¿Cómo mantenemos el sentido del equlibrio? II-En movimiento

Si has leído el post anterior, en el que desvelábamos las claves de mantener el equilibrio cuando no nos estamos moviendo, este post va a estar chupadísimo de entender. En esta ocasión vamos a ver cómo se mantiene el equilibrio dinámico, es decir, el equilibrio en movimiento.

Si recordamos lo visto anteriormente, el oído interno está formado por una serie de conductos de formas caprichosas, que están rellenas de un líquido llamado “endolinfa” y rodeadas de otro líquido llamado “perilinfa”. Sáculo y utrículo eran dos ensanchamientos más o menos globulares de este conducto, y contenían unas células sensoriales con prolongaciones, las cuales, al estar embebidas en una especie de gelatina con cierto peso, eran capaces de mandar señales al encéfalo con suficiente información como para determinar la posición concreta en la que se encuentra la cabeza con respecto al centro de gravedad.

Pero, ¿qué ocurre cuando efectivamente nos da por bailar la conga? ¿Sáculo y utrículo, esos valientes héroes que nos señalan nuestra posición en el mundo, acudirán en nuestra ayuda? La respuesta es que no. Pero a falta de dos héroes, aparecen otros tres para salvarnos.

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Nos estamos refiriendo a tres tubitos del oído interno, por supuesto con su endolinfa y su perilinfa, denominados “canales semicirculares”. Lo de semicirculares se lo debió de poner alguno con la inteligencia de un percebe analfabeto, porque son canales circulares del todo.  Los tres se sitúan de forma que cubren los tres ejes del espacio (digamos, vertical, horizontal y una perpendicular a ambas), y los tres tienen un ensanchamiento llamado “ampolla”.

En la ampolla se encuentra un pariente cercano de la mácula y otro pariente cercano de la gelatina. En todo caso, hay células sensoriales con prolongaciones que se embeben en una sustancia gelatinosa. Aquí la gelatina carece de otolitos (tiene sentido, no hace falta nada que pese puesto que no se pretende detectar la gravedad) y además forma una especie de cúpula denominada “cresta ampular”.

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De la misma forma que ya hemos visto, cuando nos movemos, la endolinfa que baña todo el oído interno, también se mueve. A su vez, y gracias a la estructura alargada de la parte gelatinosa, la endolinfa hace moverse esta parte, en la que se encuentran las prolongaciones. Y según se mueven las prolongaciones, las células sensoriales son capaces de mandar señales.

Una vez más, combinando la información que ofrecen los tres canales semicirculares (por ejemplo, al caminar en una dirección concreta, el líquido de un canal se moverá más que el de los otros dos, y lo hará en un sentido y no en el otro) somos capaces de saber cómo nos estamos moviendo.

Y esto también es relativamente fácil de comprobar. Basta cerrar los ojos en cualquier atracción de feria. Aunque andemos un poco despistadas porque los movimientos son muy rápidos, en general podremos distinguir si nos propulsan hacia delante, hacia atrás, hacia los lados, hacia  arriba, hacia abajo o de forma oblicua.

Os animamos a cerrar los ojos y prestar un poco de atención a vuestro sentido del equilibrio, tanto estático como dinámico. Aunque muchas veces no lo tengamos presente, es tan importante como  los receptores del dolor que nos indican que alguna parte de nuestro cuerpo está dañada o incluso la vista.

 

Fuentes (también del artículo anterior):

Organografía microscópica animal comparada, Benjamín Fdez, Isabel Suárez, Miguel Rubio y Guillermo Bodega, Ed. Síntesis, 1º Edición.

Nicho ecológico: porqué los humanos damos tanto asco

¡¡Buenos días princesos y princesas!!

En este día tan maravilloso felicitaremos a las vecinas de Gamonal por su lucha y su ejemplo (más nos valdría a los científicos copiarles  y no dejarnos pisotear por diversas corporaciones) y además vamos a explicar el concepto de “nicho ecológico”. Éste es un concepto  imprescindible para entender algunos aspectos de la evolución y sobretodo cuestiones muy importantes de la ecología y la protección del medio ambiente.

