óptima de 25-30ºC). El desarrollo postembrionario dura alrededor de una semana y un adulto a una temperatura óptima de 29ºC puede llegar a vivir 30 días.

Es un organismo diploide y su genoma consta de cuatro pares de cromosomas: tres pares de autosomas (2, 3 y 4; este último es muy pequeño y casi siempre despreciable, salvo en el caso del gen "sin ojos") y los cromosomas sexuales: XX para las hembras y XY para los machos (al igual que en los mamíferos). El genoma es 60% funcional y contiene 15.016 genes. En parte, debido a ello (a la escasa cantidad de cromosomas y, por tanto, a la gran sencillez) se usa a menudo para experimentos de genética. Pero también ocurre esto debido a la sorprendente similitud que tienen sus genes con los genes humanos. De hecho, tres cuartas partes de los genes humanos relacionados con enfermedades tienen su homólogo en Drosophila melanogaster. La mosca del vinagre se emplea en investigación sobre enfermedades neurodegenerativas como la ataxia espinocebelosa, el Parkinson o el Alzheimer, además de en estudios sobre cáncer, sistema inmunitario, envejecimiento, diabetes, drogas... De hecho, hasta existe una base de datos en línea disponible para estudios de enfermedades humanas homólogas en moscas y viceversa, llamada Homophilia. Como curiosidad, cabe decir que aun existiendo tanta impactante similitud y teniendo también la misma determinación cromosómica del sexo (hembras homogaméticas y machos heterogaméticos), no se hereda igual en drosófilas que en mamíferos, ya que en las primeras la determinación ocurre por relación del cromosoma X a autosomas.

El conocimiento de la Drosophila melanogaster ha sido clave para el avance de la investigación genética comenzada con Mendel. Sigue siendo impactante que un insecto tan pequeño y, por qué no decirlo, molesto, mantenga tanta similitud genética con todos los mamíferos. Esto la convierte en una especie clave para estudios de genética humana o de otros mamíferos, así como para quizás encontrar la cura a enfermedades cuyo gen homólogo se encuentra en esta especie.

Todos los cromosomas, con características detalladas,
de una Drosophila melanogaster macho

jueves, 21 de febrero de 2013

Filos animales (V): filos menores

Finalmente, y para acabar con la taxonomía de los animales, voy a mencionar los demás filos animales que existen, sin hacer especial hincapié en ellos. Se trata de grupos con muchas menos especies que los que he expuesto hasta ahora (aunque en el caso de los braquiópodos, aun habiendo apenas 300, había más de 16.000, pero se han extinguido la mayoría) y mucho menos estudiados. Son los siguientes:

