Evolución morfológica y fisiológica.

Han encontrado pruebas experimentales que sostienen la idea de que los cambios en la morfología de los seres vivos se dan a través de unos mecanismos genéticos diferentes que los cambios producidos en su fisiología.

Los biólogos saben que la apariencia de un organismo y su fisiología interna están controladas por la evolución. Pero, ¿están controlados de la misma forma? Un estudio realizado por científicos de la Universidad de Michigan y el Instituto de Investigación de la Salud de Taiwan sugiere que no es así.
En el estudio Jianzhi “George” Zhang, Ben-Yang Liao y Meng-Pin Weng realizaron numerosas pruebas sistemáticas para demostrar o refutar la hipótesis que el biólogo molecular Sean Carroll propuso en 2005. Según Carroll los cambios en la morfología (forma, color y estructura externa del organismo) se dan a través de unos mecanismos genéticos diferentes que los cambios producidos en su fisiología (su funcionamiento orgánico interno). Algo que desafiaba el dogma establecido en la Biología. Carroll “cocinó” su hipótesis con unos cuantos ejemplos, pero esta idea controvertida no tenía ninguna prueba sólida sobre la que asentarse.

En un clásico artículo publicado en 1975 los biólogos evolucionistas Mary-Claire King y Allan Wilson discutían que la evolución, tanto el modo morfológico como en el del comportamiento suceden a través de cambios en la manera en la que los genes son encendidos y apagados, en lugar de a través de cambios directos en el producto de los genes. En la lengua de los genetistas, estas características están modeladas en el tiempo a través de cambios en la expresión genética y no a través de la secuencia de la proteína. King y Wilson se apoyaron para su idea en la comparación entre chimpancés y humanos, que son muy similares a nivel de la secuencia de proteínas, pero son muy distintos en apariencia y en comportamiento. Esta idea influyó sobre Carroll cuando propuso su hipótesis 30 años después. Pero en este casi sugirió que los cambios fisiológicos se deberían a cambios en la secuencia genética y que los cambios morfológicos serían el resultado de cambios en la expresión de genética.

Para poner a prueba esta hipótesis el equipo de Zhang se fijó en la base de datos de ratones manipulados genéticamente para silenciar o inactivar ciertos genes en particular (ratones knockout).
Encontraron unos 5200 genes que habían sido silenciados y estudiaron sus correspondientes efectos.
Buscaban genes que hubiera afectados solamente a características morfológicas pero no físicas, encontraron 900 de ellos, genes que denominaremos “morfogenes”. Además, encontraron otros 900 “fisiogenes” que sólo afectaban a las características fisiológicas.
Después compararon los dos grupos de genes para ver si eran diferentes en los papeles moleculares de sus productos. Encontraron diferencias muy grandes. Los morfogenes eran más propensos a portar instrucciones de trascripción (las que determinan si otro gen debe activarse y cuánta proteína debe expresar). Por otro lado, los fisiogenes eran más propensos a producir enzimas, receptores y canales iónicos.
El siguiente paso fue examinar los patrones de evolución de ambos grupos de genes. En sus nuevos análisis Zhang y sus colaboradores encontraron que, a nivel de la secuencia proteica, los fisiogenes evolucionan (cambian) mucho más rápido que los morfogenes. Según Zhang esto sería consistente con la idea de que los cambios fisiológicos tienden a ser producidos por cambios en la secuencia de proteínas.
Después examinaron los datos relativos a la expresión genética, mirando cómo genes similares o diferentes son activados o desactivados en tejidos idénticos en diferentes especies, como por ejemplo en el hígado de ratones y humanos. Diferencias grandes indican cambios evolutivos más rápidos.
Encontraron más diferencias en morfogenes que en fisiogenes. En otras palabras, los morfogenes evolucionan más rápido, respecto a los patrones de expresión, que los fisiogenes. Un hallazgo que apoya la idea de que los cambios morfológicos provienen principalmente de cambios en la expresión de genética.
Según estos investigadores, el descubrimiento de que la morfología y la fisiología de los organismos vivos están controladas por diferentes procesos evolutivos genéticos no solamente puede ayudar a futuros estudios en el campo, sino que además puede ser de ayuda en el estudio de las enfermedades humanas.
Sus análisis de los datos genéticos de estos ratones sugieren que los defectos morfológicos son más propensos a ser una consecuencia de problemas con la expresión genética. Este conocimiento podría ayudar a identificar mutaciones productoras de enfermedades más rápidamente, porque reduce el conjunto de genes candidatos y mutaciones que los investigadores necesitan analizar.

Aquí tenéis el artículo original:

http://www.pnas.org/content/early/2010/03/25/0910339107

Petróleo en el golfo de México.

Crecen día a día los daños causados por la explosión de una plataforma estadounidense y su posterior hundimiento. El accidente se inició el 20 de abril y once personas están desaparecidas.

Aparentemente provocado por un aumento de presión en el pozo petrolífero, el derrame continúa: todos los días, cantidades equivalentes a unos 1.000 barriles de crudo se están esparciendo en el Golfo de México, y el impacto ambiental del accidente tendrá consecuencias catastróficas.

