Una reliquia ribereña en peligro

En la Península ibérica tenemos el privilegio de poder disfrutar de un micromamífero endémico totalmente inconfundible cuya descripción probablemente os sorprenda: posee una trompa alargada y móvil, unos ojos diminutos, no presenta pabellones auditivos y sus patas traseras son más alargadas que las anteriores con desarrolladas interdigitaciones entre sus dedos. Morfológicamente no tiene mucho que envidiar al famoso ornitorrinco australiano, y no tenemos que irnos tan lejos para poder llegar a conocer a un animal tan característico. Estamos hablando del desmán ibérico (Galemys pyrenaicus), una de las joyas de nuestra fauna, tan asombroso como poco conocido. Filogenéticamente emparentado a los topos al pertenecer a la familia Talpidae, sus linajes siguieron recorridos diferentes hace millones de años en Europa Central. Actualmente solo persisten dos especies de desmanes, el desmán ruso (Desmana moschata) y el desmán ibérico. Es por ello que los científicos consideran a este animal como un auténtico fósil viviente, con un alto valor científico y evolutivo.

Toda la morfología del desmán ibérico es el resultado de millones de años de adaptación a una especiación semiacuática. Su reducida visión, suficiente de cara a una vida de obligada coexistencia con el agua, no le supone un inconveniente para ser un voraz depredador de larvas de macroinvertebrados acuáticos. Gracias a sus garras delanteras y a su trompa móvil se abre camino entre el pedregoso lecho del río para dar con sus presas, a la vez que las interdigitaciones de las extremidades posteriores hacen de él un excelente nadador. De hábitos nocturnos y comportamiento elusivo, el desmán ibérico no pone las cosas fáciles a los expertos interesados en estudiar su ecología y comportamiento. Para encontrarlo, es necesario acudir a ecosistemas fluviales oceánicos, concretamente a tramos de ríos de alta velocidad, cuyas aguas sean frías y poco contaminadas, que disponga además de numerosos recovecos que permitan a la especie resguardarse de los depredadores, sin falta de abundantes guijarros y grabas en el fondo donde sus presas abunden.

 

Desmán de los pirineos
El desmán ibérico presenta una morfología altamente especializada y tan característica que lo hace un animal inconfundible. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Este micromamífero se distribuía antaño de manera amplia por la mitad norte de la Península Ibérica y el Sistema Central, siendo un morador habitual de nuestros ríos de montaña de clima oceánico. Desgraciadamente, hoy en día su presencia se ha restringido considerablemente, siendo esta especie el foco de conservación del proyecto LIFE + Desmania y encontrándose catalogado como “Vulnerable” según la lista roja de la UICN. Se piensa que las poblaciones del Sistema Central se han extinguido, mientras que el resto de su distribución a nivel global ha sufrido una reducción aproximadamente del 68%. El pronunciado descenso de la especie es achacado por los expertos principalmente a una pérdida de la calidad del hábitat, como una alteración de la morfología de ribera (menos refugios frente a los depredadores), contaminación por vertidos que afectan a la disponibilidad de sus presas al ser altamente sensibles a la misma o a una variación en el caudal de los ríos, causado por la implantación de pequeñas centrales hidroeléctricas. Algunos resultados de las investigaciones realizadas argumentan que la nueva gestión de los caudales fluviales por parte de las hidroeléctricas puede presentar una seria amenaza al afectar directamente a la dinámica de sus presas. En concreto, el nuevo sistema implica fluctuaciones de caudal más impredecibles y menos relacionados con los ciclos naturales de los ecosistemas fluviales, afectando directamente a la abundancia y diversidad de macroinvertebrados, y, por ende, al desmán. Por otra parte, la construcción de presas delimita y aisla a los individuos pertenecientes a diferentes poblaciones, dificultando el flujo génico entre las mismas. Todo lo anteriormente mencionado hace al desmán un maravilloso bioindicador de la salud de los ecosistemas fluviales.

