sábado, 20 de julio de 2024

Australopithecus – entendiendo las raices de nuestro linaje parte 4

 

Los Australopitecos, es decir los monos del sur, constituyen un grupo de organismos ancestros de los humanos modernos, que abarcan un período muy amplio de tiempo, ya que existieron durante el Plioceno y el Pleistoceno temprano, un periodo que comprende desde unos 4,2 ma hasta unos 2 ma, fecha aproximada en la que se se han encontrado los fósiles más modernos. Todos los restos fósiles de Australopithecus se han encontrado en África, en lugares como Tanzania, Kenia, Etiopía, Chad y África del Sur.  Casi todos éstos fósiles se encuentran en el África oriental y meridional, al este del valle del Rift, una enorme fractura de la corteza terrestre que se extiende desde Mozambique, a través de Malawi, por la región de los Grandes Lagos, el País de los Afar en Etiopía, el mar Rojo y llega hasta el mar Muerto, entre Israel y Jordania. Esta fractura iría separando los ecosistemas orientales, con ambientes cada vez más abiertos y habitados por homínidos, de los ecosistemas occidentales, forestales y húmedos y poblados por los antepasados de los chimpancés y gorilas.

En la actualidad, el grupo de los Australopitecos, incluye siete especies, todas ellas tienen más o menos en común el ser formas gráciles, es decir de contextura delgadas.  Y como vimos en una capítulo anterior los Australopitecos de formas robustas, son consideradas un genero distinto, el género Paranthropus.  

Igualmente en este capítulo vamos a considerar que tanto Homo habilis como H. rudolfensis son formas tempranas de nuestro género, el género humano o género Homo.   Todas las especies  eran bípedas, es decir que tenían la capacidad de andar erguidas sobre las extremidades inferiores. Tenían un cerebro pequeño, entre unos 430 a 550 cm3, semejante al de un chimpancé actual. Su altura oscilaba entre 1 y 1,25 m para las especies gráciles, alcanzándose 1,5 m en las especies robustas. Sus pesos oscilarían entre unos 30 a 45 kg.  En todas las especies los Australopitecos machos eran de un tamaño significativamente mayor que el de las hembras, es decir que presentan dimorfismo sexual. 

La aparición de los Australopitecos vino unida a un cambio de hábitat y de clima. Habitaron un territorio en mosaico de bosques y de sabanas arbustivas, mientras que y medios abiertos y secos, tipo sabana. Es precisamente durante el paso del bosque cerrado al medio abierto y seco, donde se produce la separación de los homínidos de los grandes simios. Estos cambios ambientales se observan a partir de las modificaciones dentarias para el tipo de alimentos nuevos que podían explotar en estos nuevos ambientes.   

Los primeros Australopitecos, datan del África oriental con una cronología cercana a los 4,2 ma. A partir de ese momento el grupo se dispersa ampliamente por África oriental y meridional inclusive llegando hasta el mismo Chad. A pesar de que ninguno de los grupos normalmente aceptados como Australopithecus dio lugar a linajes actuales, es aceptado mas o menos de forma consensuada que ya el género Homo debió haberse originado de una especie de Australopithecus​ en algún momento entre hace 3 y 2 millones de años, especialmente a las especies y formas arcaicas de Homo habilis y H. ergaster, que llevan finalmente hasta el hombre moderno, H. sapiens.  

El primer ejemplar de Australopithecus, el espécimen tipo, fue descrito por el anatomista australiano Raymond Dart, el fósil era de un niño de unos tres años al que luego se le conocido como el niño de Taung. Este fósil fue asignado a la especie Australopithecus africanus, en la revista Nature el día 7 febrero de 1925. Dart entendió que el fósil contenía una serie de características humanas pero también de otros homínidos más primitivos, por lo que llegó a la conclusión de que este se trataba de un antepasado humano primitivo, precisamente cuando se estaba en la búsqueda del eslabón perdido.  

