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Los diferentes modelos de cámaras fotográficas incluidas en nosotros

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Muchos dispositivos electrónicos poseen cámaras fotográficas de diferentes tamaños y modelos. Los mamíferos contamos en nuestro cuerpo con dos, nuestros ojos.
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Imagen de Pexels en Pixabay
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Alina Gabriela Monroy-Gamboa y Sergio Ticul Álvarez-Castañeda | CIBNOR
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Las cámaras fotográficas funcionan de manera similar a los ojos de los mamíferos, captan imágenes por medio de lentes que pueden ajustarse y también presentamos diferentes modelos (tamaños, colores y posiciones). Las diferencias en las capacidades de análisis de los ojos están en función de su uso y comportamiento de las diferentes especies. Por ejemplo, un herbívoro debe de tener un campo de visión amplia para observar a los depredadores, pero la profundidad de campo no es importante, mientras que en un depredador la visión debe de ser estereoscópica, poco amplia pero con mucha perspectiva para tener una clara profundidad de campo. Pero en esencia, las estructuras que los conforman son las mismas para todos los mamíferos.

El sentido de la vista cuenta con varias estructuras para realizar su función. Todas las estructuras se concentran en los ojos, ya que a través de ellos es que podemos captar las imágenes. Aunque en realidad, lo que estos órganos captan es específicamente la luz que posteriormente nuestro cerebro traduce como imágenes a través de diferentes estructuras. Al tener dos ojos el campo visual aumenta, lo que nos ayuda a realizar nuestras actividades diarias. Estas esferas se componen principalmente de tres capas o túnicas, que de alguna manera son las estructuras visibles de estos órganos.

La capa más externa es fibrosa. En la parte anterior se ubica la córnea que es una estructura incolora debido a que no cuenta con vasos sanguíneos, su forma es de disco abombado y su función es ser el primer lente que recibe la luz que penetrará en las demás capas. En la parte posterior se encuentra la esclerótica o esclera, esta membrana da al ojo su característico color blanco, es gruesa y muy resistente gracias a que posee muchas fibras de colágeno por lo que también es flexible; debido a que envuelve por completo al ojo, desde la córnea hasta la parte más interna, en el nervio óptico, también es la responsable de darle forma. Existen algunas variaciones en las especies de mamíferos, en los ornitorrincos que son los considerados como mamíferos primitivos, la esclerótica es una cúpula cartilaginosa. En los mamíferos marinos, la esclerótica es mucho más gruesa en comparación con otros mamíferos.

En la capa de en medio también llamada uveal, se encuentra una membrana cuya parte anterior es conocida comúnmente como iris y corresponde a la parte de color. El iris puede presentar diferentes coloraciones, hay especies en las que todos los individuos presentan la misma coloración, es decir, es un rasgo fijo que no varía de generación en generación. También se da el caso en que individuos de la misma especie pueden presentar diferentes colores, como es el caso de los humanos, los gatos y perros; incluso se dan casos en los que un mismo individuo presenta distinta coloración en cada ojo. El iris es en realidad un diafragma biológico que tiene la capacidad de dilatarse y contraerse para dejar pasar la cantidad de luz necesaria y con ello se puedan analizar las imágenes en la retina. El orificio central se llama pupila, al expandirse o contraerse puede verse de diferentes tamaños, por ejemplo, cuando en el ambiente hay poca luz, se expande lo más posible, para el ingreso de una mayor cantidad de luz, si por el contrario hay mucha luminosidad, se contrae. Además de poder cambiar de tamaño, puede variar en su forma dependiendo de la especie. En el caso del ojo humano su forma es circular, la de los gatos de una hendidura vertical, mientras que en las cabras es una hendidura horizontal. Atrás del iris se encuentra el cuerpo ciliar que es el encargado de producir el humor vítreo u acuoso, además posee un músculo que ayuda a cambiar de forma al cristalino. Después se ubica una membrana oscura debido a que posee muchos vasos sanguíneos y melanina, se llama coroides que es la encargada de nutrir a las estructuras internas que componen el ojo.

Seguramente has notado cómo brillan los ojos de algunos mamíferos en la noche, esto debe a la denominada tapetum lucidum, que es una capa que poseen que hace el efecto de un espejo y les ayuda a ver mejor en la oscuridad. En los mamíferos de hábitos diurnos como nosotros los humanos, ardillas y cerdos el tapetum lucidum está ausente. Esta capa puede ubicarse en la retina o en la coroides que es la estructura que se encuentra detrás de la retina.

La capa más interna se le conoce como retina, su función es principalmente nerviosa debido a que es donde se albergan las células fotorreceptoras denominadas conos y bastones. Los conos se encuentran en una depresión llamada fóvea central en la mácula lútea, zona central posterior de la retina. La ubicación de la mácula lútea permite que los conos se encuentren más expuestos, lo que contribuye a que el cerebro capte con nitidez las imágenes que se forman en esa área.

Los ojos son órganos que se presentan diversos modelos, tamaños, posiciones y colores, sin embargo, su función es la misma, captar la luz que ayudará a formar imágenes, al igual que lo hace una cámara fotográfica.
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Autores | Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C. Instituto Politécnico Nacional 195, CP. 23205, La Paz, Baja California Sur, México. Email beu_ribetzin@hotmail.com (AGM-G), sticul@cibnor.mx (STA-C).
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ETIQUETAS • BiologíaAnimalesInvestigaciónEvolución.....
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Los elefantes más ancianos y sabios calman a los jóvenes

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Los machos más viejos suelen ser objeto de la caza furtiva. Cuando faltan en el grupo, el resto de machos es más propenso a volverse agresivo, incluso contra objetivos como ganado, vehículos y otras especies. La razón, según un nuevo estudio, es que los ejemplares más experimentados, tranquilizan a los machos más jóvenes e inseguros.
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Imagen de Dan Sudermann en Pixabay
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La ausencia de elefantes adultos, debido a la caza ilegal en busca del marfil, genera un problema que repercute no solo en el propio grupo de estos animales, sino también en otras especies, incluidos los humanos.

Según un nuevo estudio, liderado por la Universidad de Exeter en Reino Unido, en colaboración con Elephants For Africa, sin los ejemplares más sabios y viejos aumentan los conflictos entre las personas y la fauna salvaje. La razón es que los elefantes más jóvenes se vuelven más agresivos cuando faltan los mayores, hasta el punto de atacar vehículos y otros animales. Por eso, los autores sugieren que son los individuos más experimentados los que tranquilizan al grupo.

“Parece que la presencia de elefantes más expertos y viejos en los grupos puede desempeñar un papel clave a la hora de mantener tranquilos a los machos más jóvenes y menos experimentados y de reducir su percepción del nivel de amenaza actual, lo que significa que hay menos riesgo de agresión hacia los humanos y otras especies”, recalca la autora principal, Connie Allen, del Centro de Investigación en Comportamiento Animal de Exeter.

