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El antepasado que originó la vida diciembre 19, 2008

Posted by Manuel in astronomia, biologia, ciencia, creacionismo, diseño inteligente, divulgación científica, evolucion, geología, microbiologia, origen de la vida.
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Es un argumento que sin duda rechazarán los creacionistas, pero un equipo de científicos afirma que el antepasado que dio origen a toda la vida en la Tierra fue un organismo de 3.800 millones de años de antigüedad.

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El estudio apoya la teoría de un mundo primitivo de ARN.

Según la investigación, publicada en la revista Nature, el organismo -que han bautizado LUCA (siglas en inglés de Último Ancestro Común Universal)- no es la criatura que muchos nos imaginamos. “Era algo parecido a esos microbios raros que viven en los respiraderos hidrotermales de las crestas continentales en la profundidad de los océanos” explica el profesor Nicolas Lartillot, de la Universidad de Montreal, Canadá, y uno de los autores del estudio.
“Esos organismos viven a 90 grados centígrados -agrega- pero nuestros datos revelan que LUCA era más sensible a las temperaturas calientes y vivió en un clima de menos de 50 grados”.

El investigador, junto con colegas de las universidades francesas de Lyon y Montpellier, compararon información genética de organismos modernos para poder identificar al antepasado común que dio origen a toda la vida en la Tierra. Tal como señalan los autores, lo que descubrieron cambia las ideas que tenemos sobre la vida primitiva en el planeta. “Nuestra investigación es muy similar a los estudios de etimología de los idiomas modernos, porque nos revela factores fundamentales sobre la evolución” afirma el profesor Lartillot. “Logramos identificar rasgos genéticos comunes entre animales, plantas y bacterias y los usamos para crear un “árbol de la vida” cuyas ramas representan especies separadas”, agrega. “Y todas éstas especies surgen del mismo tronco, que es LUCA”.

ARN o ADN

Cuando la Tierra se formó hace unos 4.600 millones de años era un lugar inhóspito y sin vida.
Mil millones de años más tarde estaba repleta de organismos parecidos a las algas. Hasta ahora, sin embargo, nadie sabe con certeza cómo se originaron estos organismos, es decir, la vida en la Tierra. Ha habido varias hipótesis que intentan explicarlo: la más antigua quizás es la que sugiere que la vida fue creada por un ser o fuerza suprema y muchas culturas y religiones tienen sus propias explicaciones sobre la creación. Otra teoría sugiere que la vida comenzó en otra parte del universo y llegó a la Tierra por accidente, quizás en un cometa o meteorito.

Pero la hipótesis que apoya la comunidad científica dice que la vida comenzó hace unos 3.500 millones de años como resultado de una secuencia compleja de reacciones químicas que se formaron espontáneamente en la atmósfera primitiva de la Tierra. Desde los 1950 se ha pensado que ciertas moléculas de vida interactuaron entre sí y con el tiempo llevaron a las primeras formas de vida en el planeta. Hasta ahora, sin embargo, continúa habiendo divergencias sobre cómo se formaron las primeras formas de vida en el planeta. ¿Se formaron a partir de moléculas de ARN (ácido ribonucléico) o de ADN (ácido desoxirribonucléico)?

Microclimas

El nuevo estudio parece apoyar la teoría del mundo primitivo de ARN, en el que la vida estaba compuesta de ácido ribonucléico. Tal como señalan los científicos, el ARN es particularmente sensible al calor y es poco probable que hubiera podido ser estable en las calientes temperaturas del planeta primitivo. Pero según el doctor Lartillot, lo que descubrieron en el estudio indica que LUCA logró encontrar un microclima más frío para desarrollarse. Y esto, dicen los autores, ayuda a resolver la paradoja del calor y muestra que los microambientes jugaron un papel muy importante en el desarrollo de la vida en el planeta. Tal como explica el doctor Lartillot, los descendientes de LUCA descubrieron posteriormente a la molécula más estable de ADN, la adquirieron (quizás con un virus) y la utilizaron para remplazar al vehículo genético más viejo y frágil de ARN.