A la fecha de este grupo se han encontrado 7 especies que vamos a ver de manera general en el capítulo de hoy, para luego revisarlas más detalladamente en sus propios capítulos, dando así inicio a una saga evolutiva de las distintas especies de Australopithecus, que sin lugar a dudas, constituyen parte del camino evolutivo que ha recorrido nuestra especie, la especie humana, un camino que empezamos a andar una vez que nos separamos de la línea evolutiva que lleva a los chimpancés.

Música del capítulo

Ivan Palomares – Los fogones de Castamar / Clara y Diego / Créditos -  Banda sonora original serie Antena 3
Manuel Riveiro Hermo – El final del camino – Banda sonora original serie RTVE
Chiptune Planet - Concrete Blonde - Joey / Chiptune Cover 8 bits
Concrete Blonde – Caroline

Enlaces

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viernes, 14 de junio de 2024

Gigantes

 


Fi-fai-fo-fum !  Decía el ogro Trabuco, probablemente uno de los gigantes más conocidos, quien es el gigante del cuento de Jack y las habichuelas mágicas, un antiguo cuento inglés de tradición oral, que fuera publicado hacia 1730 y fuera erróneamente atribuido a Hans Christian Andersen. Este cuento se ha convertido en un mito universal, y que ha trascendido a la cultura pop universal, que aún hoy sigue inspirando ediciones, espectáculos de teatro y películas de cine. Casi todas las tradiciones mitológicas en casi todas las civilizaciones antiguas comienzan con gigantes, que hicieron grandes construcciones y lucharon en fieras batallas, resultando victoriosos o bien fueron vencidos por héroes míticos.

En las mitologías orientales encontramos las primeras narraciones de la existencia de estos seres superiores en tamaño y en fuerza. El primer mito conocido tiene mas de 4500 años, es el de héroe-rey Gilgamesh, un mito de la mitología sumeria, de la antigua Mesopotamia y del que se decía que alcanzaba una altura de 5,6 m. Su epopeya fue recogida en la narración escrita más antigua de la historia, en doce tablillas de arcilla y escritura cuneiforme. Por otra parte en el texto épico-mitológico indio el Majábharata, aparece la historia de una demonia gigante llamada Putana, quien dio su pecho envenenado al bebé Krishna. Asimismo, la mitología griega se refería a los Hiperbóreos, gigantes que vivían más allá de los vientos del norte. Las escenas descritas por la literatura griega, fueron llevadas por los escultores a los frontones y metopas de los templos y por los pintores a los vasos de barro. En la mitología nórdica los gigantes o Jotuns luchan con frecuencia contra los dioses. El padre de los Jotuns fue Ymir, un gigante hermafrodita que es el antepasado de todos los demás gigantes y fue muerto por los dioses nórdicos Odín, Vili y Vé.  Por otra parte los ogros y troles son cuerpos humanoides equivalentes a los gigantes que también aparecen en el folclore de varias regiones europeas. La Biblia hebrea recoge la existencia de una raza de gigantes llamada Nephilim. Uno de los gigantes bíblicos fue Goliat, quien fuera derrotado por el pastor David, lo que supuso una liberación para el pueblo judío.  

En otro momento, los míticos gigantes quizá dominaron el mundo, aunque hoy solo forman parte de las leyendas. Pero si hay algo en lo que todas las civilizaciones coinciden, es en sus historias sobre gigantes, estos seres de tamaño colosal que poblaron la Tierra y probablemente desaparecieron por culpa de un cataclismo, por la propia evolución o inclusive por la propia mano humana. A lo largo del tiempo estos seres fantásticos han ocupado un sitio privilegiado en las narraciones mitológicas en las cuales se les asocia a las fuerzas elementales porque dadas sus enormes dimensiones eran capaces de desencadenar temblores, huracanes y erupciones volcánicas.  Hoy día, los gigantes siguen fascinando y formando parte del imaginario colectivo, para muchos resulta sorprende que tantas culturas diferentes y separadas hablen de ellos en sus historias.