Hace unos pocos días, la superficie del Golfo afectada por el derrame era de cerca de 1.000 km2, pero el petróleo sigue escapándose sin control. La compañía Transocean, propietaria de la plataforma y que la había alquilado a la empresa British Petroleum para la explotación del pozo, se está encargando de intentar detener el desastre.

La intención de Transocean es, con el auxilio de otras dos plataformas, perforar un pozo de alivio, llamado así por la intención de detectar el escape de petróleo y detenerlo mediante la inyección de un líquido pesado.

Sin embargo, los fenómenos climáticos presentes en la región, con lluvias y tormentas frecuentes, además de un intenso oleaje, están complicando la realización de las tareas que ayuden a aliviar las graves consecuencias de la explosión y el derrame de petróleo en el Golfo de México.

La 'marea negra' amenaza ahora con contaminar los frágiles pantanos de Louisiana, en el sur de Estados Unidos. Una parte de la napa de petróleo, que tiene 965 km de circunferencia, se separó del resto y podría alcanzar directamente este jueves a una reserva natural sobre la costa debido a los vientos fuertes en la zona, dijo Jindal citando informes de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA).

Las autoridades han recurrido además a otra técnica: para intentar contener la progresión de la marea negra, los equipos de intervención incendiaron el miércoles una porción de la mancha. Una flotilla desplegada por los guardacostas y por BP logró rodear parte de la fuga y atraparla entre las barreras flotantes. Una "pequeña boya" fue enviada de inmediato al interior de esa mancha e inició un fuego con éxito, según los guardacostas.

Pero un cambio en la dirección de los vientos amenazaba con anular los efectos de este ensayo de incendio "controlado".

En el pasado, intentos similares tuvieron éxito en quemar entre el 50 al 90% del petróleo atrapado. Los equipos tienen la intención de continuar con los incendios en los próximos días.

Incendiar la mancha de petróleo también trae nuevos problemas ambientales, despidiendo enormes nubes de humo negro tóxico hacia el cielo y dejando residuos aceitosos en el mar, por lo cual estas operaciones deben ser constantemente monitoreadas.

A continuación hay algunos posibles impactos ambientales del derrame sobre el medio ambiente, la pesca comercial, la vida silvestre y el turismo en la zona:

INDUSTRIA PESQUERA

- Varias firmas pesqueras podrían resultar afectadas por el derrame. La pesca del menhadenes la tercera mayor de Estados Unidos y en algunas temporadas es la segunda mayor, de acuerdo a Greenpeace.

- El norte del Golfo de México es un terreno crucial de desove en esta época del año para la población atlántica de atún de aleta azul, que está en peligro de extinción. Sus huevos flotan cerca de la superficie y las larvas también están cerca después de su primera incubación. Así que el derrame ha ocurrido en un momento crítico de su ciclo de vida.

- Pérdidas también podrían producirse a las industrias del camarón y la ostra de Luisiana. Las ostras son alimentadas por filtros y no pueden nadar para escapar de la mancha.

Un corredor ecológico litoral de Donostiarra a Biarritz.

Un corredor marino ecológico vasco con cerca de un millar de especies y más de un centenar de hábitats diferentes. Es la propuesta que han realizado Oceana y el Colegio de Biólogos de Euskadi, que han presentado en el Aquarium de San Sebastián un informe científico que recoge la riqueza del tramo marítimo entre San Sebastián y Biarritz y la necesidad de que sea protegida.

El corredor comprendería la parte marina de los acantilados de Jaizkibel-Ulia, la desembocadura del Bidasoa, las bahías de Txingudi y Hondarribia, la costa rocosa frente a Hendaia y Sokoa y los acantilados entre San Juan de Luz y Biarritz.

El resultado sería uno de los corredores ecológicosmás diversos e importantes del Atlántico europeo, con medio centenar de especies protegidas, como la marsopa, el delfín mular, la anguila o la esponja común, y una docena de comunidades y hábitats de interés internacional repartidos a lo largo de 35 kilómetros.

El gobierno francés ya ha propuesto la creación de diferentes lugares de interés comunitario y zonas protegidas en su litoral, entre Hendaia y Biarritz, pero el español aún tiene pendiente elaborar el listado de su zona.

"El mar Cantábrico es una de las zonas europeas que menos zonas protegidas tiene, por lo que es necesario un impulso para adecuarlo a los acuerdos y legislaciones europeas e internacionales", ha señalado Ricardo Aguilar, director de investigación de Oceana en Europa.

El informe, que se ha realizado tendiendo como 'base' el catamarán de investigación 'Oceana Ranger', describe además de casi un millar de especies y más de un centenar de comunidades distintas, entre las que se encuentran varios protegidas por la directiva de hábitats de la UE y por la Convención de Oslo-París para el Atlántico Nordeste: arrecifes de gusanos poliquetos, fondos geológicos de boulders y marmitas, cuevas marinas sumergidas, algas fotófilas...