 

Desmán ibérico
Variación del caudal del río Leitzaran (Gipuzkoa) por la actividad de una planta hidroeléctrica con cinco días de diferencia. La alteración de la dinámica natural de las aguas puede ocasionar efectos negativos sobre los macroinvertebrados bentónicos de los que depende el desmán ibérico. Obtenida de Esnaola et al (2018).

 

Otro aspecto que puede estar relacionado con la regresión de las poblaciones de desmán es la recuperación de la nutria europea (Lutra lutra) en gran parte de la Península ibérica, siendo un depredador natural de la especie. Tras varias generaciones en ausencia de la nutria, preocupa una falta de adaptación de los individuos actuales a este potencial depredador. Por si fuera poco, la aparición de otro nuevo depredador con el que nunca había convivido previamente, el visón americano (Neovison vison), puede resultar el golpe de gracia para las ya pequeñas y fragmentadas poblaciones. Algunos investigadores señalan al mustélido invasor como responsable de la extinción del desmán ibérico en el Sistema Central, no sin argumentos, dado que en un estudio en Galicia se llegó a encontrar hasta un 26% de presencia de restos de desmán en la letrina de un ejemplar de visón americano.

De cara a la conservación de la especie no acompaña la falta de fiabilidad de publicaciones o citas previas sobre su distribución y frecuencia relativa ni los escasos conocimientos sobre su aspecto tanto biológico como social. Para mejorar la eficacia de los planes de conservación del desmán ibérico, resulta imprescindible incrementar los conocimientos sobre la especie para que las actuaciones implementadas se asemejen lo máximo posible a sus necesidades ecológicas. Por otro lado, es fundamental profundizar en el impacto de las actuaciones antrópicas sobre las poblaciones existentes para atenuar o prevenir sus efectos. Ante la grave situación en la que se encuentra el desmán ibérico, se están empezando a proponer las traslocaciones sobre aquellas poblaciones más vulnerables. No obstante, es vital tener en cuenta la variabilidad genética de las mismas con el fin de prevenir una posible erosión genética. En un estudio se descubrió una marcada estructuración filogeográfica de las poblaciones de la especie en la Península Ibérica, encontrándose dos orígenes principales, los Pirineos y el noroeste de la misma. Los autores han relacionado este patrón a refugios originados en mitad del Pleistoceno debido a las intensas glaciaciones, siendo crucial de respetar de cara a futuras traslocaciones.

 

Refugios glaciares Galemys pyrenaicus
Las glaciaciones del Pleistoceno estructuraron el actual patrón filogeográfico de las poblaciones de desmán ibérico a través de los refugios glaciares. El tamaño de los círculos indican la importancia de los refugios y hacia dónde se dirigió la colonización. Obtenido de Igea et al (2013).

 

La primera filmación del desmán ibérico fue por parte de la serie El hombre y La Tierra, de Félix Rodríguez de la Fuente. En ella podemos disfrutar de las primeras imágenes tomadas de esta fascinante especie. Os animo a seguir indagando sobre él y a que cada uno de nosotros nos responsabilicemos sobre una adecuada gestión de los ecosistemas fluviales, tanto a la hora de respetar el entorno como para exigir como ciudadanos activos a las empresas y al gobierno actividades respetuosas que nos permitan seguir coexistiendo y disfrutando del desmán ibérico.

Vídeo divulgativo del proyecto LIFE+ Desmania:

https://www.youtube.com/watch?v=lMTB1BMWGZo

 

Referencias

Agirre-Mendi, P. T. (2004). Distribución y estado de conservación del desmán ibérico,” Galemys pyrenaicus“(e. Geoffroy saint-hilaire, 1811 (mammalia: erinaceomorpha) en la Comunidad Autónoma de La Rioja. Zubia, (22), 55-86.

Aymerich, P., Fernández, A., & Gosalbez, J. (2013). Conservar al desmán ibérico, un reto pendiente. Quercus, 329, 26-34.

Cabria, M. T., Rubines, J., Gómez-Moliner, B., & Zardoya, R. (2006). On the phylogenetic position of a rare Iberian endemic mammal, the Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus). Gene, 375, 1-13.

Esnaola, A., González‐Esteban, J., Elosegi, A., Arrizabalaga‐Escudero, A., & Aihartza, J. (2018). Need for speed: Preference for fast‐flowing water by the endangered semi‐aquatic Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) in two contrasting streams. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems.

Gillet, F., Roux, B. L., Blanc, F., Bodo, A., Fournier-Chambrillon, C., Fournier, P., … & Michaux, J. R. (2016). Genetic monitoring of the endangered Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) in the Aude River, France. Belgian Journal of Zoology, 146(1).

Igea, J., Aymerich, P., Fernández-González, A., González-Esteban, J., Gómez, A., Alonso, R., … & Castresana, J. (2013). Phylogeography and postglacial expansion of the endangered semi-aquatic mammal Galemys pyrenaicus. BMC evolutionary biology, 13(1), 115.

Igea, J., Aymerich, P., Bannikova, A. A., Gosálbez, J., & Castresana, J. (2015). Multilocus species trees and species delimitation in a temporal context: application to the water shrews of the genus Neomys. BMC evolutionary biology, 15(1), 209.

Nores, C., Queiroz, A. I., & Gisbert, J. (2007). Galemys pyrenaicus Desmán ibérico. In Atlas de los Mamíferos Terrestres de España (pp. 92-95). Dirección General de Conservación de la Naturaleza-SECEM-SECEMU Madrid.

Nores, C. (2017). Desmán ibérico–Galemys pyrenaicus (E. Geoffory, 1811).

Romero, R. (2015). Depredación de visón americano sobre desmán ibérico en Galicia. Galemys, 27, 13-22.

Extractos del grupo Porífera como nueva fuente de sustancias antimicrobianas (II)

En los últimos años, la necesidad de desarrollar fármacos activos contra el aumento de patógenos resistentes ha aumentado debido al exceso de prescripción y el uso indebido de antibióticos. Por otro lado, las bacterias multidrogo-resistentes (MDR) como S. aureus y Enterococcus necesitan nuevos antibióticos activos de amplio espectro, esto ha constituido una gran demanda por desarrollar nuevos antimicrobianos con mayor eficacia, pero con un menor impacto negativo al organismo humano, así como al medio ambiente. (Cárdenas et al., 2011)

Para la obtención de los extractos orgánicos, se realizaron distintas técnicas de laboratorio y con estos extractos, se pudo determinar, la propiedad antibacteriana y la propiedad antifúngica. Los resultados demostraron que, de las 15 esponjas estudiadas, solo Halichondria sp., P.ciocalyptoides y X. proxima inhibieron el crecimiento de algunas bacterias grampositivas y hongos; D. reticulata presentó únicamente actividad antifúngica, mientras que la actividad contra bacterias gramnegativas no fue detectada en los extractos evaluados. (Sánchez Nieves et al., 2008)

La actividad antibacteriana fue contrastada con dos tipos de antibiótico, cefoperazona y nistidina, donde se encontró que los valores de inhibición in vitro del extracto X. próxima son mayores, en algunos casos, a los observados para los antibióticos cefoperazona y nistidina. (León et al., 2011)

Actualmente, existen varios compuestos antibióticos aislados de esponjas marinas, como por ejemplo los agentes antifúngicos, spongistatina 1 (de Hyrtios erecta) y aurantosidos (de Siliquariaspongia japónica y Homophymia confiera).

También podemos encontrar la variabilina (de Iricina felix) activa contra bacterias grampositivas y gramnegativas, y el compuesto curcufenol, activo contra bacterias grampositivas y los hongos C. albicans y Saccharomyces cerevisiae. (Sánchez Nieves et al., 2008)

Como se puede observar, podemos usar extractos de distintas especies de esponjas para elaborar nuevos antibióticos de una manera mucho más ecológica para el medio ambiente, ya que así no usamos productos químicos para su producción. Sin embargo, tenemos que tener en cuenta que, al recolectar estos extractos de una manera masiva, podríamos destruir las poblaciones de poríferas, por lo que se deberían hacer extracciones controladas, por ejemplo, alargar el período entre una recolección y la siguiente para evitar una pérdida masiva de la población de esponjas.

REFERENCIAS

Cárdenas, P., Xavier, J. R., Reveillaud, J., Schander, C., & Rapp, H. T. (2011). Molecular phylogeny of the astrophorida (porifera, demospongiae(p)) reveals an unexpected high level of spicule homoplasy. PloS One, 6(4), e18318.

León, J., Aponte, J. J., Rojas, R., Cuadra, D., Ayala, N., Tomás, G., et al. (2011). Estudio de actinomicetos marinos aislados de la costa central del perú y su actividad antibacteriana frente a staphylococcus aureus meticilina resistentes y enterococcus faecalis vancomicina resistentes study of marine actinomycetes isolated from the central coast of peru and their antibacterial activity against methicillin-resistant staphylococcus aureus and vancomycin-resistant enterococcus faecalis. Revista Peruana De Medicina Experimental y Salud Pública, 28(2), 237-246.

Sánchez Nieves, J., Newmark Umbreit, F., Santos-Acevedo, M., & Mora Cristancho, J.A. (2008). Evaluación de extractos de esponjas marinas como nueva fuente de sustancias antimicrobianas. Revista Española De Quimioterapia, 21(3), 174-179.

Van Soest, R. W. M., Boury-Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, N. J., et al. (2012). Global diversity of sponges (porifera). PloS One, 7(4), e35105.

Los diferentes organismos modelo. Capítulo 2: Virus Bacteriófagos

bacteriofago T4. Gónzales, C.
Imagen de un virus bacteriófago T4.

En el capítulo 1 de estar serie,  os comenté la importancia de los organismo modelo en la ciencia. Estos organismos permiten a los científicos obtener una gran información y poder extrapolarla al resto de los organismo. En este capítulo, como su mismo nombre indica os voy a hablar de los virus bacteriófagos.

Para los que no sabéis que son los virus, son agentes infecciosos, con un tamaño entre 10-400nm. Son acelulares, se reproducen utilizando la maquinaria reproductora de una célula hospedadora, por lo que son parásitos obligados. No obstante, poseen información genética propia: dirigen su proceso de replicación y su ácido nucleico codifica para proteínas virales, estructurales o de multiplicación. Hay diferentes formas de clasificarlos:

  • En función al hospedador que parasitan se clasifican en 3 grandes grupos: virus bacterianos o bacteriófagos, virus vegetales y virus animales.
  • Por su forma: helicoidales, icosaédricos y complejos.
  • Según el tipo de ácido nucleico: ADN-virus o ARN-virus.
  • Por la presencia o ausencia de envoltura: envueltos o desnudos.

A pesar de su diversidad, suelen tener algunas características comunes como: una cubierta protectora de proteína o cápside, un genoma de ADN o ARN dentro de la cáspside, y una capa de membrana denominada envoltura, solo presente en algunos virus (Kahn, 2016).

Estructura y forma virus
Imagen 1: Estructura y forma de los virus.

Virus Bacteriófagos:

Los virus bacteriófagos o fagos son aquellos que infectan a las bacterias. Son los mas estudiados. Varían mucho en sus formas y en su material genético. Sus genomas pueden ser de ADN o ARN pudiendo tener desde cuatro genes hasta cientos (Kahn, 2016). Suelen ser virus complejos, pero también hay fagos icosaédricos, y helicoidales.

En las infecciones víricas de los bacteriófagos, existen dos ciclos de vida distintos. Un ciclo de vida lítico o un ciclo de vida lisogénico. 

Ciclo lítico:

Existen diferentes etapas: 

  1. Inicialmente se da una fase de adsorción o fijación donde se unen las proteínas o las fibras de la cola del fago a los receptores específicos de la célula bacteriana. Esta unión es reversible.
  2. Después ocurre la penetración o entrada del virus en la bacteria. En los bacteriófagos ocurre por inyección del ácido nucleico, que pasa desde la cabeza hasta la célula huésped a traves de la cola hueca.
  3. Una vez liberado el ácido nucleico, se inicia su replicación en el citoplasma celular y la síntesis de proteínas virales, utilizando la maquinaria biosintética del hospedador, también en el citoplasma.
  4. Tras esto, tiene lugar una etapa de ensamblaje o maduración, donde las copias de ácido nucleico y de proteínas virales se agrupan formando nuevos virus.
  5. Una vez terminada la multiplicación, los virus salen de la célula provocando la lisis de esta. Durante la fase de liberación, los virus envueltos adquieren su membrana a partir de la membrana de la célula hospedadora, tras insertar en ella proteínas específicas codificadas por el genoma viral.
lítico
Imagen 2: Ciclo lítico en virus bacteriófagos.

Ciclo lisogénico:

No todos los fagos presentan este ciclo, solo pueden usar el ciclo lítico. Pero existen fagos atemperados  que pueden alternar entre ciclo lítico y ciclo lisogénico.

Este ciclo permite a un fago reproducirse, pero sin matar las células de su huésped. Las fases de fijación e inyección del ADN son iguales que en el ciclo lítico. Pero se diferencian en que no se va a copiar ni expresar el ADN,  su ADN se va a incorporar al genoma de la bacteria (pasa a denominarse profago) y  se va a replicar junto con el genoma de la bacteria sin que se produzca la síntesis de los componentes virales ni la liberación de la progenie viral (Kahn, 2016).

Lisogénico
Imagen 3: Ciclo lisogénicos en virus bacteriófagos.

El Fago T4

El bacteriófago mas característico es el Fago T4. Infecta a las bacterias Escherichia coli. Mide unos 200nm, siendo de los fagos mas grandes. Pertenece al grupo T, donde también se incluyen los enterobacteriófagos T2 y T6. Tan solo consta de un ciclo vital lítico, y no lisogénico, que dura unos 30 minutos. Unas de sus características es su alta velocidad de copia del ADN con solo un error por cada 300 copias. Este fago se ha utilizado en estudios sobre la regulación génica, estudios sobre el cáncer y el control de la proliferación celular (Neyoy, 2014).

Estructura del fago T4
Imagen 4: Estructura del Fago T4

REFERENCIAS:

Neyoy, C. (2014). “Organismos modelos en biología”. Apuntes de biología molecular. Disponible en: http://apuntesbiologiamol.blogspot.com.es/2014/03/organismos-modelo-en-biologia.html [Último acceso: 15 Ene. 2018]

Khan, K. (2016). “Virus”. Khan Academy. DIsponible en: https://es.khanacademy.org/science/biology/biology-of-viruses [Último acceso: 3 jun. 2018].

Se buscan candidatos para los contratos postdoctorales de La Caixa. Papel del NO en la simbiosis liquénica y la tolerancia al estrés abiótico

El nuevo programa de becas de postdoctorado, Junior Leader “la Caixa”, está destinado a la contratación de investigadores excelentes, de cualquier nacionalidad, que deseen continuar su carrera investigadora en territorio español en cualquier temática. Promovido por la Obra Social ”la Caixa”, este programa tiene por objetivos fomentar la investigación de alta calidad e innovadora en España  y  apoyar a los mejores talentos científicos a quienes se les ofrece un entorno atractivo y competitivo en el que realizar una investigación de excelencia.

El programa Junior Leader tiene dos modalidades distintas:

  • Junior Leader “la Caixa” – Incoming: 20 becas de postdoctorado para investigadores de todas las nacionalidades, que hayan residido en España menos de 12 meses en los últimos tres años, a los que se les ofrece un contrato laboral de 3 años para la realización de un proyecto de investigación en los centros acreditados con los distintivos Severo Ochoa o María de Maeztu.
  • Junior Leader “la Caixa” – Retaining: 10 becas de postdoctorado para investigadores de todas las nacionalidades, que hayan residido en España más de 12 meses en los últimos tres años, para llevar a cabo su actividad investigadora en cualquier universidad o centro de investigación de España.

A través de un programa de formación complementaria de excelencia, estas becas se proponen consolidar las habilidades de investigación y fomentar la carrera científica independiente como opción de futuro profesional.

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