El principal rasgo de un gigante, su tamaño, es muy variable. Se pueden encontrar ejemplares de unos 4 metros, siendo éstos los más comunes, pero también algunos más extraordinarios que pueden rozar el centenar de metros.   Los gigantes terrestres poseen una inteligencia bastante limitada aunque tampoco necesitan más. Confían en la fuerza para resolver los problemas.  Son seres solitarios, pero normalmente se unen para las cacerías y los saqueos. Las leyendas cuentan que se alimentan de rocas, árboles, animales y personas, sobre todo de niños.  Los gigantes prefieren las luchas cuerpo a cuerpo y confían en su fuerza para aplastar, barrer y arrollar, de ahí que su arma preferida sea el garrote o sus propios brazos. Sin embargo, su habilidad para lanzar y atrapar rocas los convierte en criaturas muy peligrosas en la distancia.   Dar muerte a un gigante es una tarea realmente complicada. Se dice que la única forma de acabar con ellos es cortándoles la cabeza pero, si bien este método es infalible, no es el único. Un buen golpe certero como el que lanzó David al gigante Goliat puede ser de lo más efectivo, aunque muy difícil de conseguir. Lo más efectivo es debilitar primero la gruesa piel del gigante con ácido o fuego e infligir entonces una herida mortal.  

Este tipo de afirmaciones se encuentran comúnmente en la leyendas, el folclore y la literatura fantástica, pero también en textos religiosos, en nuestro viaje de hoy examinaremos el tema desde varias perspectivas, tratando de encontrar una explicación para este fenómeno, que mucha gente asegura, de alguna manera, que es cierto.  En estos tiempos en los cuales la información resulta más accesible para la gente en general, mitos como estos resultan ser uno de los temas que más mueven la curiosidad de la gente, en nuestro capítulo de hoy veremos algunos ejemplos de información y desinformación y nos permitirá viajar hasta el país de los gigantes descrito en el libro Los viajes de Gulliver, con el objetivo de desenterrar sus misterios.  

En nuestro viaje de hoy vamos a revisar los mitos sobre gigantes, tanto antiguos como los nuevos mitos que se difunden a través de la Internet, sobre estos enormes seres colosales, tratando en entender qué es lo que hay realmente detrás de éstas historias, de estos relatos y de las pruebas de su existencia

Música del capítulo

Yu-peng Chen - brittle bear ( @brittlebearmusic  )  - Raiden Shogun Teaser Trailer Theme Extended 
Daniel Núñez Martín ( @DanielNMartinMusic ) - Opening Theme - Main Theme 
Chiptune Planet - Ozzy Osbourne - Shot In The Dark (8 bit)
Ozzy Osbourne - Shot in the Dark

Enlaces

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Videos 

Brigataes, Il più grande artista del mondo, MANN, 2015
Disponible en:

Brigataes, Il più grande artista del mondo, 2015
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viernes, 3 de mayo de 2024

Nettie Stevens – pionera de la genetica del siglo XX

 

Nettie Maria Stevens fue una genetista estadounidense, cuyo trabajo científico fue pionero hacia principios del siglo XX.  Su aporte fue importante no solo en el desarrollo de la nueva ciencia que se venia desarrollando, la genética, si no que también fue pionera en marcar el camino para futuras mujeres que gracias a su ejemplo incursionaron en el campo de la ciencia.   Los aportes de Stevens en el campo de la Biología, en su momento supusieron un punto de inflexión, dado que ella fue la primera investigadora que logró describir las bases cromosómicas que determinan el sexo. Gracias a estos aportes amplió exitosamente los campos de la embriología y la citogenética.  

Durante su vida, Nettie Stevens publicó aproximadamente unos cuarenta artículos científicos, siendo su mayor contribución a la ciencia la demostración de que el sexo estaba determinado por un par de cromosomas particulares. Para aquel momento el biólogo estadounidense Edmund Beecher Wilson, que era considerado el mejor citólogo de su época, estaba investigando sobre el mismo tema. A menudo, el descubrimiento de los cromosomas que determinan el sexo le ha sido adjudicado a Wilson, a pesar de que la cuestión de prioridad se ha discutido recientemente. Como veremos más adelante, resulta evidente, sin embargo, a partir del estudio de las fechas en que publicaron sus trabajos, que ambos llegaron a las mismas conclusiones de manera independiente.  

