Como parte de una Fundación Nacional de Ciencia los investigadores examinaron el tamaño y forma de los mariposas monarcas migratorias y no migratorias y mediane sofisticados análisis de imágenes computarizados de las poblaciones pudieron medir los detalles precisos sobre las alas de estos insectos. Para esto compararon las monarcas migratorias de las costas orientales y occidentales de los EE.UU, Hawai, Costa Rica, el sur de la Florida y Puerto Rico con aquellas que no emigran. También midieron las alas de mariposas cultivadas en el laboratorio para descartar las causas ambientales de las diferencias en el tamaño y forma, y demostrar una base genética de la variación en los rasgos de las alas de las monarcas individuales. Las conclusiones del trabajo fueron publicados recientemente en la edición en línea de la revista científica Evolución.

Las conclusiones en las mariposas monarcas fueron consistentes con los estudios previos que comparan aves migratorias que indican que la mejor forma para un vuelo de larga distancia implica largas alas con una punta estrecha para ayudar a reducir la resistencia. Además de sus conclusiones sobre el tamaño de las alas y la forma, el equipo también encontró que los monarcas de las dos poblaciones migratorias en los EE.UU. difieren en el tamaño corporal, lo que sugiere que cada población podría haberse adaptado a las exigencias de la migración en formas sutilmente diferentes. Los cuerpos más grandes pueden ayudar a las monarcas orientales, con su migración mucho más tiempo, llevar a los depósitos de grasa para alimentar el largo viaje y los cinco meses de período de hibernación en México.

Las monarcas en el este de América del Norte, son famosas por realizar las migraciones con distancias más grandes que cualquier especie de insectos en el mundo. Se enfrentan a una serie de amenazas, hasta el punto que la migración de las monarca es considerado como un “fenómeno en peligro de extinción”. Investigaciones anteriores indican que las hembras de las mariposas monarcas han disminuído en los últimos 30 años en los EE.UU. Un patrón preocupante que pinta un panorama sombrío para la población de estas mariposas. Por otra parte, los monarcas de esta población son propensos a los accidentes periódicos producto de las tormentas en su lugar de hibernación en México.

A pesar de que las monarcas en todo el mundo no están amenazadas, las que tienen mayor envergadura si lo están. “Nuestro estudio demuestra que perderíamos una población evolutivamente única si desaparece la migración de los monarcas orientales”.

Referencia

Sonia Altizer, Andrew K. Davis. Populations of Monarch butterflies with different migratory behaviors show divergence in wing morphology. Evolution. Published Online: Jan 11 2010 DOI: 10.1111/j.1558-5646.2010.00946.x

En la película Avatar, la Dra Grace Agustine luego de años de investigación de la flora y fauna de Pandora llegó a una conclusion científica. Las plantas forman una red como si fuera un sistema nervioso interconectado y que es capaz de responder de manera coordinada, incluso con otras especies animales.

Curiosamente, cientificos forestales han encontrtado que los bosques están creciendo más rápido y que el cambio climático pareciera estar impulsando este crecimiento acelerado.

El crecimiento veloz no es una característica típicamente asociada con los árboles, ya que pueden tardar siglos en crecer. Sin embargo, un nuevo estudio en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias ha encontrado pruebas de que los bosques en el este de Estados Unidos están creciendo más rápido que lo hecho en los últimos 225 años. El estudio ofrece un vistazo poco común a la forma en que un ecosistema es capaz de responder al cambio climático.

Por más de 20 años el ecólogo forestal Geoffrey Parker ha seguido el crecimiento de 55  parcelas de frondosos bosques mixtos en Maryland. Las parcelas varían en tamaño, y algunas son tan grandes como 2 hectáreas.

Los censos de los árboles de Parker han revelado que el bosque ha crecido a un ritmo mucho más rápido de lo esperado. Es decir, en promedio el bosque aumenta anualmente su masa forestal en 2 toneladas por hectárea.

Los bosques y sus suelos almacenan la mayoría de las reservas de carbono terrestre de la Tierra. Pequeños cambios en su tasa de crecimiento puede tener ramificaciones significativas en los patrones climáticos, ciclos de nutrientes, el cambio climático y la biodiversidad. Exactamente cómo estos sistemas se verán afectados sigue siendo objeto de estudio.

Según los investigadores el culpable parece ser el cambio climático, más concretamente, los crecientes niveles de CO2 en la atmósfera, las temperaturas más altas y las estaciones de crecimiento más largas.

La evaluación de cómo está cambiando un bosque no es tarea fácil. Para empezar en muchos casos los árbols viven mucho más que los ecólogos que los estudian. Una manera de compensar esto es mediante la creación de “cronosecuencias” – una serie de parcelas de los bosques del mismo tipo que se encuentran en diferentes etapas de desarrollo (5 hasta 225 años de edad). Esto permitió no solo comprobar que hubo un crecimiento acelerado general tanto en el bosques jóvenes y viejos, sino también que el crecimiento más rápido es un fenómeno reciente.

Parker y sus colaboradores han tomado un cuarto de millón de mediciones a lo largo de los años. Todo comenzó con el censo de árboles el 8 de septiembre 1987. Miden todos los árboles que son de 2 centímetros de diámetro o más e identifican las especies, las marcas de las coordenadas del árbol y observan si está vivo o muerto.

Al conocer la especie y el diámetro, McMahon es capaz de calcular la biomasa de un árbol. “Caminar en el bosque ayuda, pero también lo hace mirar los números”. Sin embargo, no era suficiente documentar la tasa de crecimiento más rápido. ¿Por qué está sucediendo?.

Los científicos creen que el aumento de la temperatura, una mayor temporada estacional de crecimiento y los mayores niveles de CO2 atmosférico pueden ser la causa.

Durante los últimos 22 años los niveles de CO2 han aumentado en dicho lugar un 12%, la temperatura media ha aumentado en casi tres décimas de un grado y la estación de crecimiento se ha prolongado de 7,8 días. Los árboles tienen ahora más de CO2 y una semana más para aumentar de peso. Los científicos sugieren que una combinación de estos tres factores ha hecho acelerar el aumento de la biomasa forestal.

Las respuestas de los ecosistemas son una de las grandes incertidumbres en la predicción de los efectos del cambio climático. Parker cree que hay motivos para creer en sus sitios de estudio son representativas de los bosques caducifolios del este, el ecosistema de la región que rodea a muchos de los centros de población en la costa este. Él y McMahon esperanza ecologistas forestales examinará los datos de su propio árbol de censos para ayudar a determinar cuán extendido está el fenómeno.

Algunos podrán interpretar que los árboles tienen una conciencia medio ambiental más desarrollada que los humanos y están tomando “medidas” colectivas” de acuerdo a los cambios climáticos. Igual como los árboles en Pandora que supieron movilizar a todo un planeta para luchar en contra de los invasores humanos.

Referencia

Sean M. McMahon, Geoffrey G. Parker and Dawn R. Miller. Evidence for a recent increase in forest growth. PNAS Published online before print February 3, 2010, doi: 10.1073/pnas.0912376107

La Vida, una viaje a través del tiempo.

Por Franz Lanting

El viaje comienza en el espacio, la materia se condensa en esferas en el tiempo. Solidificándose en la superficie, moldeándose por el fuego. El fuego abrió el camino, la Tierra emergió, pero como un planeta alienígena La luna estaba más cerca, las cosas eran diferentes. El calor interior generó géiseres en erupción, dando pie a los océanos. El agua se congeló en torno a los polos, y dio forma a los límites de la Tierra. El agua es clave para la vida, pero, congelada, es una fuerza latente. Y cuando desaparece, la Tierra se convierte en Marte.

Pero este planeta es diferente – se agita en su interior Y donde esa energía toca el agua, surge algo nuevo: la vida. Surge alrededor de fisuras en la Tierra. Barro y minerales se hacen sustrato, aparecen las bacterias. Aprenden a multiplicarse, extendiéndose por todas partes. Estructuras vitales crecen bajo un cielo extraño. Los estromatolitos fueron los primeros exhalando oxígeno. Y cambiaron la atmósfera. Su aliento fosilizado es ahora como el hierro

Los meteoritos nos entregaron la química, y quizás las membranas. La vida necesita una membrana que la contenga para que pueda replicarse y mutar. Estos son diatomeas, fitoplancton unicelular con esqueletos de silicio. Las placas de circuitos del futuro. Los mares nutrieron la vida, y allí se transformó en formas más complejas. La vida creció con el oxígeno y la luz. La vida se endureció y se puso a la defensiva. Aprendió a moverse y a ver. Los primeros ojos crecieron en los trilobites. La visión se perfeccionó en los cangrejos de herradura, uno de los primeros en salir del mar. Todavía siguen haciendo lo mismo, sus enemigos ya se fueron.

Los escorpiones siguieron a sus presas fuera del mar. Las babosas se hicieron caracoles Los peces probaron la vida anfibia. Las ranas se adaptaron a los desiertos. Líquenes surgieron como cooperativas. Hongos casados con algas. Aferrándose a las rocas, y comiéndoselas también. Transformaron la tierra yerma. Las plantas terrestres, sin hojas al principio. Aprendieron a mantenerse verticales, crecieron en tamaño y forma. Los tipos fundamentales de helechos las siguieron, lanzando esporas que anunciaban las semillas. Floreció vida en los pantanos.

En tierra, la vida dio un giro. Primero las mandíbulas. Los dientes llegaron más tarde. La tortuga laúd y los tuátaras son ecos de aquella época. La vida tardó bastante tiempo en romper con el agua, y aún le atrae todavía. La vida se volvió dura, debieron aventurarse tierra adentro. Y aquellos dragones están aún entre nosotros. Jurassic Park aún reluce en cierta parte de Madagascar, y en el centro del Brasil. Las plantas llamadas cícadas continúan tan duras como rocas. Los bosques se alzaron y se llenaron de alas. Las primeras especies que dejaron huellas, parece que hubiesen muerto ayer. Y otras vuelan hoy como ecos del pasado. En las aves, la vida adquirió nueva movilidad. Los flamencos cubrieron los continentes. Las migraciones se pusieron en marcha.

Las aves fueron testigos de la aparición de las plantas con flores. Los lirios de agua estuvieron entre las primeras. Las plantas empezaron a diversificarse y crecer, convirtiéndose en árboles. En Australia, un lirio se convertió en un árbol herbáceo, y en Hawai, una margarita se convirtió en una “Silver Sword”. En África, Gondwana moldeaba a Proteas. Pero cuando ese antiguo continente se separó, la vida se volvió exhuberante. Surgieron las selvas tropicales, se crearon nuevas capas de interdependencia. Los hongos se multiplicaron. Orquídeas surgieron, sus formas genitales atrajeron insectos. Un truco compartido por la flor más grande en la Tierra. Coevolución entrelazada de insectos, pájaros y plantas para siempre. Y cuando las aves no pueden volar, se hacen vulnerables. Como los kiwis, y estos halcones atrapados cerca de la Antártida.

La extinción puede ir despacio, pero a veces llega rápido. Cayó un asteroide, y el mundo se vio envuelto en llamas. Pero quedaron testigos, supervivientes en la oscuridad. Cuando el cielo se aclaró, un nuevo mundo nació. Un mundo para los mamíferos. Como las pequeñas musarañas, o los tenrecs, adaptados a la oscuridad. Nuevas especies como los murciélagos. Las civetas. Y nuevos depredadores, las hienas, más y más veloces.

Las praderas crearon oportunidades, La seguridad del rebaño agudizó los sentidos. Hacerse más grandes fue otra respuesta, pero el tamaño tiene un precio. Algunos mamíferos regresaron al agua. Morsas adaptadas con capas de grasa. Brillantes lobos marinos. Y los cetáceos se movieron en un mundo sin límites. Hay muchas formas de ser un mamífero. Un canguro salta en Oz. Un caballo corre en Asia, y un lobo evoluciona sus patas como zancos en Brasil. Los primates emergen de la selva, como tarseros primero, convertidos en lemures no mucho más tarde. Su aprendizaje se vio reforzado. Grupos de monos se aventuraron a salir a la luz. Los bosques se secaron otra vez. Caminar erguido se convirtió en estilo de vida.

Entonces, ¿quiénes somos? Hermanos de los chimpancés. Hermanas de los femeninos bonobos. Somos todos ellos, y más. Estamos moldeados por la misma fuerza vital. Las venas de sangre en nuestras manos, eco de los ríos de agua que surcan la Tierra. nuestros cerebros – célebres cerebros – semejan las mareas de un pantano.

La vida es fuerza en sí misma. Un nuevo elemento. Altera la Tierra. Cubre la Tierra como una piel. Cuando no, como Groenlandia en invierno, Marte no parece estar muy lejos. Pero todo desaparece al derritirse el hielo de nuevo. Donde el agua es líquida, se hace útero. Para células verdes con clorofila – y esta maravilla molecular eso marca la diferencia – lo revive todo. Todo el mundo animal vive hoy en una reserva bacteriana de oxígeno en un ciclo constante a través de plantas y algas, sus residuos son nuestro aliento, y viceversa. La Tierra está viva, y ha creado su propia membrana. La llamamos atmósfera. Es el icono de nuestro viaje. Y todos ustedes se pueden imaginar a donde vamos.

Frans Lanting’s lyrical nature photos | Video on TED.com

Referencia

LIFE: A Journey Through Time. http://www.lifethroughtime.com/experience.html

Al menos desde Charles Darwin, los biólogos han dado cuenta de que las especies difieren en “los rasgos sexuales secundarios”, tales como el color brillante o los cuernos elaborados. Darwin atribuyó esta diversidad a la selección sexual, es decir, los rasgos de mayor capacidad de un animal para atraer a su pareja.

Grether y Anderson hacen hincapié en otro factor de la evolución en su artículo publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. “El costo de atacar al macho equivocado y de ser atacados por el macho equivocado favorece la rica diversidad de la coloración para identificar a los rivales”, dijo Grether.

Los investigadores estudiaron varias especies del caballito del diablo Hetaerina (estrechamente relacionado con las libélulas) y encontraron que las diferencias en la coloración de los caballitos del diablo le han servido para ayudar a distinguir a los machos de su propia especie, que son rivales de los de otras especies, de los que no lo son.

“Hemos descubierto que los caballitos del diablo macho utilizan las diferencias entre especies en el color de las alas para distinguir entre los intrusos de su propia especie e intrusos de otras especies de caballito del diablo, pero sólo en los lugares donde las dos especies se producen naturalmente juntos”, dijo. “Esto proporciona una de las manifestaciones más claras hasta ahora de un proceso evolutivo que probablemente es muy frecuente en la naturaleza, pero que ha sido desestimada. Analizamos los cambios en lo que los animales reconocen como competidores”.

El zoólogo y etólogo austriaco Konrad Lorenz, ganador del Premio Nobel, sugirió en 1962 que la coloración diversa de los peces de arrecife de coral se debía probablemente a la selección contra el enfrentamiento con  la especie equivocada.

“Así como podría existir la selección para evitar el apareamiento con la especie equivocada, también podría existir la selección para evitar luchar contra la especie equivocada”. La idea en realidad nunca alcanzó el nivel de atención en la biología evolutiva que merece. ” La idea de Lorenz, no puede explicar con exactitud la diversidad de color de los peces de arrecifes de coral, Grether, dijo, pero puede explicar la diversidad de coloración de otros grupos de animales.

“Cuando las especies se encuentran en el mismo lugar, lo hacen un mejor trabajo de decir a los hombres aparte de su propia especie de los machos de las otras especies que lo hacen en lugares donde no se presentan juntos”, dijo Grether.

En los lugares donde sólo una especie de zygoptera ocurre de forma natural, los investigadores probaron su teoría mediante el uso de miembros de esa especie cuyas alas habían sido artificialmente coloreados para parecerse a los machos de otra especie de caballito del diablo.

“Podemos probar sus respuestas en los dos tipos de sitios, y encontramos que muestran una mayor discriminación entre los hombres de su propia especie y de otras especies en los lugares donde realmente tienen que lidiar con las otras especies en lugares donde no lo hacen. Se diferencian en base al color “, dijo Grether. “Esta capacidad se ha desarrollado como resultado de la selección contra las peleas con otras especies, se sugiere con mucha fuerza por el hecho de que en lugares donde otras especies no se producen, no hacen esa distinción.

Algunas especies de caballitos del diablo también se diferencian más en la coloración cuando aparecen juntos que cuando aparecen solos,  “este hallazgo puede ser explicado tanto por la selección contra el acoplamiento con la especie equivocada como la selección contra la lucha de la especie equivocada”, dijo Grether.

Además de estudiar varias especies de caballitos del diablo en México y Texas, Grether y Anderson colaboraron con Kenichi Okamoto para construir un modelo matemático de lo que ocurre cuando las especies con similares características sexuales secundarias entran en contacto. El modelo, publicado en la edición de noviembre de 2009 de la revista Biological Reviews, predice rápidos cambios evolutivos en las características sexuales secundarias y también en lo que los animales reconocen como competidores.

Referencia

Christopher N. Anderson and Gregory F. Grether. Interspecific aggression and character displacement of competitor recognition in Hetaerina damselflies. Proc. R. Soc. B published online before print October 28, 2009, doi:10.1098/rspb.2009.1371