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Aparición pastafari junto a un avión comercial diciembre 19, 2008

Posted by Manuel in humor, pastafarismo.
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Todos los viajeros del avión de la imagen tuvieron el privilegio de asistir a una aparición del FSM en el cielo. El número de conversiones sigue…

La frase incógnita (9) diciembre 19, 2008

Posted by Manuel in escepticismo.
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Adivinad sin recurrir a buscadores tipo Google quien dijo:

La manera de ver a través de la fe es abrir bien el ojo de la razón

¿Estamos usando los modelos adecuados para estudiar evolución? diciembre 19, 2008

Posted by Manuel in biologia, ciencia, divulgación científica, evolucion, microbiologia.
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Charles Darwin en El Origen de las Especies utilizó el estudio de la domesticación de especies salvajes como ejemplo de selección artificial, por el que según él, se hacía una copia de los procesos que ocurren en la naturaleza. De esta forma hemos domesticado tanto animales como plantas para nuestro propio provecho. Un ejemplo indiscutible lo podemos observar en las variaciones que ha sufrido el maíz desde que fue utilizado por primera vez por los pobladores de América hasta nuestros días. Como se puede observar en la fotografía, los diferentes pobladores fueron seleccionando aquellas variedades de semillas de mayor tamaño que poseían, por tanto, mayor capacidad nutricional.
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Estos agricultores, a diferencia de lo que hoy ocurre, no poseían ningún conocimiento de genética, y eran completamente ajenos a lo que es la variabilidad génica o lo que supone una mutación. Sin embargo estaban seleccionando mutantes mediante el filtro selectivo del tamaño de grano.

Otro ejemplo de domesticación ha ocurrido recientemente en los laboratorios donde se estudia microbiología. Las cepas con las que hoy trabajamos en los laboratorios han perdido muchas de las propiedades de poseían cuando vivían en el medio ambiente. Al igual que ocurre con los animales domesticados., muchas de estas bacterias no sobrevivirían a una liberación al medio. En nuestros laboratorios las hemos mantenido en medios de cultivo ricos, las hemos privado de sus depredadores y sus parásitos y hemos mantenido estables las condiciones de temperatura, salinidad o pH. En la naturaleza las bacterias, salvo raras excepciones, se encuentran en situación casi de ayuno, se enfrentan a situaciones de elevada fluctuación ambiental, existentes protozoos que las depredan o bacteriófagos que las infectan.

Una de las bacterias favoritas para el estudio de laboratorio es Escherichia coli, ya que crece rápidamente en medios sintéticos, y es fácilmente manipulable. Pero, ¿siempre ha sido así?. La verdad es que no, lo que ocurre es que ya nos encontramos con mucho del trabajo hecho. E. coli es una bacteria que puede vivir en el intestino de animales homeotermos, en suelos y en aguas. Pero si tomamos una cepa de vida libre, veremos como esa facilidad para crecer o de manipulación genética, no es tal. No ha sufrido la “domesticación” a la que durante años se han sometido otras cepas.

Cabe preguntarse, ¿es esto debido a variaciones génicas?. En estos momentos sí disponemos de las herramientas necesarias para poder contestar esta pregunta. Ya respuesta no puede ser más rotunda: SI. Las cepas crecidas en el laboratorio pierden gran cantidad de información, aquella relacionada con sobrevivir a situaciones de estrés o cargas metabólicas innecesarias. Así por ejemplo se ha observado que cepas de E. coli de vida libre que son capaces de crecer en compuestos aromáticos, pierden esta capacidad cuando crecen durante varias generaciones en medios ricos. La secuenciación del genoma de las cepas de vida libre muestra que los genes que codifican los enzimas necesarios en esos procesos catabólicos se encuentran rodeados por secuencias de inserción que permiten su movilidad por el genoma. Esa información puede perderse espontáneamente tras varios cultivos en medio rico. Ese tipo de elementos móviles, transposones, bacteriófagos lisógenos en el genoma, secuencias repetidas (REPs), regiones multirecombinantes, etc, son muy frecuentes en los genomas de los organismos de vida libre, lo que les dota de enorme plasticidad y variabilidad génica ante cambios ambientales, pero se pueden perder en condiciones de estabilidad del laboratorio.

