jump to navigation

Unos fósiles desvelan microbios Precámbricos y contribuyen a resolver el dilema de Darwin enero 15, 2009

Posted by Manuel in biologia, ciencia, creacionismo, divulgación científica, evolucion, geología, microbiologia, paleontología.
Tags: , ,
comments closed

icnofosil
Ciento cincuenta años después de la publicación de “El origen de las especies” de Charles Darwin, científicos del Reino Unido han utilizado nuevas técnicas para descubrir fósiles Precámbricos en rocas examinadas a mediados del siglo XIX por John W. Salter, contemporáneo de Darwin. Los descubrimientos, recogidos en un artículo publicado en Journal of the Geological Society, añaden más pruebas de la vida antes de la “Explosión Cámbrica”, período de repentina y rápida diversificación de especies.

El texto publicado por Darwin en 1859, en el cual se explica cómo evoluciona la vida de forma gradual durante millones de años, se basó en una cantidad relativamente pequeña de registros fósiles. En aquella época, el fósil animal más antiguo procedía del periodo Cámbrico, hace unos 540 millones de años. Lo que intrigaba a los biólogos y que se convirtió en el “Dilema de Darwin” era la ausencia de fósiles anteriores a este periodo. Asimismo, la aparición repentina de muchos grupos en los fósiles más antiguos conocidos carecía de explicación. “A la pregunta de por qué no encontramos ricos depósitos fosilíferos correspondientes a estos […] períodos anteriores al sistema Cámbrico, no puedo dar respuesta satisfactoria alguna”, escribió Darwin. No obstante, estaba convencido de que dichos fósiles acabarían por aparecer, puesto que “sólo una pequeña parte de la Tierra se conoce con exactitud”.

Este último estudio, llevado a cabo por el Sr. Richard Callow y el profesor Martin Brasier de la Universidad de Oxford (Reino Unido), se centró en una formación rocosa de Shropshire (Reino Unido) conocida como el supergrupo de Longmynd. El geólogo J. W. Salter, que estudió muestras de esta región durante la década de 1850, sospechó que existían pruebas de la vida Precámbrica escondidas en las rocas. Por desgracia, sólo fue capaz de identificar ciertas marcas inusuales que podrían haber sido producidas por organismos. “Examinamos todo el material original recopilado por John Salter durante la década de 1850 (en el British Geological Survey), algunos de los especímenes del siglo XIX del Museo de la Universidad de Oxford y también material recopilado por [los paleontólogos de la época] McIlroy, Crimes y Pauley”, explicó el Sr. Callow. “Además, realizamos salidas a varios puntos de Longmynd para estudiar las rocas en su entorno, recoger más material para nuestras propias colecciones y, sobre ellas, aplicar técnicas modernas y realizar otros estudios”.

El Sr. Callow y el profesor Brasier examinaron con mayor detalle los icnofósiles de Salter y, por primera vez, desvelaron una gran variedad de fósiles microscópicos excepcionalmente bien conservados. Los fósiles representan formas de vida microbiana que se remontan al periodo Ediacárico, que va de hace 630 millones de años hasta hace 542 millones de años y antecede al Cámbrico.

Los científicos examinaron los materiales mediante microscopios tradicionales (los restos fósiles no suelen percibirse a simple vista) y microscopios electrónicos de barrido (SEM). “También hemos estudiado secciones finas de las rocas, que son láminas de roca tan finas que son traslúcidas; al iluminarlas se muestran las características internas”, explicó el Sr. Callow. El examen mediante SEM esclareció la forma y la morfología de alguno de los fósiles y la espectroscopia por dispersión de energía de rayos X (EDX) ayudó a los investigadores a determinar la composición química de los restos fósiles. “Esto nos permitió distinguir tres estilos distintos de conservación fósil”, afirmó. Los descubrimientos son importantes desde varios puntos de vista, según los autores. “En primer lugar, la gran variedad de morfologías fósiles que hemos encontrado indica que puede que existan varios grupos de distintos tipos de microbios, entre los que podrían encontrarse bacterias, algas y puede que hasta hongos”, declaró el Sr. Callow. Para que sirva de comparación, se estima que los fósiles Precámbricos descubiertos anteriormente, conocidos como los fósiles de Gunflint, son meramente de origen bacteriano.

Se descubrió que los fósiles se habían conservado de distintas maneras: algunos se comprimieron bajo capas de sedimento hasta que formaron una pequeña película de residuos de carbono en la superficie de la roca, mientras que otras muestras conservadas eran tridimensionales y pueden haberse producido por permineralización. Algunas se conservaron como impresiones y moldes en el interior de capas de sedimento y aparecen como relieves pronunciados, o como una impresión en negativo de los mismos. Esto indica que “las condiciones para la conservación de fósiles orgánicos habrían sido adecuadas en el Ediacárico, en comparación con otras rocas de periodos anteriores”, afirmó el Sr. Callow. 2La circunstancia de que estas rocas hayan mantenido ocultos varios secretos durante más de 150 años es algo bastante interesante, como también lo es que las mismas rocas que Darwin identificó como la solución a su “dilema” contengan, de hecho, abundantes pruebas de vida microbiana durante el Precámbrico.”