Un nicho ecológico es “el hipervolumen de n dimensiones del cual la especie puede mantener una población viable”.  Ale, buenas noches.

Hablando en cristiano, un nicho ecológico es el conjunto de las funciones que una especie o un organismo realiza dentro de un ecosistema, o sea, qué lechugas (en ósmosis, ehhh)  hace dentro de su casa y cómo se relaciona con los que viven con él.

Pongamos un símil. En un hogar normal y corriente, cada uno tiene sus funciones. Un hijo adolescente prototípico se caracterizaría por vivir en su habitación con escapadas ocasionales al salón, la nevera y el baño. Ya tenemos dónde vive. Además, podría de los nervios a sus padres. Ya tenemos las relaciones con el resto de integrantes del ecosistema. Por último, se encargaría de fregar los platos los jueves, lo que nos hace ver cómo modifica su ecosistema, y en qué tiempo lo hace.

Ahora, en un ecosistema de verdad: tomemos… unos flamencos. Viven en lagunas poco profundas con determinada salinidad y acidez, se alimentan de los bichitos que viven en el fango, remueve el fondo del lago y viven en esos lagos unos cuantos meses al año.

Nicho

Estas tres o cuatro características son fundamentales. El conjunto de todas ellas (y en general son muchas, por lo que delimitar el nicho de una especie suele ser complicado) es el nicho. Si dos especies hacen cosas muy parecidas pero no exactamente iguales, tienen nichos ecológicos distintos. Muchos pájaros pueden vivir en el mismo sitio y alimentarse igual, pero en tanto, por ejemplo, se reproduzcan en temporadas distintas, no pertenecerán al mismo nicho.

Ahora bien, ¿puede haber dos especies en un mismo nicho? ¿Y puede haber especies que ocupen varios nichos? La respuesta es que sí en ambos casos.

La primera pregunta tiene que ver con la competencia interespecífica, es decir, la competencia (¿recordamos la selección natural?) entre especies distintas. Ciertas hipótesis sostienen que un nicho no puede ser ocupado por dos especies a la vez, pero que si esto ocurre (qué ironía tan falta de lógica) las especies competirán hasta que una de ellas se extinga, sobreviviendo aquella que sea más “apta” para ese nicho.

Esto último también puede ser visto del revés: si hay nichos libres, la competencia disminuye, y las especies presentes en el medio evolucionan rápidamente hasta que los cubren todos. Por ejemplo, después de una extinción masiva (han ocurrido varias a lo largo de la historia evolutiva) suele haber un período de intensa aparición de nuevas especies.  Para poner un ejemplo conocido, cuando los dinosaurios se extinguieron, pobrecicos míos, sus nichos ecológicos quedaron libres, y los mamíferos y aves presentes se adaptaron a ellos rápidamente. Les robaron sus nichos, y por eso tuvieron un desarrollo tan importante.  Donde antes había un reptil surgió ¡tacháaan! un peludillo roedor.

Es también por lo que nosotras, como especie, podemos ser definidas automáticamente como una plaga. En el principio de los tiempos, nos extendimos por todo el globo. No cabe duda de que antes de que nos entrara la vena aventurera/conquistadora había otras especies ahí, que  necesariamente tuvimos que desplazar.

A la pregunta de si una misma especie puede ocupar varios nichos, la respuesta es obvia: sí. Muchas especies utilizan esta medida para disminuir la competencia intraespecífica entre progenitores y progenie, es decir, la competencia que se da dentro de la misma especie entre dos generaciones. De ahí que un ternero pueda  alimentarse de leche, pero un toro no. Si el toro pudiera, en épocas de escasez probablemente asaltaría a las vacas y los terneros morirían, lo que, se mire como se mire, muy bueno para la especie no es. Es la misma razón por la que los renacuajos viven en el agua y las ranas alternan el agua y la tierra, y por la que las orugas y las mariposas se alimentan de forma distinta. Ocupar varios nichos supone una mayor disponibilidad de recursos y mejores posibilidades de supervivencia.