Estas bacterias también pueden ganar nueva información. Por ejemplo existe un grupo de científicos que mantiene un cultivo de E. coli desde hace más de 30 años y ha observado la aparición de genes y capacidades metabólicas nuevas, como por ejemplo la de catabolizar el citrato, algo de lo que no era capaz ninguna E. coli descrita (de hecho se utiliza como criterio taxonómico de clasificación bioquímica en los test de API).

Pero después de lo indicado, ¿son un buen modelo las bacterias de laboratorio, crecidas en medios sintéticos, para estudiar evolución?. Pues quizás no. A la ventaja que supone la facilidad de su cultivo se contrapone en el otro platillo de la balanza, la pérdida de gran cantidad de información necesaria para evolucionar.

Un ejemplo muy clarificador lo supone el estudio de las bacterias residentes en el hábitat del río Tinto. Este es un sistema fluvial altamente contaminado con metales, incluyendo metales pesados. Los microorganismos han acidificado este ambiente hasta pH 2. En este ambiente la diversidad es escasa, especialmente entre los procariotas. Una de las bacterias que podemos encontrar en el río Tinto pertenece al género Acidiphilium, una bacteria acidófila, resistente a metales pesados y con la capacidad de reducir el Fe (III), tanto en presencia como en ausencia de oxígeno. Cuando esa bacteria es llevada al laboratorio se observa la rápida pérdida de varias de sus funciones, entre la que destaca por su valor biotecnológico, la producción de electricidad. Un análisis genético preliminar muestra que Acidiphilium posee un número elevado de plásmidos. Tanto el número, como el tamaño de los mismos varían tras unos pocos crecimientos en el laboratorio. Además el estudio de la secuencia de su genoma muestra una elevada plasticidad que viene determinada por alto número de secuencias de inserción, de secuencias repetidas, de transposones, de genes que codifican para transposasas, de un sistema complejo de modificación/restricción, de numeros bacteriofagos lisógenos… En resumen una elevada cantidad de elementos móviles en el genoma que intervienen directamente en la variabilidad génica y en la evolución de este organismo. Muchos de estos elementos se pierden por repetidos cultivos en el laboratorio, lo que limita su capacidad de adaptación evolutiva.

Es por ello, que en los últimos años se están realizando estudios a nivel de microcosmos. Estos sistemas son mucho más complejos ya que incorporan elementos del hábitat donde reside el microorganismo, tales como depredadores, otros microorganismos con los que establece consorcios (fundamental para la deriva génica), condiciones fluctuantes, limitaciones de nutrientes, etc. Pese a que estos estudios son mucho más complejos, ya que introducen un número importante de variables, permitirán hacer una mayor aproximación a los mecanismos moleculares que controlan los procesos de evolución.

Un estudio apunta que los organismos tienen capacidad innata para evolucionar diciembre 19, 2008

Posted by Manuel in biologia, ciencia, creacionismo, diseño inteligente, evolucion, microbiologia, mutaciones.
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Agencia EFE

Un grupo de investigadores del grupo de Ingeniería de Red Génica y del Centro de Regulación Genómica de Barcelona apunta que los organismos tienen “una capacidad innata para permitir la evolución”, lo que abriría las puertas a una evolución mucho más rápida y que ofrece multitud de propiedades.

El estudio, que publica hoy la revista “Nature”, está dirigido por Mark Isalan y Luis Serrano y supone una aportación importante en el debate científico sobre si los organismos vivos son el resultado del diseño inteligente o de la evolución. Los defensores del diseño inteligente -dice un comunicado del Centro de Regulación Genómica de Barcelona- creen que el azar y la selección son demasiado casuales y lentos para permitir la aparición de nuevas y complejas propiedades. Estos científicos argumentan que los pasos intermedios existentes al modificar los genes para crear algo nuevo posiblemente desorganicen el sistema existente y sean malos para el organismo”.

El estudio de Isalan y Serrano demuestra, según el comunicado, que esto no es así, ya que los organismos son capaces de hacer frente a procesos extremos de mutación y de reorganización de genes. Este nuevo enfoque evolutivo se traduciría en aplicaciones útiles en biotecnología “como la producción de biofuel a partir de microorganismos