Los paleontólogos no se ponen de acuerdo en cómo estos microbios lograban mantenerse con vida, pero aventuran que, puesto que vivían en entornos marinos someros, podrían haber sobrevivido gracias a la conversión de la luz en energía (tal y como hacen las plantas), o convirtiendo sustancias orgánicas en energía (tal y como hacen los animales). Los microbios podrían tener relación con las algas, los hongos o con cualquier tipo de bacteria. Resulta especialmente interesante que los fósiles procedan de una época inmediatamente anterior a la propagación de vida animal de la explosión del Cámbrico, puesto que esto podría ayudar a los científicos a comprender este destacado acontecimiento.

La importancia de los icnofósiles del supergrupo de Longmynd está reconocida desde los descubrimientos pioneros realizados por Salter. Los nuevos descubrimientos, que revelan los secretos de las rocas de Longmynd y sus fósiles extraordinariamente bien conservados, proporcionan una pieza de incalculable valor al rompecabezas de Darwin y constituyen un gran estímulo para los biólogos de la evolución.

Anuncios

Los árboles que eliminan TNT del medio ambiente enero 15, 2009

Posted by Manuel in biologia, ciencia, divulgación científica, microbiologia.
Tags: , ,
comments closed

alamo
Detalle de las hojas de un álamo temblón (Populus tremula). (Foto: Hugo).

El Mundo Digital
Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han logrado modificar álamos para descontaminar aguas y suelos con restos de TNT (trinitrotolueno). Este explosivo, altamente tóxico y de difícil eliminación, se encuentra en amplias zonas de Europa y Estados Unidos a consecuencia, sobre todo, de las diferentes guerras y la fabricación de armamento.

Durante el estudio se han modificado genéticamente los álamos de modo que sean más resistentes al contaminante y absorban una mayor cantidad del mismo. Los resultados han sido publicados en la revista americana Environmental and Science Technology. Las plantas actúan ante el TNT como si fueran un “hígado verde” a través del cual el contaminante es convertido en una sustancia inocua y “secuestrado” en los tejidos vegetales. Todos los árboles tienen enzimas que atacan a los contaminantes. Pero la capacidad del árbol se puede mejorar si se le transfieren proteínas de algunos microorganismos. Así, investigadores de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC en Granada) y del Instituto de Investigaciones Agrobiológicas de Galicia (CSIC en Santiago de Compostela) han incorporado al álamo temblón (Populus tremula) el gen pnrA de la bacteria Pseudomonas putida, que tiene un alto índice de reducción de TNT.

Los resultados muestran que los álamos así modificados toleran hasta cinco veces más la presencia de este contaminante que las plantas no modificadas. Además, la investigación ha demostrado que, una vez absorbido por las raíces, es muy poco el contaminante que es transportado al tallo, por lo que la caída de hojas o su consumo por herbívoros no suponen ningún riesgo.

El TNT es un explosivo muy tóxico para los seres vivos y muy difícil de eliminar, no hay ningún método 100% efectivo: “De momento se utiliza la excavación e incineración, un proceso caro y poco benigno para el medio ambiente”, explica Pieter van Dillewijn, de la Estación Experimental del Zaidín. “Existen además otros métodos más económicos como el compostaje, pero su implementación es más limitada y a menudo sin datos fiables”, añade el investigador.

Aún en fase experimental

La biorremediación con árboles, aunque aún en fase experimental, se considera una alternativa prometedora. “Dentro de los árboles, los álamos son especialmente apropiados porque tienen unas raíces muy profundas capaces de llegar a acuíferos, una alta transpiración que le permite bombear grandes cantidades de agua y contaminantes y un crecimiento rápido”, precisa van Dillewijn.

Además son fáciles de transformar genéticamente y, al haberse usado plantas hembras, no hay riesgo de dispersión del individuo transgénico por polen. De todas formas, el método no es perfecto: Una de las limitaciones del uso de la fitorremediación es que es un proceso lento, que podría tardar 5, 10 o más años. Además, hay un umbral máximo de contaminación para la planta y por otro lado, no está del todo claro qué pasa con los derivados del TNT una vez absorbidos por la planta o cuando ésta muere, reconoce el holandés. Sería necesario eliminar la planta madura, incluyendo gran parte de sus raíces, para que el TNT o sus derivados no vuelvan al suelo, concluye van Dillewijn. Esto podría hacerse incinerando el árbol y aprovechándolo así para generar energía.