Evolución del sueño: las avestruces duermen como ornitorrincos

Los mamíferos presentan dos tipos de sueño:

• El SWS (sueño de ondas lentas), se caracteriza por un electroencefalograma con ondas cerebrales lentas y amplias. El SWS es iniciado y mantenido por el prosencéfalo. 
• El REM (movimiento de ojos rápido), se caracteriza por ondas cerebrales rápidas y de baja amplitud que refleja activación cortical. Se asocia al movimiento rápido de los ojos y a un reducido tono muscular.

  Los reptiles no muestran la actividad neuronal observada durante el sueño REM en el tronco del encéfalo en los mamíferos, ni muestran signos corticales de sueño REM ni SWS, pero las aves si que presentan SWS y REM.

Investigación

  Un equipo multidisciplinar de científicos procedió a realizar un estudio electrofisiológico del sueño de avestruces, Struthio camelus L. En el video podemos ver cómo se alternan los dos tipos de sueño.

  Se observó que los episodios de sueño REM caracterizados por movimientos rápidos de los ojos, reducción del tono muscular y movimientos de cabeza son similares a los de la fase REM de otras aves y mamíferos, pero durante la fase REM de los avestruces la actividad del prosencéfalo puede alternar entre activación de tipo sueño REM  con ondas lentas tipo SWS.

Sueño propio de monotremas

  Este patrón de sueño antes se había encontrado en mamíferos monotremas (equidnas y ornitorrincos). Además la cantidad de sueño REM de los avestruces es mucho mayor que en ninguna otra ave, lo mismo que pasa con los ornitorrincos, Ornithorhynchus anatinus que presentan mucho más sueño REM que el resto de mamíferos. 

  El sueño de los monotremas presentan un único estado que combina elementos SWS y REM. El córtex de los ornitorrincos muestra ondas lentas similares a SWS sólo durante el sueño, y entonces las ondas lentas corticales aparecen junto a movimiento rápido de los ojos y reducido tono muscular.

Evolución del sueño

  Esto sugiere que el sueño REM a nivel del tronco del encéfalo y el SWS a nivel cortical estaban presentes en los ancestros comunes de todos los mamíferos, mientras que el sueño REM con activación cortical evolucionó tras la aparición de euterios y marsupiales. La inusual actividad del sueño de los monotremas puede reflejar una pérdida de sueño REM con activación cortical.

  Estos descubrimientos indican una secuencia recurrente de estadios en la evolución del sueño en el que las etapas SWS y REM surgen de un estado hetereogéneo único que se segregó  temporalmente en dos estados diferentes. Debemos pensar, por tanto, que la activación del prosencéfalo durante el sueño REM es una nueva característica evolutiva presumiblemente involucrada en la realización de nuevas funciones del sueño no observadas en animales con otro tipo de cerebros.

  Desde el punto de vista evolutivo los avestruces muestran rasgos considerados arcaicos en aves, algo similar a lo que ocurre con los ornitorrincos dentro de los mamíferos.

Un saludo

Referencias :

Ostriches sleep like platypuses


Lesku, J., Meyer, L., Fuller, A., Maloney, S., Dell’Omo, G., Vyssotski, A., & Rattenborg, N. (2011). Ostriches Sleep like Platypuses PLoS ONE, 6 (8) DOI: 10.1371/journal.pone.0023203

Nota: siendo la siesta una actividad propia de las tardes de verano este artículo participa en el VII Carnaval de biología(Biocarnaval de verano) albergado en el blog ¡Jindetrés, sal!