Sin embargo, no fueron los resultados de Stevens los que pasaron a la historia ni tampoco a los que se les ha reconocido el merecido valor. Por el contrario, sus hallazgos han permanecido casi por completo olvidados, salvo algunas excepciones, hasta hace relativamente poco tiempo. Nettie Stevens se doctoró en 1903 y comenzó entonces sus estudios de genética y embriología en Filadelfia. Por aquel entonces, no se conocía qué contenía la carga genética ni cómo se transmitía de una generación a la siguiente. De hecho, muchos científicos de la época dudaban de que algo así realmente existiese y apenas se estaban desempolvando las investigaciones de Mendel sobre la herencia en los guisantes.

Las observaciones de Nettie Stevens fueron de gran influencia para los investigadores de la época, incluyendo sus mentores. Sus investigaciones ayudaron a resolver la cuestión de la localización del material genético. Gracias a esto, más adelante, las demostraciones experimentales del papel de los cromosomas en la herencia de caracteres le valieron a Thomas H. Morgan un Premio Nobel más de veinte años después de la muerte de Stevens.

Nettie Stevens ejerció su trabajo en los años que rodearon al cambio del siglo XIX al XX. Hacia aquellas fechas, la Biología experimental, estaba discurriendo por una trayectoria significativamente expansiva, esta disciplina nacida en Alemania y rápidamente extendida a otros países como una respuesta de las jóvenes generaciones de científicos respecto a los tradicionales estudios descriptivos de la Morfología y la Sistemática, hasta entonces dominantes en las Ciencias Naturales.  El trabajo de Nettie Stevens proporcionó un considerable avance de los conocimientos biológicos en un área clave de la investigación del siglo XX, como fueron son los cromosomas, y en un tema de interés generalizado en todas las épocas, como es la determinación del sexo de los seres vivos.

Nettie Stevens creció en el Estados Unidos justo después de la Guerra Civil, época en la cual más allá de la enseñanza, la enfermería o el trabajo como secretaría, las mujeres que buscaban una tener una profesión tenían en realidad muy pocas oportunidades; la mayoría simplemente esperaba casarse bien.  Stevens, sin embargo, no seguiría ese camino. Ella fue maestra, pero eso era sólo un medio para un fin mayor. Stevens quería ser científica y se abrió camino en la escuela, hasta que finalmente alcanzó su objetivo y se ganó un lugar en la historia de la genética.

En nuestro viaje de hoy, nuestra máquina del tiempo, nos llevará hasta Vermont, Estado Unidos, al mes de julio de 1861, para seguir de cerca la vida de esta destacada mujer, cuyo trabajo científico sobresale por la forma metódica en que los desarrolló, por la descripción rigurosa y detallada de los métodos empleados, en muchos de los cuales ella hizo innovaciones relevantes. Pero lo más notable es la lucidez de sus interpretaciones, en un contexto teórico -el mendelismo- por entonces apenas desarrollado y muy discutido por la comunidad científica.   Hoy veremos cual fue su aporte en el campo de la ciencia y seguiremos de cerca su vida, que fue muy corta, y que termino precisamente un día como hoy hace 112 años, gracias a su legado definitivamente se ha marcado y se seguirá marcando la ruta para muchas mujeres que hoy incursionan en el mundo de la ciencia.

Música del capítulo

Pandora Journey - Sham Stalin - S.A.B.E.R Squad - Epic Battle Music
Pandora Journey - David Chappell - ECHELON – Epic Heroic Motivational Orchestral
HumanDaikon – Queensrÿche - Eyes Of A Stranger 8-bit
Queensrÿche – I Dont Belive in Love

Enlaces

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The Doc. 2016. "Nettie Stevens." Famous Scientists. famousscientists.org. Disponible en: 
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martes, 30 de abril de 2024

Cromosomas - parte 2


Los cromosomas se constituyen como los distintos tomos de una enciclopedia que contiene toda la información que se necesita para construir y hacer funcionar a un ser  vivo.  Esos cromosomas están constituidos por el material hereditario en forma de ADN, que se encuentra organizado alrededor de un esqueleto de proteínas, cuyas funciones son las de conservar, transmitir y expresar la información genética contenida en los genes que porta. En un núcleo eucariótico, en principio cada uno de los cromosomas es estructuralmente independiente de los demás, aunque no ocurre lo mismo funcionalmente, debido a las interrelaciones que se establecen entre los mismos. Su estructura ha adquirido mayor complejidad a lo largo de la evolución, desde moléculas de ADN con una organización de más simple, en el caso de los procariotas, hasta complejas asociaciones de ADN con proteínas histónicas, que constituyen la fibra de cromatina en organismos eucariotas.
 