Para llegar a estas conclusiones, el equipo examinó el comportamiento de 281 elefantes machos en una zona exclusivamente masculina del Parque Nacional de Makgadikgadi Pans (Botsuana) durante un periodo de tres años. Los elefantes se dividieron en cuatro grupos de edad, adolescentes (10-15 y 16-20 años) y adultos (21-25 y más de 26 años).

Los resultados revelaron que, al haber menos elefantes macho viejos, el resto del grupo era más propenso a ser agresivos con objetivos no elefantes, como vehículos, ganado y otras especies. Fueron los elefantes adolescentes, en particular, los que se mostraban más temerosos con estos objetivos cuando estaban solos en comparación con otros machos. Esto indica que los adolescentes socialmente aislados también pueden constituir una mayor amenaza para las personas.

“Nuestra investigación llama la atención sobre lo que suele ser un área bastante olvidada en el comportamiento animal: las complejas relaciones y conexiones que se dan entre los machos en las sociedades exclusivamente masculinas que no se reproducen”, señala Allen.

Reducir los conflictos con humanos

Los autores indican que, alternativamente, los machos más viejos pueden vigilar que otros más jóvenes ataquen a las personas u otros objetivos. Entender estas causas de agresividad es esencial para evitar los conflictos entre humanos y elefantes, apunta el profesor Darren Croft, de la universidad británica.

Contrariamente a lo que se piensa, los machos ancianos, que se convierten en trofeos de caza, desempeñan un papel importante en la formación del comportamiento de los más jóvenes. “Estos resultados proporcionan un mensaje importante para los gestores de la vida silvestre y sugieren que la eliminación de los elefantes macho viejos de las poblaciones podría conducir a un aumento de los conflictos entre el hombre y la vida silvestre”, añade Croft.

Para ello, la gestión de la vida silvestre debería basarse en cómo interactúan entre sí estos animales. “Las futuras investigaciones sobre el comportamiento social seguirán mejorando los esfuerzos de conservación de esta especie emblemática”, concluye Lauren Brent, de la Universidad de Exeter.
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Trabajo de referencia | Connie Allen et al. “Reduced older male presence linked to increased rates of aggression to non-conspecific targets in male elephants” Proceedings of the Royal Society B
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FUENTE • Agencia SINC.....
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¿Cuándo surgieron las variaciones genéticas que nos hacen humanos?

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El estudio del genoma de nuestros parientes más cercanos, los neandertales y los denisovanos, ha abierto nuevas vías de investigación para comprender mejor nuestra historia evolutiva. Un estudio liderado por la UB ha estimado cuándo surgieron algunas de las variantes genéticas que caracterizan a nuestra especie a partir del análisis de mutaciones que son muy frecuentes en las poblaciones humanas modernas, pero no en estas otras especies de humanos arcaicos.
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Los resultados de la investigación muestran diferencias entre periodos evolutivos.
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Los resultados, publicados en la revista Scientific Reports, muestran dos momentos en los que se concentran las mutaciones: uno temprano, de hace alrededor de 40.000 años, asociado al crecimiento de la población de Homo sapiens y su salida de África, y otro más antiguo, de hace más de 100.000 años, relacionado con la etapa en la que más tipos de Homo sapiens había en África.

"La comprensión de la historia profunda de nuestra especie es cada vez más completa. Aun así, es difícil determinar cuándo surgieron las variantes genéticas que nos distinguen de otras especies humanas. En este estudio hemos colocado variantes específicas de nuestra especie en una línea cronológica. Así, hemos descubierto de qué manera se concentran estas variantes en el tiempo, lo que ha reflejado eventos como el punto de divergencia del Homo sapiens respecto a otras especies humanas hace cerca de 100.000 años", explica Alejandro Andirkó, primer autor de este artículo, que ha surgido de su tesis doctoral en la Universitat de Barcelona (UB).

En la investigación, que ha sido liderada por Cedric Boeckx, profesor ICREA de la Sección de Lingüística General y miembro del Instituto de Sistemas Complejos (UBICS) de la UB, también han participado el investigador de la UB Juan Moriano, los expertos de la Universidad de Milán y del Instituto Europeo de Oncología Alessandro Vitriolo y Giuseppe Testa, y el investigador de la Universidad de Viena Martin Kuhlwilm.

Predominio de variaciones relacionades con la conducta y la anatomía facial

Los resultados de la investigación también muestran diferencias entre periodos evolutivos. En concreto, han constatado el predominio de variaciones genéticas relacionadas con la conducta y la estructura anatómica facial —características clave en la diferenciación de nuestra especie respecto al resto de las humanas— hace más de 300.000 años, una datación que coincide con la evidencia fósil y arqueológica disponible. "Hemos descubierto conjuntos de variantes genéticas que afectarían a la evolución de la cara y que hemos datado entre los 300.000 y los 500.000 años, justo el período anterior a la datación de los fósiles más tempranos de nuestra especie, como los descubiertos en el yacimiento arqueológico de Jebel Irhoud, en Marruecos", destaca Alejandro Andirkó.

Los investigadores también han analizado las variantes relacionadas con el cerebro, al que consideran el órgano que mejor puede ayudar a explicar las características clave del rico repertorio de comportamientos asociados con el Homo sapiens. En concreto, han datado variantes que se han relacionado con el volumen cerebral del cerebelo, el cuerpo calloso y otras estructuras en estudios médicos con humanos actuales. "Hemos descubierto que los tejidos cerebrales tienen un perfil de expresión genómica particular en distintos momentos de nuestra historia; es decir, ciertos genes relacionados con el desarrollo neuronal se expresaban más en ciertos momentos", resalta el investigador.

Reforzada la hipótesis de la evolución en mosaico

Estos resultados se complementan con una idea que es dominante en la antropología evolutiva hoy en día: que la historia de las especies humanas no es lineal, sino que distintas ramas de nuestro árbol evolutivo convivieron y muchas veces se cruzaron. "La amplitud del rango de diversidad de humanos en el pasado ha sorprendido a los antropólogos. Incluso dentro de los Homo sapiens existen fósiles, como los que he comentado antes de Jebel Irhoud, que debido a sus rasgos se llegó a pensar que pertenecían a otra especie. Por eso decimos que el ser humano ha vivido una evolución en mosaico", detalla Andirkó.

"Nuestros resultados —continua el investigador— ofrecen una imagen de cómo cambió nuestra genética que se ajusta a esa idea, ya que no hemos encontrado evidencia de cambios evolutivos que dependieran de una mutación clave o de un puñado de ellas", subraya.