  • Acanthocephala: son gusanos parásitos con una probóscide invaginable erizada con espinas. Su ciclo biológico es muy complejo. Se han descrito alrededor de 1.100 especies.
  • Acoelomorpha: se los consideraba platelmintos, pero actualmente constituyen un filo diferente caracterizado por la ausencia de tubo digestivo en 
  • Braquiópodos: son animales con doble valva: una superior y una inferior. Actualmente solo sobreviven 330 especies más o menos, pero se han descrito por encima de 12.000 especies fósiles (unas 16.000 extintas).
  • Bryozoda: son filtradores. Tienen lotóforo y el ano fuera de la corona tentacular las 4.500 especies que conforman este filo.
  • Chaetognatha: son los llamados "gusanos flecha": poseen aletas y dos espinas quitinosas a cada lado de la cabeza. Se han descrito hasta ahora alrededor de 100 especies nada más.
  • Ctenophora: son animales marinos y abundantes en los mares de todo el mundo (constituyen gran parte de la biomasa de plancton). Son diblásticos como los cnidarios, pero tienen coloblastos, células exclusivas de este filo, que ayudan a cazar el alimento (zooplancton, en este caso). Se han descrito 166 especies.
  • Cycliophora: solo lo constituyen dos especies descubiertas relativamente recientemente (1995): Symbion pandora y Symbion americanus.
  • Echiura: son gusanos marinos con trompa. Se han descrito 135 especies.
  • Gastrotrichia: poseen un cuerpo con púas y dos tubos caudales adhesivos. Las especies descritas rondan las 450.
  • Gnathostomulida: son animales marinos de pequeño tamaño, que viven en ambientes sobre todo anaerobios. Se alimentan, entre otros, de hongos y poseen una boca con mandíbulas características. Se han descrito menos de 100 especies.
  • Hemichordata: es un filo de deuteróstomos con hendiduras faríngeas y estomocorda, y se han descrito 108 especies.
  • Kinorhyncha: son gusanos pseudocelomados. Tienen el cuerpo segmentado y la cabeza contráctil, y a este filo pertenecen, según se han descrito, 150 especies.
  • Loricifera: también son pseudocelomados. Poseen cabeza, boca, tubo digestivo y ano, así como un exoesqueleto en forma de armadura, al que llamamos loriga. Solo pertenecen a este filo 28 especies.
  • Micrognathozoa: al igual que los dos filos anteriores, estos también son pseudocelomados y poseen mandíbulas complejas. Como característica diferencial está su tórax extensible. La única especie descrita es Limnogathia maerski.
  • Myxozoa: son todos parásitos y microscópicos. Poseen cápsulas polares y se han descrito hasta el momento 1.300 especies.
  • Nematoda: son gusanos de sección circular con cutícula quitinosa. Son pseudocelomados. Existen más especies descritas incluso que de platelmintos o poríferos: su número ronda las 25.000. 
  • Nematomorpha: son similares a los nematodos, pero son parásitos y solo se han descrito 331 especies.
  • Nemertea: estos son verdaderos acelomados. Tienen una trompa extensible. Las especies descritas no llegan al millar, rondando las 900.
  • Onychopora: poseen patas quitinosas; son "aterciopelados". Se han descrito 165 especies.
  • Orthonectida: son simples parásitos, con el cuerpo ciliado. Solo han sido descritas 20 especies.
  • Phoronida: son gusanos cuyo cuerpo está dividido en tres partes: episoma, mesosoma y tronco. Se conocen dos géneros que engloban en total a 20 especies.
  • Placozoa: el Trichoplax adhaerens, posiblemente el animal más simple del planeta (y único en su filo), es marino, plano, reptante y de única cavidad corporal. Se pensaba que era la larva de otro animal.
  • Priapulida: excavan galerías con su trompa en fondos marinos. Se han descrito apenas 16 especies.
  • Rhombozoa: tienen forma de rombo y son parásitos simples, con muy pocas células. Número de especies descritas: 70.
  • Rotifura: son pseudocelomados con una corona ciliada anterior, y se han descrito 1.800 especies.
  • Sipuncula: no están segmentados y tienen la boca rodeada de tentáculos. Es un filo constituido, según se ha descubierto, por 320 especies.
  • Tardigarda: son los llamados vulgarmente "osos de agua": tienen el tronco segmentado con cuatro pares de ventosas. Son un millar de especies.
  • Xenoturbellida: son deuteróstomos de afiliación interna. Solo se han descubierto un par de especies.
Todos estos filos, más los expuestos anteriormente, suman un total de 1.360.000 especies que constituyen el reino animal o Animalia. Es el reino más complejo que existe de los seres vivos y el último en aparecer, y todos ellos a su vez pertenecen al dominio Eukarya (según el criterio de clasificación actual).

martes, 5 de febrero de 2013

Filos animales (IV): cordados

Los animales pertenecientes al filo chordata se caracterizan por tener notocorda (una estructura embrionaria que tiene de funciones establecer el patrón ventral del tubo neural y el eje izquierda-derecha y determinar el esclerotoma) de células turgentes, si no en toda su vida, en alguna fase de su desarrollo, y cuatro sinapomorfias más (menos destacadas que la notocorda). Han tenido una larga evolución en que han sufrido varias adaptaciones morfológicas y fisiológicas, lo que les ha dado un mayor control del metabolismo además de que han desarrollado un complejo sistema nervioso.