En el pasado capítulo vimos la historia del descubrimiento de los cromosomas, de los personajes que participaron del mismo y de como fue cambiando la concepción del cromosoma, hasta llegar a ser una estructura portadora de los caracteres hereditarios de los seres vivos, culminando con las ideas planteadas en la Teoría Cromosómica de la Herencia y algunos aspectos que la complementan.  Igualmente revisamos los procesos que ocurren a nivel estructural en el enrollamiento de la molécula de ADN gracias a las histonas, pasando por distintas etapas, iniciando en los nucleosomas hasta la formación de una fibra de unas 30 micras de diámetro, la cual posee actividad biológica, al menos en cuanto a la expresión de sus secuencias, y la producción de proteínas, la fibra de cromatina.

Posteriormente, y bajo la condición específica de que la célula se va a dividir, la molécula de cromatina se sigue enrollando con ayuda de otras proteínas accesorias que forman diversas estructuras que muestran también diferente grado de plegamiento, hasta llegar a formar una estructura que comprime al ADN en un orden de magnitud de 1 a 10000, la fibra cromosómica, que representa el diámetro de las cromátidas de unos 700 micras de diámetros.  Estas estructuras se pueden estudiar a la luz de su estructura, definiendo para ello distintos tipos de cromosomas, a partir de su estructura, gracias a la posición que ocupa el centrómero o  constricción primaria respecto de los telómeros o partes distales.

El complemento cromosómico de una especie, representado a través de un cariotipo, muestra la existencia de algunos tipos de cromosomas, pudiendo diferenciarse dos tipos principales, los cromosomas A y los cromosomas supernumerarios, cromosomas accesorios ó cromosomas B. Los primeros incluyen tanto a los autosomas, siempre presentes en plantas y animales, como a cromosomas sexuales presentes en muchos grupos de organismos.   Además en algunos organismos, junto a los cromosomas de tamaño normal del complemento, se diferencian un tipo especial de cromosoma; los microcromosomas  que son de tamaño muy pequeño y están presentes en grupos como aves y reptiles.  

Otros tipos especiales de cromosomas son los cromosomas holocéntricos, los cromosomas dicéntricos, los cromosomas en escobilla, los cromosomas politénicos, los cromosomas parasíticos y los cromosomas procarióticos, todos ellos serán abarcados en nuestro viaje de hoy, profundizando en los detalles de sus estructuras y de las distintas funciones que estos tienen en la naturaleza.

Nuestro viaje de hoy nos permitirá conocer más de estas estructuras, como otros tipos no tan comunes, su aplicación en la determinación del sexo, así como los distintos tipos de clasificaciones cromosómicas del mismo, así como la determinación del número cromosómico de las especies y finalmente los cromosomas de los organismos procariotas.

Música del capítulo

John Williams - Duel of the Fates - From Star Wars: The Phantom Meneace
John Williams - Imperial March - From Star Wars: The Empire Strikes Back
ABBA - Knowing Me, Knowing You - 8 Bits
Frida - I Know There's Something Going On

Enlaces

Enlaces WEB

Walter Sutton and the Chromosome.  Disponible en:

La naturaleza química del DNA (hasta el primer tercio del siglo XX).  Disponible en:

Twenty-Five Years of the Nucleosome, Fundamental Particle of the Eukaryote Chromosome.  Disponible en:

Chromatin Architecture of the Human Genome:  Disponible en:

Structure and organization of chromatin fiber in the nucleus.  Disponible en:

Chromatin behavior in living cells.  Disponible en:

Artículos científicos

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sábado, 20 de abril de 2024

Cromosomas - parte 1

 

El término cromosoma procede de los vocablos griegos “chroma” y “soma”, y su significado literal es “cuerpo coloreado o cuerpo que se tiñe”. Los cromosomas se constituyen como estructuras fundamentales a nivel biológico en el caso de los organismos eucariotas y son estructuras altamente organizadas, compuestas principalmente por ADN y proteínas y en ellos se encuentran contenidas las unidades básicas de la información genética, los genes.  Los genomas de los eucariotas de forma general son más complejos que los de procariotas, ya que el ADN se encuentra organizado de forma diferente al de éstos últimos. Casi siempre los genomas de procariotas contienen cromosomas únicos que normalmente son moléculas circulares de ADN doble banda, que no tienen la compactación que le dan las histonas a los cromosomas eucariotas. Además, los genomas de eucariotas están compuestos por múltiples estructuras cromosómicas, y cada uno de los cuales contiene una molécula de ADN doble banda lineal y a pesar de variar el número de estas estructuras según la especie, su estructura básica es esencialmente la misma.

La rama de la biología que se encarga del estudio de los cromosomas es la citogenética, ciencia surgió hacia comienzos del siglo XX con la finalidad de explicar los principios de Mendel a partir del comportamiento cromosómico, y por fusión de dos disciplinas, la citología y la genética, heredando de la primera los aspectos cualitativos, físicos y descriptivos, y de la segunda los enfoques cuantitativos y fisiológicos. Desde ese entonces, se ha avanzado en el desarrollo de técnicas y metodologías que brindan valiosos aportes en la resolución de problemas diagnósticos, taxonómicos y evolutivos, entre tantos otros, de diversos grupos animales y vegetales.

Adicionalmente, en la actualidad estas tecnologías son ampliamente utilizadas en medicina y, mediante el análisis de distintos tipos de tejidos, se pueden identifican cambios en los cromosomas, como cromosomas rotos, faltantes o adicionales, y éstos cambios pueden ser utilizados como signos de una enfermedad o defecto genético, e inclusive de algunos tipos de cáncer.

En todas las especies que existen en la actualidad los cromosomas mantienen, replican y regulan el uso de la información genética que se encuentra codificada en la secuencia de la molécula de ADN.  Este tipo de estructuras resultan importantes no sólo para encajar físicamente las largas hebras de ADN en un pequeño espacio subcelular, sino también para organizar la regulación genética, la replicación y la reparación del ADN, así como otras funciones y procesos. Muchos de los principios de la organización cromosómica son compartidos entre diferentes especies, las cuales presentan procesos de plegamiento cada vez más complejos empleados a medida que aumenta el tamaño del genoma y los espacios físicos entre los distintos genes. 

Los estudios que hace la citogenética sobre la estructura de los cromosomas consisten en analizar la forma, el tamaño y el número de los mismos para cada especie. El mejor momento para llevar a cabo dicho estudio suele ser aquel en el que los cromosomas han alcanzado su máximo grado de condensación y tienen sus bordes perfectamente definidos. Dicho momento suele ser la metafase mitótica. El estudio de la estructura externa de los cromosomas culmina con la obtención del cariotipo, es decir el patrón de cromosomas que posee una especie que se expresa por medio de un código establecido por convenio. El cariotipo se confecciona usualmente después de un apropiado tratamiento y posterior tinción de las células, para hacer más visibles los cromosomas individuales. Al diagrama simplificado de los cromosomas metafásicos del cariotipo se le denomina idiograma, el cual es característico de cada especie y representa su identidad genómica.  

Nuestro viaje de hoy nos lleva a iniciar un recorrido a través de la historia de estas estructuras con la finalidad de revisar su diversidad y sus distintos tipos, con la finalidad de entender sus funciones y de como mediante su estudio se podrían resolver algunos de los problemas que afronta la medicina moderna, entre muchas otras aplicaciones.

Música del capítulo

Bear McCreary – Escape Pod (Foundation -  Original Series Soundtrack)
Bear McCreary - The Imperial Library (Foundation -  Original Series Soundtrack)
James Roach - Over the Misty Mountains Cold (Chiptune Cover)
The Wellermen -  Misty Mountains

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Walter Sutton and the Chromosome.  Disponible en:

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