Aplicación de técnicas de aprendizaje automático

La metodología para llevar a cabo este estudio se ha basado en un método de estimación genealógica de edad de variantes (genealogical estimation of variant age) desarrollado por investigadores de la Universidad de Oxford. A partir de esta estimación, se ha aplicado una herramienta de aprendizaje automático para predecir qué genes han cambiado más en ciertos períodos y en qué tejidos estos genes pueden haber tenido un impacto mayor. En concreto, han utilizado ExPecto, una herramienta de aprendizaje profundo que usa una red convolucional —un tipo de modelo computacional— para predecir niveles de expresión de un gen y su función desde una secuencia de ADN.

"Como no existen datos sobre la expresión genómica de variantes en el pasado, esta herramienta es una aproximación a un problema que no se había podido responder hasta ahora. Aunque la predicción por aprendizaje automático es cada vez más común en el mundo clínico, que sepamos, no se había intentado usar para predecir las consecuencias de cambios genómicos a lo largo del tiempo", subraya Andirkó.

La importancia de la fase perinatal en el desarrollo del cerebro de nuestra especie

En un estudio previo, el mismo equipo de la UB, junto con el investigador Raül Gómez Buisán, también había utilizado la información genómica de los humanos arcaicos. Se trata de una investigación en la que analizaron los desiertos genómicos, regiones del genoma de nuestra especie donde no hay fragmentos genéticos de neandertales o denisovanos, y que, además, han sido sometidas a presión positiva en nuestra especie, es decir, que han acumulado más mutaciones de lo esperado por evolución neutral. Los investigadores estudiaron la expresión de genes —qué proteínas codifican para llevar a cabo diferentes funciones— hallados en estas regiones desérticas a lo largo del desarrollo del cerebro, desde fases prenatales hasta la etapa adulta, y cubriendo dieciséis estructuras cerebrales. Los resultados mostraron diferencias en la expresión génica del cerebelo, el cuerpo estriado y el tálamo. "Estos resultados ponen el foco en la relevancia de estructuras del cerebro más allá de la neocorteza, la cual ha sido tradicionalmente predominante en la investigación de la evolución del cerebro humano", explica Juan Moriano.

Además, las diferencias más notorias entre estructuras cerebrales se encontraron en las etapas prenatales. "Estas conclusiones suman nuevas evidencias a la hipótesis de una trayectoria del desarrollo del cerebro específico de nuestra especie que tiene lugar en etapas perinatales —el período que comprende desde la semana 22 de gestación hasta las primeras cuatro semanas de vida neonatal—, lo que daría lugar a una forma más globular de la cabeza en los humanos modernos, en contraste con la forma más alargada en neandertales", concluye Juan Moriano.
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Trabajo de referencia | Andirkó, A.; Moriano, J.; Vitriolo, A.; Kuhlwilm, M.; Testa, G., y Boeckx, C. «Temporal mapping of derived high-frequency variants supports the mosaic nature of the evolution of Homo sapiens ». Scientific Reports, junio de 2022. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-13589-0
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ETIQUETAS • EvoluciónGenéticaSociedadCerebro.....
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El viaje del bolo alimenticio

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Los alimentos después de ser ingeridos deben recorrer un largo viaje por medio de un súper túnel que inicia en la boca.
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Una mujer ingiere un postre
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En la boca gracias a los dientes, lengua y glándulas salivales, los alimentos son triturados y mezclados para formar una pasta llamada bolo alimenticio. De esta manera los alimentos pueden continuar su tránsito a través de las diferentes secciones del tubo o tracto digestivo.

Después de la boca se encuentran la faringe y la laringe. En la laringe hay un cartílago denominado epiglotis que sirve para tapar el paso de los alimentos hacia las vías respiratorias y en cambio los envía hacia el esófago. Esta estructura es el cruce de caminos entre el sistema respiratorio y el digestivo. En los mamíferos es una pieza de alta importancia anatómica debido interrumpe la intercomunicación de ambos sistemas. La faringe es única en lo mamíferos ya que son el único grupo que puede comer y respirar al mismo tiempo, acción que no sucede en el resto de los vertebrados. Por ejemplo, nosotros podemos comer y platicar, o comer y caminar. El poder realizar estas dos actividades al mismo tiempo es necesario por la gran cantidad de alimento que los mamíferos necesitamos ingerir debido a que tenemos un metabolismo alto, también es útil para poder aprovechar alimentos poco nutritivos como los pastos.

Seguido a la faringe está el esófago, se ubica detrás de la tráquea y atraviesa el diafragma, por lo que penetra en la región abdominal. El esófago se conecta con el estómago en un orificio llamado cardias. El esófago está revestido por mucosa, que protege al epitelio plano estratificado, además ayuda a que el bolo alimenticio pase. En esta sección del tracto digestivo no se realiza ninguna función específica, es en pocas palabras una estructura de paso.

El estómago es la estructura estrella de la digestión. Seguramente has escuchado que algunos herbívoros rumiantes como los venados, vacas, chivos y búfalos, entre otros, tienen cuatro estómagos. No es así, al igual que como sucede con varias estructuras, el estómago puede ser diferente entre las especies debido a su dieta.

El estómago de los rumiantes está dividido en cuatro cavidades. Primero el alimento pasa por las dos primeras cavidades, el rumen y el retículo o panal, que es donde comienza la digestión. En estas cavidades el alimento se fermenta gracias a los microorganismos que habitan en estas estructuras del estómago. Durante este proceso de fermentación se desprenden ácidos lipídicos volátiles, dióxido de carbono y metano. El proceso de fermetanción ayuda a la digestión “suavizando” las estructuras vegetales. La pasta fermentada es regurgitada a la boca y es re-masticado para poder hacer una mejor molienda de los componentes de las plantas.

Después el bolo alimenticio se vuelve a tragar, esta vez llegando hasta la tercera cavidad, conocida como omaso. En la tercera cavidad con ayuda de líquidos y minerales esenciales se absorben algunas partículas y llegan al torrente sanguíneo. El resto de los sólidos finalmente llegan a la cuarta cavidad, el abomaso, donde se almacena para ser digerido posteriormente. Gracias a estas cuatro cavidades los rumiantes pueden degradar fibras complejas y producir nutrientes.

No todos los herbívoros tienen un estómago con cuatro cavidades, un caso ejemplar es el del panda gigante, aunque pertenece al grupo de los carnívoros, es un herbívoro especialista que solamente come una especie de bambú. Al no tener un estómago con cuatro cavidades sino uno como el de todos los demás mamíferos, no pueden realizar el proceso de fermentación microbiana, por lo que no pueden fraccionar correctamente la celulosa y los carbohidratos estructurales contenidos en las paredes de las plantas. Es por ello que el panda solamente digiere el 17% del alimento, en comparación del 60% de un rumiante. Las liebres y los conejos han adaptado sus hábitos alimenticios, para solucionar este mismo problema, ellos ingieren sus heces, por lo que parcialmente se alimentan de alimento previamente digerido, pero con contenido alimenticio por su deficiente sistema de digestión.