Por otra parte, todos los cordados tienen cola postanal al menos en alguna parte de su desarrollo. Su sistema de circulación es cerrado, con un corazón ventral, y el sistema digestivo es completo, con dos orificios (boca y ano) bien diferenciados. Tienen epineura, una estructura nerviosa tubular y dorsal al tubo digestivo. En el caso de animales más complejos, esto da lugar al encéfalo y la médula espinal.

A este filo pertenecen los procordados, que engloban a los cefalocordados, urocordados y hemicordados. Son todos marinos y, aunque tengan todas las características generales de los cordados, no tienen ni columna vertebral ni cráneo, así que deben considerarse invertebrados (cabe decir, por tanto, que es erróneo ese uso indistinto de "vertebrado" y "cordado"). En lo que a la filogenia se refiere, son próximos a los equinodermos. A esta agrupación parafiléctica pertenecen algunos gusanos solitarios (enteropneusta) y colonias con formas de hidroides y zooides (pterobranchia). Pocas especies son conocidas, como los gusanos bellota o las ascidias


De todas formas, la mayoría de especies de cordados son vertebrados. Se caracterizan por la columna vertebral dorsal que, en los adultos, reemplaza a la notocorda. Constituye el ancla de un esqueleto interno que les proporciona sostén y motilidad. De esta forma, su sistema nervioso está muy desarrollado. También está muy desarrollado su sistema endocrino, controlado por el hipotálamo y la hipófisis. Cuentan, así, con una gran cantidad de hormonas que regulan el metabolismo. Mediante mensajes bioquímicos, los órganos antes mencionados ejercen su acción sobre gónadas, páncreas, etc.

La mayoría de los vertebrados son peces; de hecho, constituyen todos los subfilos de vertebrados excepto uno. Son abundantes en todo tipo de aguas, tanto dulces como saladas, y tanto superficiales como profundas. Pero no pueden vivir en tierra, ya que su respiración es branquial. Al ser acuáticos, tienen su piel recubierta de escamas y en cuanto al aparato locomotor han desarrollado diferentes tipos de aletas: dorsales (en la zona dorsal), caudal (en la cola), anales (cercanas al ano), pectorales (detrás de las branquias) y pélvicas (ventrales a las pectorales). Los peces contraen alternativamente los músculos de uno y otro lado del cuerpo para avanzar hacia delante. En cuanto al esqueleto, es óseo, excepto en el caso de la subclase chondrychtyes (tiburones y rayas) en cuyo caso está compuesto exclusivamente de cartílagos, también en los adultos. Al vivir en medio acuático, excretan sus residuos nitrogenados directamente en forma de amonio y su fecundación suele ser externa. Muchas de las clases están ya completamente extinguidas, pero aún así quedan vivas 24.000 especies descubiertas, aunque muchas están amenazadas por la sobrepesca.




El único clado de vertebrados no peces es el de los tetrápodos ("cuatro patas"). Este grupo engloba a cuatro clases claras y diferenciadas:
  • Anfibios: son una clase de vertebrados curiosa, ya que pueden vivir tanto en el medio acuático como terrestre (aunque en ambientes húmedos). La mayoría son carnívoros, y se alimentan de artrópodos y otros invertebrados. Cumplen un rol vital en el ecosistema, no solo por su posición trófica sino también por el flujo de materia y energía que realizan del medio acuático al terrestre y viceversa. Las crías tienen respiración branquial y por tanto viven en medio acuático, mientras que los adultos son de respiración pulmonar. Muchos de ellos secretan sustancias tóxicas por la piel, y sus colores vistosos son una advertencia de ello. Hace no mucho se llevaban descritas 4.500 especies de anfibios, mientras que ya se han descubierto 7.000. Entre ellas se encuentran ranas, sapos, salamandras, tritones y cecilias. Aunque todavía sean abundantes, desde 1980 se está produciendo un importante declive en las poblaciones de anfibios que es una de las mayores amenazas de biodiversidad hoy en día.  