¿ Costilla de Adán o baculum ? Interesante interpretación del Génesis

  La mayoría de los mamíferos para copular disponen de un hueso en el pene llamado baculum, os priapi u os penis, aunque hay grupos que carecen de el: marsupiales, équidos, lagomorfos, hienas, rinocerontes, elefantes y cetáceos. Los primates también tienen este hueso salvo dos géneros : Ateles y Homo, es decir, estamos entre las excepciones y por eso para alcanzar la erección introducimos sangre a presión en el cuerpo cavernoso. El os priapi de las morsas es enorme pudiendo llegar a superar los 60 cm. de longitud. En algunas culturas tienen valor ornamental y hay coleccionistas de estos huesos que ofrecen dinero incluso por los de perro, menos mal que nosotros no tenemos este hueso, aunque algunos preferirían tenerlo porque a los leones les permite realizar proezas como mantener 250 cópulas en 4 días. Este hueso tiene su equivalente menor en las hembras, el baubellum u os clitoris. En humanos estos huesos se han descrito ocasionalmente asociados a enfermedades congénitas y en anormalidades del pene.

¿ Costilla o baculum ?

  Pues bien, resulta que leyendo un curioso artículo de divulgación me he enterado que los investigadores Scott F. Gilbert, Profesor de Biología en los laboratorios Biológicos Martin, Swarthmore College, Swarthmore, Pennsylvania y Ziony Zevit, Profesor de literatura Bíblica en la Universidad de Judaísmo en Los Angeles, California defienden que el relato bíblico de la formación de la mujer a partir de la costilla de Adán está mal traducido demostrando de paso porqué la Biblia no se debe interpretar de modo literal. En realidad, ellos defienden que el texto dice que la mujer fue construida a partir del baculum. En la finalidad didáctica y explicativa del Génesis no encaja hablar de si a los varones nos falta una costilla porque resulta obvio que hombres y mujeres tenemos el mismo número.

  La palabra hebrea del Génesis traducida como costilla es “tzela” (tzade, lamed, ayin), que también se emplea para decir “nervio de colina”, “lateral de cámara”, “columna de madera”, “tablones de puerta o de edificio”, etc. esto es, se trata de un término que significa poste o soporte estructural. Y va acompañado del verbo hebreo “bana” que en el Génesis se usa para explicar la construcción del santuario. Por otra parte, el hebreo bíblico antiguo no tiene una palabra técnica para decir pene y cuando se refiere a el usa circunloquios. Otra pista que apunta en la misma dirección es que el texto sagrado dice: “y cerró con carne el lugar vacío” esto viene a cuento al intentar explicar la presencia del rafe escrotal que también discurre por la parte inferior del pene a modo de costura. Sin embargo, si seguimos la explicación de la costilla es una frase que no aporta nada porque a la altura de las costillas no tenemos ninguna marca. Por tanto, la interpretación de Gilbert, SF y Zevit, Z es que esta tradición lo que hace es explicar primero el origen de la vistosa costura que forma el rafe escrotal en los genitales externos masculinos y a continuación lo que se explica es el origen de la mujer como una construcción a partir del baculum en vez de cómo una formación a partir de una costilla.

  Para finalizar, si continuamos leyendo el texto del Génesis después de esta aclaración, vemos que aborda la cuestión semántica de porqué el hombre se llama “ish” y la mujer “isha”, y continúa con la explicación de porqué el hombre y la mujer abandonan a su padres para copular formando una sola carne. Parece que a la luz de este trabajo encajan mejor las frases de este polémico fragmento del libro del Génesis.

  Un saludo

Visita al museo geominero

  Hacía tiempo que no visitaba museos, por lo que la visita de esta mañana al geominero me ha resultado especialmente agradable. Situado en el número 23 de la madrileña calle de Ríos Rosas, en pleno barrio de Chamberí, forma parte del Instituto Geológico y Minero de España, institución decimonónica que se encuentra justo al lado de la Escuela de Minas en cuyo interior hay un museo de temática similar al que ya dediqué una entrada hace un par de años. El Instituto se instaló en su actual ubicación en 1927, antes de acceder a la nave principal debemos ascender por una gigantesca escalera de mármol con cuadros y bustos como el del eminente Guillermo Schulz que recuerdan al visitante la antigüedad de esta importante institución. Una vez dentro se pueden admirar unas vidrieras fabulosas que sin llegar al nivel de las que podamos ver en algunas Catedrales no dejan de llamar poderosamente la atención a la vez que facilitan una iluminación inmejorable.