¿Y qué implicaciones tiene todo esto en la ecología? Muchas. La primera de ellas se refiere a la introducción de especies alóctonas (esta palabreja significa que son de otro sitio). En este caso y sólo en este caso, los inmigrantes sí que vienen a quitarnos el trabajo. Recordemos que si hay dos especies para un mismo nicho, competirán sin tregua hasta la extinción de una. Si tenemos un río normal e introducimos unos cangrejos que ocupan un nicho, competirán con las especies que ocupen su o sus nichos. Al menos una especie se extinguirá y, dependiendo de otros factores, puede que se altere enormemente el delicado equilibrio que se mantiene en un ecosistema, pudiendo conducir incluso a su desaparición.

En resumen, el nicho es un concepto que nos sirve para explicar todos los fenómenos que hemos explicado. Esperamos que ahora entendáis mejor los efectos de que se os escape una cotorra.

Fuentes:

http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/NichoEcol.htm

http://www.cienciaybiologia.com/ecologia/nicho-ecologico.htm

 

Agujeros y crestas importantes: claves de la evolución humana

Cada x tiempo sale una noticia en la prensa diciendo que alguien ha encontrado el eslabón perdido entre el hombre y el “mono”, y que es una revolución para la ciencia, bla bla bla. Mentira cochina, y bien cochina. La evolución humana, como la de cualquier otra especie, es muy difícil de determinar, y lo más probable es que nunca se pueda establecer una línea directa desde un chimpancé primitivo hasta un humano. Por varios motivos: hay diferentes criterios de estudio, no se puede determinar con certeza que no se vayan a encontrar más fósiles, y los que se encuentran son muy parecidos entre sí, además de estar absolutamente incompletos.  Así que, queridas lectoras, la próxima vez que una “journalist” sensacionalista os quiera hacer el lío, decidle que se meta sus grandilocuentes y comerciales frases en su archivo particular.

Mucho más interesante que ver la línea desde la especie A hasta la especie B es ver cómo se interpretan estos fósiles.

Por ejemplo, cada vez que encuentran una parte de un cráneo (muchas veces es lo único que queda), son capaces de decir si el animal en cuestión caminaba a dos patas o a cuatro.¡¿Cómo, por Lamarck?! ¿Sin tener ni un hueso del pie, ni de la cadera? Pues es sencillo: por la posición del “foramen magnum”.

El foramen magnum, o agujero gordo en castellano de andar por casa, es el agujero que hay en la base del cráneo y que sirve para que se inserte la primera vértebra de la columna vertebral, llamada “atlas”. En los humanos, el foramen magnum se encuentra muy “hacia abajo”, puesto que la cabeza se sitúa digamos perpendicular al eje del cuerpo. Sin embargo, en un perro, un cocodrilo o una trucha, el foramen se halla en una posición más “hacia atrás”, puesto que la columna esta paralela.

Veamos las siguientes ilustraciones para aclararnos:

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En esta segunda imágen se muestra la diferencia de la inserción de la columna entre un gorila y un humano. Dependiendo del ángulo, podemos saber dónde estaba la columna, y por tanto, el tipo de locomoción que tenía el bicho. ¿Sencillo, verdad?

La mayoría de los fósiles de homínidos oscilan en un ángulo entre el  de un humano y el de un primate actual.

Por otro lado, si seguimos atentas a la segunda imagen, podemos darnos cuenta de que hay otras diferencias marcadas. En los gorilas, la mandíbula está mucho más desarrollada, y tienen algo llamado “cresta sagital” (muy punkis ellos) y otro algo conocido como “cresta nucal”.

La cresta sagital sirve para que se inserten los músculos que necesita una mandíbula tan enorme para funcionar bien, y la cresta nucal se desarrolla cuando se necesitan unos músculos fuertes en el cuello. Evidentemente, nuestra cabeza “descansa” sobre nuestra columna, por lo que nuestro cuello suele ser pequeño y debilucho, pero un señor gorila no puede permitirse tener una estructura tan endeble, y necesita de huesos que la soporten.