  • Reptiles: son los primeros vertebrados que conquistaron la tierra por completo (ya que los anfibios no sobreviven mucho tiempo en ambientes muy secos). Los reptiles desarrollaron dos ventajas evolutivas que les permitieron conquistar la tierra: por una parte, al contrario de los anfibios y los peces, desarrollaron huevos de cáscara dura y amnios (saco lleno de líquido que rodea al embrión) y, por otra parte, una piel resistente e impermeable al agua. De todos modos, hay tortugas y serpientes que son acuáticas. Se han descrito unas 6.500 especies de reptiles, y engloban tortugas, lagartos, serpientes, cocodrilos, caimanes...
  • Aves: son animales endotérmicos y amniotélicos. Ocupan prácticamente cualquier hábitat disponible, debido a su endotermia (acompañada de homotermia), lo cual regulan su temperatura corporal para mantenerla alta todo el tiempo, y las plumas de queratina que recubren su cuerpo. Además, esto, junto con la modificación de las dos extremidades anteriores en alas, las hace generalmente (hay excepciones como el avestruz o el kiwi) capaces de volar. Además, su boca no tiene la forma que tiene en el resto de vertebrados, ya que se trata de un pico con el que cogen el alimento, abren frutos secos y semillas o desgarran la carne. De esta forma, dependiendo de la nutrición del ave en cuestión, tendrá el tipo de una determinada forma. Se conocen hasta 9.000 especies de aves.
  • Mamíferos: son los últimos aparecer evolutivamente, y son los únicos vivíparos (alimentan a sus crías con leche y las hembras las paren, al contrario de las demás clases, que ponen huevos). Son ureotélicos, es decir, excretan sus desechos nitrogenados en forma de urea. Para ello, tienen una ruta metabólica compleja llamada ciclo de la urea que ya explicaré en otra entrada posterior. Tienen muy desarrollados los cinco sentidos: oído, vista, olfato, gusto y tacto. La alimentación de los mamíferos es diversa: los hay tanto hervíboros como canívoros y omnívoros. Al igual que las aves, también son endotérmicos. Tienen su cuerpo cubierto de pelo. El ser humano es apenas una de las 4.000 especies de mamíferos que existen, la mayoría terrestres (por su respiración pulmonar y demás adaptaciones), pero los hay también acuáticos. De hecho, la ballena azul es no solo el animal más grande que existe, sino que está prácticamente demostrado que es el más grande que ha existido jamás.

Finalmente, los cordados son un grupo numeroso de animales, y sin duda el más estudiado (se cree que apenas quedan 5.000 especies por descubrir). Sin embargo, acciones humanas como la destrucción de los hábitats han hecho que muchos animales de este filo al que pertenecemos estén en peligro.






domingo, 3 de febrero de 2013

Pérez-Reverte, en contra del maltrato animal

Hoy, en el XL Semanal del Diario Vasco (en la sección MAGAZINE), se ha publicado un nuevo artículo de Pérez Reverte, en el que cuenta lo ocurrido con la galga que se coló por las vías del metro de Madrid. Al contrario de como ocurrió en Barcelona hace tiempo (que fue similar), esta vez no se ha intervenido, ignorando las peticiones de las asociaciones por la naturaleza y las protectoras de animales. Fue grabada en vídeo corriendo por las vías de los túneles, huyendo, obviamente, de los trenes. Aunque hubo dos mujeres que intentaron salvar a la cánida, cuando la encontraron ya estaba muerta, atropellada. Las asociaciones de defensa animal están recogiendo firmas para acabar con el maltrato animal, y Pérez Reverte las apoya.

El artículo completo se puede leer aquí: http://www.finanzas.com/xl-semanal/firmas/arturo-perez-reverte/20130203/solo-perra-4645.html

Pérez-Reverte, indignado por lo ocurrido
¿Mi opinión? No sé si debería darla en este blog, pero ya que estamos... El maltrato animal es algo de lo que ya estoy bastante harto. Aunque este no me parezca un caso grave, me parece que sin duda esa perra debería haber sido rescatada y no haber dejado que un tren la atropellara días después. Así que, al igual que Pérez-Reverte, yo también ofrezco mi firma.