El estómago varía en tamaño, es proporcional a la especie y depende del tipo de alimento que se consuma. De manera que las especies carnívoras tienen estómagos y sistemas digestivos más cortos, mientras que los herbívoros los tienen más grandes y largos. Esto se debe a que aporta más nutrientes y es más fácil de digerir la carne que las plantas.

El estómago tiene un revestimiento de epitelio cilíndrico simple, contiene glándulas gástricas que secretan jugos gástricos compuestos por ácido clorhídrico, moco y enzimas digestivas. La capa serosa es parte del peritoneo y las capas anterior y posterior se juntan en la curvatura menor para conformar una membrana que llega hasta el hígado y se le denomina epiplón menor. En la curvatura mayor se forma otra membrana, llamada epiplón mayor que cuelga frente a los intestinos.

Las enzimas digestivas juegan un papel muy importante. Tienen funciones específicas, algunas de ellas son la pepsina, la renina y la lipasa gástrica. Algunas especies poseen enzimas especiales que les ayudan a comer ciertos tipos de alimentos, como es el caso del lémur dorado que come una especie de bambú que contiene cianuro, el cual para otros organismos podría ser fatal, pero no para el lémur dorado, que posee enzimas que ayudan a sintetizar este cianuro.

Una vez que el bolo alimenticio ha pasado por el estómago, sus jugos gástricos y sus enzimas, se transforma en un líquido viscoso llamado quimo, que es el que continua al intestino delgado donde todos los nutrientes serán adsorbidos.
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Autores | Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C. Instituto Politécnico Nacional 195, CP. 23205, La Paz, Baja California Sur, México. Email beu_ribetzin@hotmail.com (AGM-G), sticul@cibnor.mx (STA-C).
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FUENTE • Alina Gabriela Monroy-Gamboa y Sergio Ticul Álvarez-Castañeda / CIBNOR.....
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Todas las culturas alteran la voz de manera similar para comunicarse con los bebés

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Un estudio internacional con participación de Perú sugiere que la forma de dirigirse a los niños pequeños tiene una función que ha evolucionado en común.
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Image by Jupi Lu from Pixabay
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Al cantar y hablar con bebés pequeños, las personas alteran sus voces de una manera que es consistente en todas las culturas, según un estudio publicado en Nature Human Behavior. Los hallazgos sugieren que la forma en que los humanos hablan y cantan a los bebés puede tener una función que ha evolucionado en común.

La evidencia de muchas especies animales muestra que las vocalizaciones a menudo tienen una función clara, como llamadas de alarma que alertan a otros sobre depredadores cercanos. Investigaciones anteriores en humanos han demostrado que tanto las canciones de cuna como la forma en que los padres les hablan a los niños tienen un efecto calmante en los bebés. Esto sugiere que estas vocalizaciones también pueden tener una función común, pero la evidencia transcultural de esto es limitada.

Courtney Hilton, Cody Moser y sus colegas, junto con un equipo de 40 colaboradores internacionales, recopilaron 1.615 grabaciones de habla y canto humano de 21 sociedades en 6 continentes y aplicaron análisis computacionales para estudiar las características acústicas que diferencian los sonidos de las vocalizaciones dirigidas a adultos y niños. Entre los investigadores, está Silvia Ccari Cutipa, de la Universidad Nacional del Altiplano Puno, en Perú.

Los autores encontraron que las características acústicas diferían consistentemente entre las grabaciones dirigidas a bebés y adultos. Por ejemplo, las grabaciones dirigidas a bebés tenían timbres más puros, las canciones eran más tenues y el habla tenía un tono más alto. Reprodujeron las grabaciones a 51.065 personas de 187 países, que hablaban una variedad de idiomas, y descubrieron que los oyentes podían adivinar cuándo las vocalizaciones se dirigían a los bebés con mayor precisión que por casualidad.

Los resultados se suman a nuestra comprensión del habla y el canto humanos, y sugieren que alteramos nuestras vocalizaciones hacia los bebés de una manera que sea consistente en todas las culturas y ampliamente reconocible, y que puede tener una función común.
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ETIQUETAS • SociedadPsicologíaInfanciaComunicación.....
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Un estudio arroja nueva luz sobre el origen de la civilización

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La investigación desafía la teoría convencional de que la transición del forrajeo a la agricultura impulsó el desarrollo de sociedades complejas y jerárquicas mediante la creación de excedentes agrícolas, y encuentra que la adopción de los cultivos de cereales es el factor clave.
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Universitat Pompeu Fabra | UPF
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Una investigación de la Universidad de Warwick, la Universidad Hebrea de Jerusalén, la Universidad de Reichman, la Universidad Pompeu Fabra y la Barcelona School of Economics pone en entredicho la teoría convencional de que la transición del forrajeo a la agricultura impulsó el desarrollo de sociedades complejas y jerarquizadas al crear excedentes agrícolas en zonas de tierra fértil.

En El origen del Estado: ¿Productividad de la tierra o capacidad de apropiación?, publicado en el número de abril del Journal of Political Economy, una de las revistas más antiguas y prestigiosas de economía, los profesores Joram Mayshar, Omer Moav y Luigi Pascali demuestran que la elevada productividad de la tierra no conduce por sí sola al desarrollo de estados que recaudan impuestos.

La adopción de cultivos de cereales es el factor clave para la aparición de la jerarquía

Los autores teorizan que esto se debe a que la naturaleza de los cereales exige que se cosechen y almacenen en lugares accesibles, lo que hace que sean más fáciles de apropiar como impuesto que los cultivos de raíces, que permanecen en el suelo y son menos almacenables. Demuestran un efecto causal del cultivo de cereales en la aparición de la jerarquía utilizando pruebas empíricas extraídas de múltiples conjuntos de datos que abarcan varios milenios, y no encuentran un efecto similar para la productividad de la tierra.

Según el profesor Mayshar, investigador en la Universidad Hebrea de Jerusalén: "La teoría que vincula la productividad de la tierra y los excedentes con la aparición de la jerarquía se ha desarrollado a lo largo de algunos siglos y se ha convertido en algo convencional en miles de libros y artículos. Nosotros demostramos, tanto teórica como empíricamente, que esta teoría es errónea".

Para sustentar el estudio, Mayshar, Moav y Pascali desarrollaron y examinaron un gran número de conjuntos de datos que incluían el nivel de complejidad jerárquica de la sociedad; la distribución geográfica de parientes silvestres de las plantas domesticadas; y la idoneidad de la tierra para diversos cultivos para explorar por qué en algunas regiones, a pesar de miles de años de éxito agrícola, no surgieron estados que funcionaran bien, mientras que en otras surgieron estados que podían gravar con impuestos y proporcionar protección a las vidas y a la propiedad.