Si tenéis perro (o casi cualquier otra mascota) y le rascáis la cabeza, os podréis dar cuenta de que ellos también tienen una pequeña cresta sagital. Estas crestas se utilizan para ver el desarrollo de las capacidades intelectuales humanas. En general, cuanto más se las apañan los homínidos sin usar la fuerza bruta, más pequeñas son las crestas.

La capacidad cerebral también ha ido aumentando poco a poco durante la evolución, aunque el tamaño del cerebro no se correlaciona directamente con la inteligencia. Los dientes también son muy importantes, pero a ellos les dedicaremos otra sección más adelante.

Desde Beautifulsci esperamos que os haya sido divertido, y que no miréis con los mismos ojos cuando veáis un cráneo en cualquier museo.

Fuentes:

Meristemos: las plantas que tocan el cielo

En esta ocasión empezamos con una pregunta muy sencilla, pero que a muy poca gente se le ocurriría: ¿por qué las plantas siempre crecen? ¿No sería más normal que fueran como los animales, que tuvieran más o menos una forma y un tamaño determinado y que, una vez alcanzado, se mantuviera en el tiempo? Malditas plantas, siempre a su bola, haciendo lo que les sale del mismísimo brote.

 

Todos sabemos de oídas que hay algo llamado “células madre”, que pueden dar lugar a cualquier parte del cuerpo. Bueno, entendámonos, de una célula madre no te va a crecer un brazo de repente y te va a dar una colleja en la nuca, pero sí podría dar lugar a tejido nervioso, por ejemplo. La pena es que esas células madre desaparecen después de un tiempo, y ya no las volvemos a ver más. Una vez que se diferencian hacia células más especializadas, se acabó lo que se daba. Bye bye.

 

Para esto, las plantas son mucho más listas que nosotras, o más bien, sus células madre son mucho más chachis. Estas células se agrupan en un tipo de tejido (si, las plantas tienen distintos tejidos, no es todo uniforme; tampoco te sorprendas si te decimos que tienen hormonas) llamado meristemo, que es un tejido dedicado exclusivamente a la producción y diferenciación celular. Por un lado, las células meristemales (no diferenciadas) se encargan de producir células especializadas, y por el otro lado, y esta es la diferencia con los animales, se dividen para producir más células meristemales. Un truco sencillo, ¿verdad?

 

Hay muchos tipos de meristemos: por ejemplo, el que forma los vasos (si, también tienen vasos, como los sanguíneos, mira tú por dónde) de la planta se llama “cambium”, y es en parte responsable del crecimiento en grosor de los tallos. Del crecimiento en longitud se ocupan el meristemo apical caulinar (que es el que forma la parte aérea de la planta) y el meristemo apical radicular (de las raíces). Veamos cómo se organiza el meristemo caulinar, que es el más sencillo:

meristemo apical caulinar

Esta es una fotografía de la parte más alta del tallo de la planta, por donde está creciendo, arriba. Los primordios foliares, que si os fijáis nacen a los lados del meristemo, son las hojas embrionarias. Por otro lado, la túnica y el corpus se encargan de proteger al meristemo de los daños que pueda sufrir, dado que es un tejido muy importante.

 

¿Y qué pasa entonces? ¿Pueden las plantas crecer para siempre con su meristemo bien protegidito? La respuesta es que sí, que la mayoría de las plantas tienen la capacidad de crecer hasta que mueran. Hunden sus raíces en lo más profundo de la tierra, cubren la superficie con sus hojas y se emperran en acariciar el cielo durante toda su vida. Casi igual que nosotros.

Darwin la toma con los antibióticos

¿Y por qué? Pues porque tomar antibióticos sin receta médica puede resultar catastrófico para la salud de todo el mundo. ¿Cómo están relacionados los antibióticos con la Teoría de la Evolución? Comencemos por el principio.