Las colecciones

 La antigüedad de algunas colecciones se remonta al s.XIX. Éstas están bien ordenadas y expuestas en sus correspondientes vitrinas. La exposición permanente permite ver fósiles, minerales y rocas organizados en diferentes líneas temáticas como la colección de sistemática mineral, la de meteoritos, la de paleontología de vertebrados, la de estromatolitos en la que puede verse un fragmento procedente de la cueva del soplao de gran interés por las condiciones en las que se generó y que puede verse en la foto, etc.

  Todo bien acompañado de reproducciones (mastodontes, tiranosaurios,...), maquetas y esquemas explicativos que tratan desde el origen biológico de los combustibles fósiles hasta la historia de la vida o los recursos minerales, pasando por la explicación del proceso de fosilización, la sistemática biológica de aplicación a los fósiles como la dedicada a los misteriosos arqueociatos, etc.

 

  Teniendo en cuenta además que la entrada es gratuita, que abren todos los días de la semana en horario de 9 a 14 y que tan sólo cierra algunas jornadas durante las fiestas navideñas, la visita para todo aquel que pueda acercarse es inexcusable.

  Un saludo

Dos veteranos inician nuevo blog

  Hoy ha coincidido que dos veteranos bloggers han iniciado la redacción de una nueva bitácora cada uno. Que un buen blogger inicie una nueva andadura no es algo extraño, pero que coincidan dos el mismo día, dedicándose ambos a la biología, ya es más raro. 

Microbichitos

  Por resultarnos más cercano empezaremos primero por Miguel Vicente, veterano blogger de "Esos pequeños bichitos" que ahora continuará su labor divulgadora con "Microbichitos". Sin duda uno de los mejores escritores científicos de lengua española en el campo de la microbiología. En su anterior blog redactó 113 artículos y fue visitado casi medio millón de veces durante los tres años y medio en los que estuvo plenamente activo en la plataforma "Blogs Madri+d". Desde aquí le deseamos el mayor de los éxitos durante su nueva andadura en la sección de blogs del diario "El País".

Neurophilosphy

  El segundo autor que ha inaugurado hoy blog, en este caso en lengua inglesa, es Mo Costandi, redactor de "Neurophilosophy" que continuará sin cambiar de nombre en la sección de Ciencia del diario británico "The Guardian". Este escritor científico especializado en neurociencias hasta ahora redactaba en "Scienceblogs.com" donde durante cuatro años escribió 787 entradas recibiendo 2 millones y medio de visitas, con anterioridad estuvo alojado en "wordpress.com". También le deseamos el mayor de los éxitos.

  Por cierto, otra curiosa coincidencia es que ambos han pasado de mantener un blog en plataformas especializadas en divulgación científica para irse a medios generalistas de prensa online.

  Un saludo

Corrección: Microbichitos comenzó el martes por lo que ambos han coincidido la misma semana, no el mismo día.

La arenaria de mar sobrevive en las playas a duras penas

  Turismo de sol y playa, de lo más típico del verano. Si visitamos alguna de las pocas playas de la costa cantábrica en las que aun quedan dunas, con un poco de suerte podremos encontrarnos con la pequeña planta que aparece en las fotos, la arenaria de mar. Como es costumbre entre los taxónomos no se ponen de acuerdo con el nombre científico, así que cito los dos más empleados: Honckenya peploides (L.) Ehrh o Alsine peploides (L.) Crantz.

Dunas y la Ley de Costas

  Según el artículo 31b de la Ley de Costas vigente (1988) cualquier edificio asentado sobre terreno dunar o sobre arenas de playa seca debe ser demolido, pero obviamente esto se hace en contadas ocasiones. Lo más habitual en España es observar que apenas quedan playas con dunas. En nuestro subconsciente colectivo hay algo que cuando toca elegir entre paseos marítimos, chalets, hoteles, clubes náuticos, campos de golf, etc. y dunas costeras, se elige lo primero.

  Resultan chocantes las discusiones sobre dónde empieza y termina el terreno dunar, una especie de regateo a nivel técnico sobre cuánto se puede destruir. Por culpa de este afán español por la construcción la arenaria de mar que ya lo tiene difícil en la vida encuentra problemas adicionales.