El profesor Pascali, investigador del Departamento de Economía y Empresa de la UPF i de la Barcelona School of Economics, explica que "gracias a estos nuevos datos, hemos podido demostrar que las jerarquías complejas, como las jefaturas y los estados complejos, surgieron en zonas en las que los cultivos de cereales, fáciles de gravar y expropiar, eran de facto los únicos disponibles. Paradójicamente, las tierras más productivas, aquellas en las que no sólo los cereales sino también las raíces y los tubérculos estaban disponibles y eran productivos, no experimentaron la misma evolución política".

También emplearon el experimento natural del Intercambio Colombino, el intercambio de cultivos entre el Nuevo Mundo y el Viejo Mundo a finales del siglo XV que cambió radicalmente la productividad de la tierra y la ventaja productiva de los cereales sobre las raíces y los tubérculos en la mayoría de los países del mundo.

Pascali remarca que "la construcción de estos nuevos conjuntos de datos, la investigación de los estudios de caso y el desarrollo de la teoría y la estrategia empírica nos han llevado casi una década de duro trabajo. Estamos muy satisfechos de que el artículo se publique por fin en una revista con el prestigio de la JPE".

Por su parte, el profesor Moav, investigador en las universidades de Warwick y Reichman, afirma que "tras la transición del forrajeo a la agricultura, surgieron las sociedades jerárquicas y, finalmente, los estados tributarios. Estos estados desempeñaron un papel crucial en el desarrollo económico al proporcionar protección, ley y orden, lo que finalmente permitió la industrialización y el bienestar sin precedentes que se disfruta hoy en día en muchos países."

"La teoría convencional es que esta disparidad se debe a las diferencias en la productividad de la tierra. El argumento convencional es que hay que producir un excedente de alimentos antes de que un Estado pueda gravar las cosechas de los agricultores y, por tanto, que la alta productividad de la tierra desempeña el papel fundamental".

Mayshar añade que "hemos desafiado la teoría convencional de la productividad, sosteniendo que no fue un aumento de la producción de alimentos lo que condujo a jerarquías y estados complejos, sino la transición a la dependencia de los cereales apropiables que facilitan la tributación por parte de la élite emergente. Cuando se hizo posible la apropiación de los cultivos, surgió una élite tributaria que dio lugar al Estado”. "Sólo donde el clima y la geografía favorecían a los cereales, era probable que se desarrollara la jerarquía. Nuestros datos muestran que cuanto mayor es la ventaja productiva de los cereales sobre los tubérculos, mayor es la probabilidad de que surja la jerarquia”. Y remata: "La idoneidad de las raíces y los tubérculos altamente productivos es, de hecho, una maldición de la abundancia, que impidió la aparición de los estados e impidió el desarrollo económico".
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Los hábitos de consumo de carne de la antigüedad podrían ser clave para combatir el cambio climático

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Un estudio del CSIC relaciona el tamaño de los animales domésticos y los hábitos de la ingesta de carne con los cambios socio-económicos entre la Edad del Bronce y la Antigüedad tardía. La ganadería del pasado podría ayudar a desarrollar políticas más sostenibles que combatan el cambio climático, apoyando la ganadería extensiva y las razas adaptadas a los recursos locales.
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Image by Bruno /Germany from Pixabay
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Un proyecto de la Institución Milá y Fontanals (IMF) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha analizado más de 200.000 restos animales en más de un centenar de yacimientos entre la Edad de Bronce (siglo XII a.C) y la Antigüedad tardía (siglo VI d.C). En este periodo, los cambios políticos y económicos determinaron la evolución del consumo de carne y, por tanto, la elección de las especies domésticas y su tamaño, llegando a aumentar un 30% en época romana. Este trabajo podría ser clave en el desarrollo de políticas más sostenibles que ayuden a combatir el cambio climático mediante una mejor integración de la ganadería extensiva, respetuosa con los recursos locales y con razas adaptadas a cada región.

“Los huesos enterrados bajo nuestros pies nos muestran cómo la ganadería se ha ido adaptando a los cambios políticos, económicos, ambientales y tecnológicos a lo largo de la historia”, explica Silvia Valenzuela Lamas, científica titular de la IMF-CSIC.

El proyecto ZooMWest, financiado con más de un millón de euros por el Consejo Europeo de Investigación (ERC, por sus siglas en inglés), detalla la evolución de la ganadería de la península Ibérica y el norte-centro de Italia a lo largo de 1.700 años. Sólo en el noreste, se han analizado más de 90.000 restos animales pertenecientes a 101 yacimientos ubicados en las regiones de Girona, Tarragona, Lleida y Barcelona. Este recorrido ganadero entre los siglos XIII a.C y VII d.C, es decir, entre la Edad del Bronce y la Antigüedad tardía, refleja el predomino de dos modelos productivos determinados por el contexto político y económico de cada época.

“En sistemas económicos más locales, la ganadería se ajusta a las condiciones ecológicas de cada zona y los animales son más pequeños. En cambio, en sistemas económicos más grandes, como en época romana, se prioriza la producción de cerdo y vacuno, y los animales son más grandes”, detalla la investigadora.

El estudio, publicado en varios artículos de acceso abierto, relaciona este último modelo con las políticas ganaderas actuales. El resultado es un sistema intensivo donde prima el número y el tamaño de las reses sobre su impacto en la biodiversidad y sobre su dependencia del comercio internacional. Por ejemplo, Europa importa cada año 27 millones de toneladas de productos de soja de todo el mundo para alimentación animal.

La utilización de técnicas innovadoras de computación y meta-análisis han permitido comprobar que las vacas actuales son aún mayores que en época romana, y que estas ya eran un 30% más grandes respecto a las de Edad del Hierro. Este tamaño permite obtener un mayor rendimiento de cada animal, pero también incrementa las exigencias de agua y comida para alimentarlo. “Actualmente, la producción de cereal en España no cubre las necesidades internas, en particular para alimentación animal, y por ello hay que importar millones de toneladas de soja y cereales cada año. La ganadería intensiva es muy dependiente del comercio a larga distancia y, si la cadena de suministro cae, se cae todo”, destaca la investigadora.

La información aportada por la arqueología podrá ser utilizada para encontrar métodos ganaderos que sean más sostenibles a largo plazo. Las claves se encuentran en modificar los hábitos de consumo de carne y en la promoción de granjas que hagan uso de recursos locales y renovables para mantener su producción. Estás prácticas podrían tener un impacto positivo en el cambio climático mediante el desarrollo de una ganadería más respetuosa con el entorno.
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ETIQUETAS • AlimentaciónCambio ClimáticoEvoluciónCSICPaleontologíaSalud.....
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Los genes relacionados con la creatividad fueron ‘el arma secreta’ para la supervivencia del Homo Sapiens

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Un equipo internacional de científicos, liderado por la Universidad de Granada (UGR), identifica por primera vez un conjunto de 267 genes relacionados con la creatividad y que diferencian al Homo Sapiens del Homo Neanderthalensis (Neandertal) y del chimpancé. La investigación apunta que estos genes supusieron su ‘arma secreta’ para evitar la extinción.
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La creatividad, el ‘arma secreta’ del Homo Sapiens, supuso una gran ventaja frente a los Neandertales jugando un papel importante en su supervivencia. Así lo considera un equipo internacional de científicos, liderado por la Universidad de Granada (UGR), que ha identificado por primera vez un conjunto formado por 267 genes que diferencian al Homo Sapiens del Neandertal.

Este importante hallazgo científico, publicado en la prestigiosa revista Molecular Psychiatry (Nature), apunta que estas diferencias genéticas relacionadas con la creatividad fueron las que permitieron a los Sapiens desplazar a los Neandertales en el pasado. Es la creatividad la que confirió al Homo Sapiens ventajas más allá de las puramente cognitivas, favoreciendo una mayor adaptación al medio que a los homínidos hoy extintos, al proporcionales una mayor resistencia al envejecimiento, las lesiones y las enfermedades.

Este hallazgo es el resultado de una investigación interdisciplinar que aúna la Inteligencia Artificial (IA), Genética Molecular, Neurociencias, Psicología y Antropología, y supone el quinto artículo consecutivo que publica este equipo de investigadores en una de las más prestigiosas revistas científicas del área describiendo la personalidad humana.

Los 267 genes identificados como exclusivos del Homo Sapiens por estos científicos forman parte de un grupo más grande de 972 relacionados con la personalidad en adultos sanos, descubiertos también por los mismos autores. En trabajos anteriores, demostraron que esos 972 genes están organizados en 3 redes casi disjuntas de características de la personalidad y que integran el aprendizaje y la memoria.

Evolución de las redes genéticas

“Estas redes han evolucionado de una manera escalonada. La más primitiva surgió en monos y simios hace unos 40 millones de años, y es responsable de la reactividad emocional, es decir, regula los impulsos, el aprendizaje de hábitos, el apego social y la resolución de conflictos”, explican los investigadores de la UGR. Hace menos de 2 millones de años surgió la segunda red, que regula el autocontrol intencional, es decir, la autodirección y cooperación para el beneficio mutuo. Por último, hace unos 100.000 años surgió la red de autoconciencia creativa.

El estudio que se publica esta semana puso de manifiesto que los genes de la red más antigua, la de reactividad emocional, eran casi idénticos en Sapiens, Neandertal y chimpancé. Sin embargo, los genes de autocontrol y autoconciencia de los neandertales estaban a medio camino entre los de los chimpancés y el Homo Sapiens.

La mayoría de estos 267 genes que distinguen a los humanos modernos de los Neandertales y chimpancés son genes reguladores de ARN y no genes codificadores de proteínas. Estos últimos son casi todos iguales en las tres especies y esta investigación pone de manifiesto que lo que las distingue es la regulación de la expresión de sus proteínas por los genes que se encuentran solo en humanos. Mediante el uso de marcadores genéticos, datos de expresión génica y de imágenes de resonancia magnética de cerebro integradas en base a técnicas de Inteligencia Artificial, los científicos pudieron identificar las regiones en las que esos genes y los genes con los que interaccionaban estaban sobreexpresados. Estas regiones están involucradas en la autoconciencia y la creatividad humanas, incluidas aquellas regiones fuertemente asociadas con el bienestar humano y de reciente aparición filogenética.

Una mejor resistencia

Además, “estos genes confirieron al Homo Sapiens una mayor aptitud física que a los homínidos hoy extintos, al proporcionales una mayor resistencia al envejecimiento, las lesiones y las enfermedades”, apuntan los autores. Con ayuda de datos genéticos, los investigadores pudieron estimar a partir de estos genes que la adaptabilidad y el bienestar de los Neandertales eran aproximadamente del 60 al 70% de los Sapiens, lo que significa que la diferencia de aptitud física entre ellos era grande.

Los hallazgos tienen amplias implicaciones para comprender qué permitió a los Sapiens desplazar a los Neandertales y otras especies en el pasado geológicamente reciente. Los autores lanzan como hipótesis que la creatividad puede haber proporcionado ventajas selectivas al Homo Sapiens más allá de sus ventajas puramente cognitivas.

“Vivir vidas más largas y saludables puede haber prolongado el período de aprendizaje juvenil y adolescente, que facilita y permite la acumulación de conocimiento. Esta es una característica notable de los humanos conductualmente modernos, y es un factor importante en el éxito económico y social”, destacan. La creatividad pudo haber alentado la cooperación entre individuos para promover el éxito de sus descendientes y su comunidad, permitiendo la innovación tecnológica, la flexibilidad de comportamiento y la disposición exploratoria necesarias para permitir que el Homo Sapiens se expandiera por todo el mundo con más éxito que otros linajes humanos.

En los cinco estudios publicados por estos investigadores en la misma revista de Nature se ha determinado y contrastado con múltiples fuentes de datos que el comportamiento humano no está solamente fijado ni determinado por nuestros genes, sino también por múltiples interacciones con el entorno. “Podemos aprender y adaptarnos según nuestra experiencia, incluso hasta el punto de modificar la expresión de nuestros genes. La creatividad humana, la prosocialidad y la longevidad saludable surgieron como respuesta a la necesidad de adaptarse a las duras y diversas condiciones que había entre hace 400.000 y 100.000 años”, destacan los científicos de la UGR.

Este trabajo es un ejemplo de cómo el uso de técnicas de IA y un tratamiento de los datos sin ningún tipo de sesgo puede ayudar a resolver incógnitas sobre la evolución del ser humano. Los resultados obtenidos abren la puerta al desarrollo de nuevas líneas de investigación para promover el bienestar humano, ayudándonos a adaptarnos creativamente a superar situaciones críticas.
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Trabajo de referencia | Zwir, C. Del-Val, M. Hintsanen, K.M. Cloninger, R. Romero-Zaliz, A. Mesa, J. Arnedo, R. Salas, G.F. Poblete, E. Raitoharju, O. Raitakari, L. Keltikangas-Järvinen, G. de Erausquin, I. Tattersall, T. Lehtimäki, C. R. Cloninger. Evolution of Genetic Networks for Human Creativity. Mol Psychiatry 2021, https://doi.org/10.1038/s41380-021-01097-y (in press).
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Los antiguos humanos consumían leche mucho antes de poder digerirla

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Un estudio de Nature pone en duda si el consumo de leche fue un factor clave en la persistencia de la lactasa, una mutación genética que evita que los adultos sufran complicaciones al beber este producto. Este cambio evolutivo, que se detectó por primera vez hace 5.000 años, se ha hecho cada vez más frecuente gracias a un acusado proceso de selección natural del que todavía se debaten las causas.
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Nuestros antepasados europeos habrían empezado a consumir leche de animales domésticos miles de años antes de que desarrollara el gen para poder digerirla, según apunta un estudio publicado en la revista Nature. La investigación analiza los patrones prehistóricos de su uso en los últimos 9.000 años y ofrece nueva información sobre su consumo y cómo ha evolucionado la tolerancia a la lactosa.

Hasta ahora, se pensaba que dicha resistencia surgió porque permitía a las personas consumir más leche y productos derivados sin tener efectos adversos, pero el nuevo trabajo afirma que la hambruna y la exposición a enfermedades infecciosas justifican mejor este cambio evolutivo.

“Probablemente, las complicaciones que pueden sufrir las personas al beber grandes cantidades de leche no diferirían demasiado entre nuestros antepasados o nosotros, ya que nuestra genética no es tan distinta. Sin embargo, la dieta y la microbiota intestinal sí que podrían suponer una diferencia, ya que influyen en la gravedad de los síntomas de la intolerancia a la lactosa”, explica a SINC Mark Thomas, profesor de genética evolutiva y coautor del estudio.

Una mutación inusual que ahora es común

Actualmente, dos tercios de los adultos del mundo pueden tener problemas leves si beben demasiada leche, pero estas complicaciones eran mucho más frecuentes en nuestros antepasados, según los autores. La causante de dichos problemas es la lactosa, un azúcar que, si no se digiere correctamente, puede causar calambres, diarrea y flatulencias.

George Davey Smith, investigador de la Universidad de Bristol y coautor del estudio, comenta que “para digerir la lactosa necesitamos producir la enzima lactasa en nuestro intestino. Esto lo hacen casi todos los bebés, pero la producción de la enzima disminuye rápidamente entre el destete y la adolescencia”.

Sin embargo, alrededor de un tercio de los adultos siguen produciendo lactasa gracias a una mutación en su ADN, lo que les permite digerir la lactosa sin complicación alguna.

La evidencia científica sugiere que esta alteración genética, conocida como persistencia de la lactasa, se hizo común entre las personas hace 4.000 años, gracias a un marcado proceso de selección natural.

Las claves: hambre y enfermedades

Aunque la mutación fue ganando presencia entre los europeos de hace miles de años, todavía hay que conocer más detalles de este cambio para determinar qué fue lo que realmente nos hizo aptos para consumir leche. Esta tarea es difícil porque el uso de este producto ha ido aumentando y disminuyendo en diferentes regiones a lo largo de la historia.

No obstante, los autores se muestran convencidos de que detrás de este cambio se aducen dos razones: el hambre y la circulación de patógenos. “Cuando las cosechas se perdían o se dañaban, los campesinos aumentaban el consumo de productos lácteos. Al no tener lactasa persistente, podían sufrir algunas complicaciones leves de forma más frecuente”, comenta Thomas.

Y añade: “El problema realmente serio viene cuando estas personas estaban severamente desnutridas y padecían enfermedades diarreicas, que pueden privar al organismo del agua y las sales necesarias para la supervivencia”.

La teoría de Thomas de la hambruna se complementa con la de Smith, quién considera que la desnutrición y la diarrea podían agravarse en ambientes que favorecían la aparición de enfermedades zoonóticas, como los asentamientos del Neolítico.

Con poblaciones más densas y urbanizadas, los desplazamientos de estas personas y su contacto frecuente con animales era el caldo de cultivo perfecto para contraer dichas patologías. En consecuencia, la selección natural proveyó una protección genética a nuestros antepasados para que fuesen menos vulnerables a virus, bacterias, parásitos y hongos.

Mapas y genética para conocer el consumo de leche

Las conclusiones del estudio se basan en un mapa del consumo prehistórico de leche, que analiza 6.899 residuos de grasa animal de 554 enclaves arqueológicos durante los últimos 9.000 años. La metodología combina ADN antiguo, radiocarbono y datos arqueológicos con nuevas técnicas de modelado por ordenador.

Los investigadores también examinaron la frecuencia de la variante principal del gen de persistencia de la lactasa entre 1.786 individuos euroasiáticos de la prehistoria.

Juntos, estos hallazgos indican que en Europa el uso de la leche estaba muy extendido, mientras que en Asia los pueblos todavía eran mayoritariamente intolerantes a la lactosa, lo que pone en duda si su consumo es un factor clave para la persistencia de la lactasa, como sostienen algunas hipótesis.
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FUENTE • Agencia SINC.....
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Revelan que algunos dinosaurios carnívoros habrían tenido hábitos acuáticos

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El paleontólogo del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) Diego Pol participó del consorcio internacional que diseñó el método estadístico para inferir estas adaptaciones, publicada en la revista Nature.
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Ilustración: Davide Bonadonna
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A lo largo de la historia, diversos grupos de paleontólogos y paleontólogas hallaban restos de dinosaurios cerca de ríos y lagos, e inferían que, por ciertas características morfológicas, era posible que determinadas especies de dinosaurios hubiesen tenido hábitos acuáticos. Sin embargo, esa hipótesis nunca había podido ser corroborada de manera más o menos certera hasta ahora.

En un estudio publicado en Nature, del que participó el paleontólogo argentino Diego Pol, investigador principal del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) del Museo Paleontológico Egidio Feruglio, “se desarrolló un método que permite analizar a cientos de especies midiendo la densidad ósea de los huesos largos y de las costillas para inferir si un animal tuvo o no hábitos acuáticos. Los animales, cuando se sumergen, necesitan controlar su flotabilidad. Del mismo modo que los buzos se colocan un cinturón con peso llamado lastre para poder hundirse, el animal necesita incrementar la densidad de su esqueleto para facilitar el nado subacuático. Así, al medir ese dato, pudimos predecir este hábito en algunos dinosaurios con mucha certidumbre”, explica el científico.

Según se afirma en la publicación, se usa la densidad ósea como indicador confiable para inferir adaptaciones ecológicas, haciendo especial énfasis en los huesos del fémur y las costillas dorsales. Las y los palentólogos que participaron de este estudio estiman que este método estadístico tiene un 97 por ciento de efectividad.

“Hemos visto muchas veces el caso de animales terrestres que evolucionan en criaturas de hábitos acuáticos y un caso muy discutido era el de los dinosaurios. A pesar de que fueron muy diversos y vivieron por más de 150 millones de años, no se había determinado hasta ahora que algún grupo hubiese sido acuático, pero los Espinosaurios eran candidatos posibles. Tenían un gran hocico como el del cocodrilo y las proporciones de los miembros también eran parecidas”, asegura Pol.

En este sentido, los resultados de los análisis arrojaron que la densidad ósea de dos especies de la familia de Espinosaurios –spinosaurus y baryonyx– son muy similares a la de animales actuales de hábitos acuáticos como el caimán y el cocodrilo.

Para poner en contexto y destacar algunos de los cambios evolutivos que protagonizaron este grupo de dinosaurios, pero también una gran cantidad de seres vivos, el científico comenta que “hace unos 120 millones de años, durante el Cretácico Inferior, ocurrieron una serie de cambios climáticos y ambientales en los ecosistemas terrestres y hubo una evolución acelerada en muchos grupos. Lo observamos en dinosaurios carnívoros y herbívoros. En esta época aparecen características cómo el híper-gigantismo. Es la época en la que emergen las plantas con flor que van a revolucionar los sistemas. Por diversas razones hay una aceleración de la evolución en muchos grupos y surgen nuevas formas de vida y adaptaciones. El caso de los Espinosaurios es un ejemplo más de nuevos tipos ecológicos que aparecen en esta época”, afirma Pol.

Para este estudio, investigadores e investigadoras de todas partes del mundo han reunido datos de más de 200 especies de animales vivientes “y la idea es hacer crecer esta base de datos para obtener más información, también de animales extintos. En el caso de los Espinosaurios, que han vivido en África, Europa y América del Sur, la expectativa es seguir colectando restos para tener cada vez más información sobre la biología y la ecología de estos dinosaurios tan fantásticos”, concluye el científico.
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Las garras desgarran, las uñas arañan, ¿y las pezuñas?

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La punta de los dedos de muchos animales está cubierta por una estructura de queratina con diversas y curiosas funciones. Los estudios de los fósiles de mamíferos registran que la estructura más antigua presente son las garras.
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Alina Gabriela Monroy-Gamboa y Sergio Ticul Álvarez-Castañeda | DiCYT......
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La punta de los dedos de reptiles, aves y mamíferos está cubierta por una estructura de queratina que conocemos como garras, pezuñas o uñas. Aunque en todos estos animales, estas estructuras están formadas por el mismo “componente”, se diferencian en su origen: las garras de los reptiles y las aves, en realidad, son escamas modificadas, mientras que en los mamíferos surgen de una capa especializada en la piel, llamada germinal.

El crecimiento y la forma también son diferentes. En los reptiles (por ejemplo, en los cocodrilos) y las aves, las denominadas garras son como dedales cónicos que cubren y protegen las puntas de los dedos, a diferencia de los mamíferos que solamente tapan la porción anterior y lateral de los dedos. Los estudios de los fósiles de mamíferos registran que la estructura más antigua presente son las garras, incluso, presente en los mamíferos herbívoros ─como el Agriochoerus─ originarios de Norteamérica y del tamaño de una oveja que vivieron entre el Eoceno y el Oligoceno.

Las garras son estructuras flexibles y sirven, esencialmente, para evitar que la piel de las almohadillas o yemas de los dedos retroceda, además de que ayudan para agarrar y manipular objetos; las garras se han adaptado y diversificado a través del tiempo, dependiendo de los hábitos alimenticios y de forrajeo de las especies, pero también de su tipo de hábitat, debido a que, al estar en los dedos, sirven para los diferentes tipos de locomoción.

Entre los mamíferos se pueden encontrar a los unguiculados (tienen garras y uñas) y los ungulados (tienen pezuñas). Una garra típica de mamífero cubre la parte distal superior y los lados del dedo con queratina cornificada (dura). Por lo general, tiene una terminación afilada y curva que se extiende por delante de la última falange del dedo; se comprime de manera lateral por lo que queda un espacio o ranura entre el dedo y la garra, el cual está relleno de tejido menos cornificado (más suave) llamado subunguis. La raíz está resguardada por un tejido protector (eponychium), y formada por dos capas: la más superficial, que es delgada y la queratina acomodada en láminas horizontales, y en la gruesa y profunda están de modo vertical.

Esta característica estructural de las garras les da una mayor fuerza y resistencia al desgaste, por lo que algunos carnívoros como los felinos las usan como armas para cazar. El caso de los felinos es especial debido a que, a diferencia de otros mamíferos, tienen un ligamento en la estructura de la última falange que hace posible que las garras sean retráctiles: así solo “habilitan” sus garras cuando voluntariamente las necesitan para atacar, comenzar a correr, tener más tracción en las pisadas o trepar en los árboles.

La capacidad de retraer las garras les permite un menor desgaste y que puedan ser utilizadas como “armas” para la captura de presas. La retracción de las garras sucede en el cacomixtle norteño, las suricatas, martas y otras pocas especies; generalmente de hábitos arborícolas, las retraen para moverse sobre rocas y extraen para trepar a los árboles.

La forma de las garras varía, dependiendo de cómo son usadas las extremidades: las hay alargadas y fuertes, que son utilizadas como palas para excavar como en los armadillos y topos; largas, curvas que sobresalen de la falange, como en los perezosos y en los murciélagos, que son manejadas como ganchos para colgarse boca abajo, diseño que les permite sujetarse de las ramas de los árboles sin tener que emplear fuerza muscular. Las nutrias, focas, los lobos, leones y elefantes marinos tienen pequeñas garras que apenas sobresalen de las falanges y les sirven para incrementar el agarre en superficies lisas y resbaladizas.

Una de las modificaciones de las garras son las uñas que se diferencian de las primeras al solo contar con una capa delgada y superficial y tener una matriz ancha, redondeada y visible a simple vista. Las uñas solamente están presentes en los primates; en los humanos, la matriz es la porción blanca llamada lúnula; además, sobresalen muy poco de la almohadilla de la falange (huella digital) y no son afiladas. Algunos primates como los lémures y titíes tienen uñas que se asemejan más a las garras; les ayudan a sostenerse de árboles verticales, en vez de solo usar las ramas. Los changos de América, como el mono araña o el mono aullador, tienen las denominadas tegulas que son equivalentes a uñas curveadas longitudinalmente y comprimidas lateralmente, consideradas como estructura intermedia entre garras y uñas.

El término úngula o unguis significa plano, y se usa para nombrar a la otra modificación de las garras conocidas como pezuñas. Estas estructuras son las más cortas y anchas y forman una cubierta cilíndrica incompleta que cubre la porción distal del dedo; es por ello que los animales que poseen pezuñas se les denomina ungulados; en ellos, las pezuñas están formadas por láminas de queratina y tienen túbulos que contribuyen a la dureza, por lo que pueden soportar grandes cargas de compresión e impacto. Su forma y consistencia ayudan a que los animales que las poseen puedan asirse de sustratos casi lisos como las cabras de monte o tengan mejor tracción si son digitígrados (que caminan solo apoyando los dedos).
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Autores | El doctor en Ciencias Sergio Ticul Álvarez Castañeda es investigador titular E, adscrito al Programa de Planeación Ambiental y Conservación en el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR). La doctora Alina Gabriela Monroy-Gamboa es posdoctorante en el mismo Programa del CIBNOR (correo: beu_ribetzin@hotmail.com).
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