Lamarck (si no sabes quién era te recomendamos leer este post: https://beautifulsci.wordpress.com/2013/10/07/gollum-y-su-evolucion-lamarckista) empezó a plantear que la vida no tenía por qué ser estática, que podía cambiar, lo que suponía una revolución para la época puesto que todo el mundo llevaba a pies juntillas lo que decía la Biblia (iba a misa, valga la redundancia). Posteriormente, Charles Darwin, como es bastante conocido y después de toda una vida coleccionando conchas y huesos de palomas, así como de observar el pico de muchos pájaros, enunció la teoría que hizo que se descartaran esas ideas religiosas, bajo cuya luz se interpreta toda la vida aún hoy en día y que ha llegado a establecerse como el paradigma vigente: la Teoría de la Evolución por Selección Natural.

Dicha teoría consta de tres premisas básicas:

  1. Todos los seres vivos muestran una variabilidad natural, se parecen pero ninguno es exactamente igual a otro. Además de la variabilidad natural, se producen variaciones al azar. Además estas variaciones pueden pasar a los hijos.
  2. El medio en el que vive un ser vivo supone todo un reto para él: el medio tiene sus características, pero a la vez es cambiante y está lleno de peligros, tanto por parte de otros seres vivos como por factores inertes. Tanto amenazan a un bichito o una plantucha cualquiera sus depredadores como el frío.
  3. La presión que ejerce el medio sobre las poblaciones hace que sólo sobrevivan (y lo que es más importante, dejen más descendencia) aquellos individuos que están mejor adaptados al medio en el que viven en un momento concreto.  Por tanto, las variaciones (producidas al azar) que supongan una mayor probabilidad de supervivencia y reproducción, se perpetuarán en las siguientes generaciones, dado que las características se pueden heredar. Con el tiempo, esto hará que las poblaciones evolucionen, que cambien sus propiedades.

Así, el mecanismo por el cual las especies evolucionan se denomina selección natural, mediante la presión de selección que ejerce el medio sobre la variabilidad natural.

Al contrario de lo que suele ocurrir en ciencia, esta teoría no puede ser comprobada mediante ningún experimento, sino que debemos aceptar que si la primera y la segunda premisas se cumplen, la tercera ha de llegar inevitablemente. Esto ha suscitado muchas críticas, y en la actualidad el modelo está siendo muy criticado. Como ya hemos visto, las ideas evolucionistas supusieron un importante avance para la época, pero dos siglos después las están bastante incompletas y es un paradigma a extinguir. No se duda de que la evolución o la selección natural existan, pero sí se duda de que la selección natural sea el motor fundamental de cambio.

Pero como hemos dicho, existir, existe. Y de ahí que no podamos tomarnos antibióticos cuando nos salga de nuestras reverendas narices (mocosas muchas veces a la hora de tomar este mal prescrito antibiótico). En nuestro organismo tenemos todo tipo de bichos microscópicos, algunos buenos, algunos malos, otros sencillamente viven ahí. Si por ejemplo tenemos un catarro por un virus, lo cual es muy frecuente, un antibiótico sencillamente no funcionará, porque es contra algunas bacterias y no contra virus. Es como usar una freidora para cocer un huevo: sencillamente no  es el instrumento adecuado. Sin embargo, ese antibiótico sí que afectará a las bacterias que viven en nuestro cuerpo: ejercerá una presión de selección contra ellas, y sólo vivirán aquellas que, por azar, por suerte o desgracia, sean resistentes a ese antibiótico. Y si tenemos bacterias resistentes a un antibiótico, significa que en el futuro ese antibiótico no servirá para nada, y habrá que utilizar otro más agresivo, si es que lo hay. Especialmente si tenemos alguna bacteria malota rondando por ahí, podemos crear un serio problema, no sólo para nuestra salud sino para la salud pública, estamos creando nuestros pequeños monstruitos.

Es por eso  también que los antibióticos se toman en ciclos muy largos, para asegurarnos de que hemos erradicado la infección con un genocidio bacteriano. Imaginad ahora una infección cualquiera: después de matar sólo algunas bacterias y de dejar con vida a las resistentes, paramos de administrar el antibiótico y permitimos que las resistentes crezcan. Cuando vuelvan a ser muchas, tendremos una infección mucho peor que la primera.