 

Arenaria de mar

  Tras este inciso que ilustra bien lo difícil que se le ponen las cosas a algunas especies nos centraremos en esta pequeña luchadora de color verde intenso y tallos recubiertos de hojas opuestas, sésiles y carnosas. Es una cariofilácea propia de suelos arenosos que prospera especialmente bien a barlovento del sistema dunar. Al estar en primera línea, entre las dunas embrionarias y las primarias, recibe el salitre y el impacto de la arena más gruesa procedentes de la mar. Esta psammófila pionera gusta de estos duros hábitats. Sus brotes surgen bajo la arena de estolones rastreros que se desplazan por debajo, como si fuesen periscopios de un submarino que navegase bajo la arena. Florecen entre abril y junio.

 

  Comparte hábitat con otras valientes que también viven en este difícil entorno en el que sus raíces tienen que soportar concentraciones salinas relativamente altas. La vemos formar comunidades características compartiendo hábitat con Cakile maritima Scop., Salsola kali, L., Calistegia soldanella, Agropyrum junceum (L.) Beauv. y con alguna otra halófita.

  Confiemos en que la educación y la divulgación sirvan para hacer a las nuevas generaciones más sensibles hacia la conservación de la vida costera. De hecho es perfectamente factible compaginar turismo de sol y playa con el respeto al medio ambiente. No es necesario cubrir estos espacios de construcciones. Y si nos encontramos con alguna arenaria de mar no le hagamos la vida más difícil, seamos también respetuosos con ella.

Un saludo

Nota: esta entrada participa en el VII Carnaval de biología(Biocarnaval de verano) albergado en el blog ¡Jindetrés, sal!

La vida basada en arsénico, bonito tema para Ciencia ficción

  Después de leer la última entrada de Carl Zimmer sobre la doctora Redfield me vino a la mente algo que me pasó el mes pasado. Circulaba con mi familia por la autopista vasco-aragonesa y paramos en un área de descanso próximo a Bilbao porque mi hija se estaba mareando. Al bajarnos del coche se nos acercaron dos gatos abandonados que mostraban la intención de querer subirse. Esta tragedia típica de todos los veranos por la que también pasan perros y otros animales de compañía es lo que parece que le ha pasado a la controversia de la vida basada en arsénico, ha sido abandonada al llegar el verano.

 

Breve controversia científica

  Siempre me han encantado las controversias científicas, especialmente esas que estudia la Historia de la Ciencia y que duraron siglos. Sin embargo, esta ha sido bastante breve, comenzó a principios de diciembre, y prácticamente ya se puede dar por liquidada, aunque hay que esperar un poco más para confirmarlo. Por cierto, que nadie se confunda con lo que algunas personas, vistan bata blanca o no, comentan como controversia científica cuando en realidad tratan de religión o política.

  La microbióloga canadiense Rosemary J. Redfield acaba de publicar los resultados preliminares de sus experimentos para verificar los resultados de la gente de Oremland. Esta científica entró desde un comienzo en la controversia oponiéndose fuertemente al trabajo que la NASA, Science y Felisa Wolfe-Simon et al. anunciaron poco antes de navidades a bombo y platillo como el descubrimiento del siglo. Ante la presión y las duras críticas proporcionaron gratuitamente el artículo y la cepa microbiana  a quien quisiese reproducir sus experimentos. Redfield aceptó el reto y acaba de publicar los primeros resultados.

Los resultados de Rosie Redfield contradicen los de la NASA

  Primero comprobó cómo se comporta la misteriosa bacteria cuando escasea el fósforo y vió que cada ml contenía suficiente fósforo como para producir 2x10E6 bacterias.

  También se aseguraron que trabajaban con las células adecuadas para lo que obtuvieron la secuencia de RNAr 16S de la cepa cultivada, compararon con la secuencia de GFAJ-1 del GenBank y comprobaron que es idéntica.

“Mis resultados contradicen la observación de Wolfe-Simon et al. de que las células no pueden crecer limitando el fosfato si no se proporciona arsénico. No se añadió arsénico al medio de cultivo bajo en fosfato y las células crecieron bien. Creo que la cepa de GFAJ-1 podría haber fallado en el medio de trabajo (-P/-As) de Wolfe-Simon et al. porque su lote contenía fosfato en mucha menor cantidad que en los otros medios” comenta la doctora canadiense.

Nuevo fracaso de la astrobiología

  A la espera de los últimos detalles con estos resultados preliminares podemos decir que la hipótesis de la vida basada en arsénico está a un paso de su rechazo.

  Este nuevo fracaso para la astrobiología pone a esta sugerente disciplina a un paso de formar parte exclusivamente de la Ciencia ficción.

  Un saludo

Top 20 del ranking de blogs de biología de Wikio

Clasificación del mes de agosto de 2011 que aquí mostramos por adelantado como asesores suyos y que Wikio publicará este viernes día 5 de agosto. El listado de los veinte primeros blogs para este mes es el siguiente:

  1El Pakozoico (=)

  2BioUnalm (Ent.)

  3El ojo de Darwin (+1)

  4Curiosidades de la microbiologia (-1)

  5La Ciencia de la Vida (-3)

  6Universo Invisible Bajo Nuestros pies (-1)

  7El último rincón (+3)

  8Notas de campo y jardín (=)

  9Vista al Mar (+2)

10El Barco de Darwin (-1)

11Biología y pensamiento (-5)

12Aves de la Ría de Ajo (=)

13Esos pequeños bichitos (-6)

14Naturaleza Cantábrica (=)

15Hormigas Amarillas (Ent.)

16Blog de Biología (-3)

17Miradas Cantábricas (-1)

18Ser vivo (-3)

19LíquenFreak (-2)

20Cuaderno de Campo Payoyo (-2)

 Ranking generado por Wikio

Un saludo

¿ Cómo será el tiempo en España durante el mes de agosto de 2011 ?

Se cierra la encuesta

¿ Deben endurecerse los controles en las granjas ecológicas ?

Los resultados han sido estos:

• (100,0%) Si, porque deben cumplir las mismas normas sanitarias que el resto
• (0,0%)     No, porque la granjas ecológicas siguen una normativa bastante dura 

Comentario

  Se cierra la encuesta del mes de julio de 2011, la opinión de los lectores ha sido unámime. En total se han recibido 5 votos.

  Al igual que en las anteriores encuestas porcentualmente el resultado ha sido claro ya que con el 100,0% de votos la mayoría de los participantes considera que deben cumplir las mismas normas sanitarias que el resto.

Siguiente encuesta 

  La primavera de 2011 fue más cálida y lluviosa que la media de las últimas décadas, puede que este hecho animase a la Agencia Estatal de Meteorología a hacer predicciones a largo. Sin embargo, tras el mes de julio más lluvioso y fresco de lo normal que concluyó ayer, sin duda uno de los más inesperados de las últimas décadas,  las predicciones que la AEMET hizo al comienzo del verano se han ido por la borda porque indicó que este verano sería más cálido de lo normal y que las precipitaciones serían similares. Vista la escasa fiabilidad de las predicciones de esta agencia meteorológica española mantenida con dinero público, este mes podemos votar qué tiempo vamos a tener en agosto, igual acertamos más que la agencia nacional. Durante el mes de agosto de 2011 se podrá votar la siguiente encuesta:

Comparando con las últimas décadas, ¿ cómo será el tiempo en España durante el mes de agosto de 2011 ?

• Más seco y caluroso que la media
• Más seco y fresco que la media
• Más seco y similar a la media en cuanto a temperaturas
• Más húmedo y caluroso que la media
• Más húmedo y fresco que la media
• Más húmedo y similar a la media en cuanto a temperaturas 
• Similar precipitación y más caluroso que la media
• Similar precipitación y más fresco que la media
• Similares precipitación y temperaturas 

Un saludo, muchas gracias a los participantes y enhorabuena a los acertantes.