Trabajando en un inusual "laboratorio natural del lecho marino" de fumarolas hidrotermales que acababan de ser sacudidas por una erupción volcánica, un grupo de científicos del Instituto Oceanográfico de Woods Hole (WHOI) y otras instituciones ha descubierto lo que podría definirse como una ruta de colonos subacuáticos.
El descubrimiento de fumarolas hidrotermales en el fondo del Océano Pacífico en 1977 revolucionó las ideas sobre dónde y cómo puede existir la vida.
Las fumarolas del lecho marino, expulsando fluidos calientes, ricos en minerales y repletos de vida a su alrededor, plantearon nuevas preguntas que los investigadores han estado intentando responder desde entonces, incluyendo: ¿Cómo puede prosperar tanta vida en el lecho marino sin luz solar? ¿Cuál es la naturaleza de estos organismos en las fumarolas hidrotermales? ¿Cómo migraron los animales hacia otras fumarolas?
Fue esta última pregunta la que motivó a Lauren Mullineaux, científica del departamento de biología del WHOI, y su equipo, a emprender su estudio de un área de fumarolas en la cadena montañosa conocida como Dorsal del Pacífico Oriental.
Una erupción volcánica fue un inesperado experimento natural que al equipo de investigación le sirvió para observar en condiciones reales un proceso de colonización. Descubrieron una corriente marítima que podría transportar formas de vida diminutas a distancias sin precedentes, permitiéndolas habitar el escenario posterior a la erupción.
Una de esas "especies colonas", la Ctenopelta porifera, parece haber viajado más de 300 kilómetros para establecerse en la Dorsal del Pacífico Oriental.
La Ctenopelta nunca antes había sido observada en el lugar de estudio, y la población más cercana conocida está a 350 kilómetros al norte.
El descubrimiento, en colaboración con científicos del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty (LDEO) y el Laboratorio Medioambiental Marino del Pacífico (PMEL) de la NOAA, contradice la suposición ampliamente aceptada de que cuando la vida adulta local es destruida en una erupción hidrotermal, es remplazada por un conjunto de criaturas diminutas provenientes de fumarolas cercanas.
En este caso, las larvas que se reasentaron en el área de la fumarola, después de la erupción, eran notablemente diferentes de las especies que fueron destruidas. Además, las larvas parecen haber viajado desde grandes distancias para alcanzar su destino.
Teóricamente, las corrientes conocidas son demasiado lentas para poder transportar las larvas desde 350 kilómetros de distancia en su período de vida de 30 días. Por tanto, o las larvas son transportadas mediante algún otro mecanismo o viven más tiempo del que se cree.
Grandes remolinos de agua, de varios cientos de kilómetros de diámetro, podrían estar propulsando a gran velocidad a las larvas emigrantes, llevándolas hasta su nuevo hogar durante la vida de éstas. O tal vez las larvas pueden de algún modo reducir su ciclo metabólico y prolongar su tiempo de vida.
23/5/10
Colonos Extrañamente Lejanos en una Fumarola Hidrotermal
21/4/10
Estudiando la Estabilización en Vuelo de las Moscas
Empleando cámaras de alta velocidad y modelos informáticos, un equipo de investigadores de la Universidad Cornell ha desvelado cómo exactamente maniobran por el aire las moscas de la fruta, y cómo mantienen su estabilidad de vuelo aún cuando una fuerte ráfaga de viento las desvíe abruptamente de su trayectoria.
El equipo de investigación, entre quienes figuran Jane Wang, profesora de ingeniería mecánica y aeroespacial, el físico Itai Cohen y el matemático John Guckenheimer, inventó un método para medir los sutiles movimientos de alas que permiten a las moscas realizar sus maniobras de giro brusco en pleno vuelo.
El equipo hizo sus observaciones con tres videocámaras de alta velocidad que grabaron cada leve movimiento de los insectos cuando reaccionaban ante la presencia de patrones de franjas claras y oscuras. Esta ilusión óptica engañó a las moscas, que realizaron giros abruptos en pleno vuelo.
Los investigadores han comprobado, entre otras cosas, que los insectos, para seguir la trayectoria de su interés, aleteaban con precisión, ajustando la inclinación de sus alas de maneras sutiles, con valores tan pequeños como 9 grados, a la asombrosa velocidad de 250 veces por segundo.
Tal como señala Cohen, la habilidad de controlar el vuelo cambió profundamente la evolución de nuestro planeta. Cerca de 350 millones de años atrás, el mundo carecía de los vegetales con flores hoy tan comunes. Una vez que los insectos fueron capaces de maniobrar en el aire, estos polinizadores hicieron posible que la Tierra floreciera con esa nueva clase de vida vegetal.
Por otra parte, ésta y otras investigaciones sobre el vuelo de los insectos pueden ayudar a simplificar el diseño de aeronaves de alas batientes maniobrables y estables.
Adaptación de las Alas de Aves a los Cambios en el Entorno Hechos Por el Hombre
¿Pueden las especies evolucionar con rapidez cuando los humanos cambiamos rápidamente los hábitats de estos animales? La respuesta, en algunos casos, es Sí.
Un nuevo estudio sobre aves cantoras norteamericanas ha desvelado que se han producido cambios importantes en la forma del ala durante los últimos cien años en respuesta a cambios forestales asociados a las actividades humanas.
El estudio está basado en mediciones de 851 especímenes de 21 especies de pájaros cantores en el Museo Cornell de Vertebrados, en Estados Unidos, y el Museo Canadiense de la Naturaleza en Ottawa, Canadá.
Desde 1900, ha disminuido la extensión de los bosques de coníferas adultas en Quebec como resultado de una tala extensa. Eso ha hecho que algunas aves se vean más forzadas a viajar a mayores distancias para encontrar pareja, comida y hábitat. Para volar a distancias mayores, esas aves cantoras norteñas han desarrollado alas más puntiagudas.
Tal como señala André Desrochers, ecólogo especializado en animales en la Universidad Laval en Canadá, al frente de la investigación, para las aves que recorren grandes distancias es mejor tener tales alas puntiagudas ya que son las más eficientes para esa clase de vuelos.
Por otra parte, a partir de 1900 los bosques de Nueva Inglaterra se expandieron, después de haber sufrido una fuerte deforestación a finales del siglo XIX. Ello ha promovido en los últimos cien años que esos pájaros cantores de la zona desarrollen alas más pequeñas y menos puntiagudas, presumiblemente porque ya no necesitan viajar tan lejos en busca de un hábitat apropiado.
Si un ave busca alimentos mayormente en una zona con vegetación densa, no le conviene tener alas puntiagudas porque le acabarán resultando más engorrosas que útiles.
Pulpos Atlánticos Capaces de Imitar a Platijas
Una investigación muestra la asombrosa capacidad de una especie de pulpo para adoptar el aspecto de cierto pez con el que convive en el lecho marino arenoso del Caribe.
Sobre las planicies de arena del lecho marino del Caribe, donde los animales de cuerpo blando están expuestos rutinariamente a los depredadores, el camuflaje resulta clave para la supervivencia. Quizás no hay un grupo de animales que sea tan experto en camuflarse en su entorno como los cefalópodos, entre los que figuran la sepia y el calamar, y que han desarrollado un sistema único de piel que puede cambiar instantáneamente su apariencia.
Roger Hanlon, experto en cefalópodos del Laboratorio Biológico Marino en Woods Hole, Massachusetts, y sus colegas han estudiado las excepcionales capacidades de camuflaje del pulpo Macrotritopus defilippi, cuya estrategia para evitar a los depredadores incluye disfrazarse habilidosamente como una platija. A pesar de que Hanlon y otros han documentado otras dos especies de pulpos, en aguas indonesias, que imitan el aspecto de ese pez, éste es el primer informe sobre un pulpo atlántico que imita a las platijas, y sólo es el cuarto caso convincente de un cefalópodo realizando mimetismo.
Comparando fotografías y filmaciones de cinco lugares del Caribe tomadas durante la última década, Hanlon, Anya Watson y Alexandra Barbosa observaron misteriosas similitudes entre los pequeños y delicados pulpos y la platija Bothus lunatus, uno de los habitantes más comunes del lecho marino arenoso del Caribe.
¿Pero por qué esos pulpos del Atlántico escogen imitar las platijas como forma de evitar la amenaza de los depredadores? Es necesario realizar más estudios sobre el mimetismo de los cefalópodos, pero una posible explicación, según Hanlon y su equipo, podría ser que los depredadores capaces de arrancar fácilmente de un mordisco un pedazo de carne al pequeño y blando pulpo, encuentren mucho menos deseable como comida a un pez rígido como la platija.
11/4/10
Cuanto Mayor Es un Animal, Más Duras Son las Almohadillas de Sus Pies
Los científicos han analizado durante décadas cómo los pies y patas de distintas dimensiones se adecuan a los distintos cuadrúpedos, pero habían omitido hasta ahora los "zapatos", o sea, las almohadillas en la base del pie que soportan el peso del animal al correr y caminar.
Una nueva investigación, realizada por científicos de la Universidad Nacional Chung Hsing en Taiwán y la Universidad Duke, ha desvelado que las propiedades mecánicas de las almohadillas varían de forma predecible a medida que los animales son más grandes. En pocas palabras, los animales más grandes necesitan "zapatos" más rígidos.
La investigadora Kai-Jung Chi de la Universidad Nacional Chung Hsing realizó una serie de pruebas de compresión, calibradas cuidadosamente, con las almohadillas de las pies de carnívoros que tienen un dedo extra a mitad de la pata delantera, incluyendo perros, lobos, gatos domésticos, leopardos y hienas. Ella midió la rigidez relativa de las almohadillas en varias especies, o sea, cuánto se deformaban bajo cierta cantidad de compresión.
Ya sea corriendo, caminando o manteniéndose de pie, la mayor parte del peso de los animales es sostenido por la almohadilla de los cuatro dedos del pie.
El análisis de Chi de 47 especies carnívoras muestra que el área de sus almohadillas no se incrementa en la misma proporción que las dimensiones del cuerpo. Pero la rigidez de las almohadillas si se incrementa con el tamaño, y eso es lo que evita que los pies de los animales más grandes sean demasiado pesados y aparatosos.
La masa del animal aumenta al cubo con su tamaño, pero los pies no registran un incremento de la misma clase.
Los investigadores constataron que los animales grandes poseen una diferencia pronunciada entre la rigidez de sus almohadillas en las extremidades delanteras y la rigidez de las almohadillas de las traseras. Los animales grandes tienen almohadillas relativamente más blandas en sus extremidades posteriores, mientras que en los animales pequeños las frontales y las traseras tienen más o menos la misma rigidez.
Chi piensa que las almohadillas blandas en las extremidades posteriores de los animales grandes podrían ayudarlos a recuperar algo de la energía de cada paso y proporcionarles así un poco más de empuje