Así que ya lo sabéis, pequeñas e inteligentes lectoras. Darwin, que era muy listo, nos enseñó hace ya mucho tiempo que sólo se debe tomar lo que prescribe un médico, y de la forma que lo prescribe.  No dejemos de prestar atención a su consejo.

Gollum y su evolución lamarckista

El personaje de Gollum de las conocidas y admiradas obras de Tolkien da para mucho juego. Gollum pasó de ser un hobbit alegre y hospitalario para convertirse en un despojo carente de sentimientos y separado de cualquier civilización (ya fueran hobbits, elfos o lo que queramos) por conservar el anillo único, un anillo que contenía un gran poder. Además de constituir una magnífica metáfora de la corrupción que supone tener poder (especialmente cuando no se está preparado para recibirlo; quizá algunos de nuestros gobernantes deberían darse por aludidos), se basa en la idea del cuerpo como reflejo del alma, como ocurre por ejemplo en la idolatrada novela de Oscar Wilde, El retrato de Dorian Grey.

Aunque los temas antes mencionados nos darían para larguísimas discusiones en cualquier bar, será en el aspecto biológico de Gollum en el que nos centremos. Vamos a ello: para las que no estén familiarizadas con éste personaje, debemos explicar un poco más a fondo su historia. Gollum fue en su día un hobbit, y un hobbit es básicamente un humano pero de talla mucho más pequeña, con los pies grandes y peludos (andan descalzos, los cachondos) y el pelo hirsuto y de color castaño. Aficionados al buen comer y al buen beber, viven sin complicaciones y son amigables. Pero Gollum era algo diferente: por casualidad encontró el Anillo Único de Poder, y para poder quedárselo estranguló a su amigo de la infancia. Después de haber roto todas sus relaciones familiares y amistosas, decidió alejarse de su lugar natal, pies para qué os quiero, para acabar viviendo en una cueva solitaria, húmeda y oscura, infestada en su entrada de unas criaturas horrendas llamadas orcos.

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Gollum se adaptó perfectamente a este ambiente: en el libro se menciona que tenía unos miembros ensanchados con los que podía nadar, y había desarrollado unos ojos grandes y brillantes que podían ver en la oscuridad. Además, unos dientes afilados le permitían comer pescado crudo y sin pelar (ñam ñam), y aquellos que lo han representado se han tomado la libertad de dibujarlo con la piel pálida, igual que la de los peces que viven en estas cavernas. En resumidas cuentas, Gollum cambió de ambiente, y por lo tanto su cuerpo se adaptó a tan jolgoriosa vida.

Esta idea fue ya descrita por Lamarck (un precursor de Darwin y pionero de las teorías evolucionistas) hace un par de siglos: Lamarck postula que si los órganos de un determinado organismo, Gollum en nuestro caso, se tienen que adaptar a una nueva función, estos órganos cambiarán de forma para ejercer de manera más cómoda esa nueva función. Ejemplo: Gollum tiene unos ojos normales con los cuales no puede ver en la oscuridad, pero se traslada a una zona oscura y ¡tachán! los ojos se hacen grandes y brillantes, y Gollum ve de maravilla con ellos en su nuevo hogar. Y todos contentos. Y lo que es más, según Lamarck, si Gollum de alguna forma que preferimos no conocer hubiera tenido Gollumcitos, sus ilustres vástagos también habrían nacido con  los ojos grandes. Toma ya.

La teoría de Lamarck, o “Teoría de la herencia de los caracteres adquiridos”, consta de dos premisas básicas erróneas: se puede modificar una estructura o un proceso por el simple hecho usarla de otra forma, y estas transformaciones se transmiten a la descendencia. Es como si una deportista entrenada en salto de altura se convirtiera en una gigante, y pudiera dar a luz a otros gigantes. Posteriormente Darwin propuso un mecanismo evolutivo plausible, aunque por supuesto no irrefutable. Sin embargo, mucha gente aún conserva esta idea totalmente obsoleta de evolución.

La teoría de Darwin y otras posteriores serán explicadas en otros artículos. Por el momento ya conocemos (¡enhorabuena!) la primera de las teorías evolucionistas.

Fuentes: