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lunes, 10 de agosto de 2020

Escarabajos indigestos y batracios insatisfechos


A los coleópteros, vulgo escarabajos, no les ha ido nada mal. Aparecieron sobre la faz de la Tierra hace 280 millones de años y se expandieron por todo el mundo siguiendo la explosión evolutiva de las plantas con semillas a partir del Cretácico. Hoy, este orden de insectos acorazados contiene más especies que cualquier otro en todo el reino animal, unas 375 000, lo que significa que tiene tantas especies como las plantas vasculares o los hongos y 66 veces más especies que los mamíferos.
Entre otros factores, si un grupo presenta un expediente con tanto éxito evolutivo es porque su estrategia vital lo ha dotado de una gran capacidad de resistencia y de resiliencia, es decir, de resistir a la adversidad y de recuperarse después de haber sufrido algún tipo de daño. Hoy voy a contar el caso de dos escarabajos que demuestran una extraordinaria resiliencia.
A los anfibios les encantan los pequeños escarabajos, que representan una parte esencial de su dieta. Las ranas y los sapos son unos excelentes cazadores de insectos cuyos ataques sorprenden a la práctica totalidad de insectos tanto si se mueven como si permanecen inmóviles. Dos especies de coleópteros hacen todo lo que pueden para evitar esos ataques, pero si se producen y resultan atrapados, no les importa demasiado.
En un video tomado por el ecólogo Shinji Sugiura, el pequeño escarabajo acuático Regimbartia attenuata realiza una hazaña que desafía a la muerte con una estrategia escapista que envidiaría el gran Houdini. El video es la demostración visual de una investigación de Sugiura en la que detalla cómo este escarabajo de agua japonés viaja a través de las entrañas de su depredador, una rana de la especie Pelophylax nigromaculatus, con la que convive en los arrozales de Japón, para emerger por el otro extremo, vivo e ileso.
A, Regimbartia attenuata. B, Pelophylax nigromaculatus. C, Capturas de cámara del vídeo de Shinji Sugiura mostrando la salida del escarabajo por la abertura cloacal de la rana. Fuente.
Aunque el video está montado con una serie de capturas de pantalla, reproduce un episodio de 115 minutos. Primero, una rana agarra al escarabajo y se lo traga entero. Durante esos minutos tensos, no pasa nada. Luego, la gran revelación: el mismo insecto brillante sale tan campante por el ano del anfibio, dejando a la rana y al escarabajo vivos y aparentemente ilesos.
Los más rápidos de esos pequeños escarabajos —unos bonitos insectos negros iridiscentes de unos cuatro o cinco milímetros de diámetro— pudieron hacer el viaje en un tiempo mínimo de seis minutos, mientras que el viaje más largo duró alrededor de cuatro horas. Los escarabajos emergieron por el ano cubiertos de heces, pero por lo demás activos y aparentemente sanos.
Dado que algunos escarabajos particularmente ágiles lograron completar ese viaje alucinante en seis minutos, Sugiura concluyó que el escarabajo no se limitaba a ser transportado pasivamente, sino que movía activamente por el interior de la rana. Probó esa hipótesis inmovilizando con una cera pegajosa algunas de las patas que los escarabajos utilizan para nadar. Una buena prueba para el ecólogo y un resultado fatal para los escarabajos: ninguno de los inmovilizados sobrevivió; todos fueron digeridos y excretados de la manera habitual.
Un diagrama con la ruta de escape hipotética del escarabajo de agua, que se muestra viajando a través de los órganos internos de la rana. Dibujo de Shinji Sugiura, Universidad de Kobe.
El ecólogo japonés probó por primera vez las técnicas de escape de R. attenuata con esa especie de rana y descubrió que el 93,3% de los escarabajos podían escapar a través del ano de la rana, convertido en una orgánica gatera. Luego ensayó con otras ranas y descubrió que los escarabajos tenían tasas de éxito igualmente notables con otras cuatro especies de anuros.
Sugiura sospecha que los escarabajos también usan sus patas para estimular el esfínter cloacal de las ranas provocando que defequen. Sin embargo, necesitará realizar más pruebas para demostrar esa hipótesis.
Las relaciones depredadoras de coleópteros y anfibios son la especialidad de Sugiura. En 2018, grabó a unos escarabajos bombarderos (Pheropsophus jessoensis) rociando un cóctel químico tóxico mientras estaban dentro de unos sapos (Bufo japonicus y B. torrenticola), que obligaba a los anfibios a vomitarlos sanos y salvos.

Imágenes secuenciales del comportamiento emético en un ejemplar juvenil de Bufo japonicus. El escarabajo bombardero Pheropsophus jessoensis (longitud corporal 18,7 mm) escapó por la boca del sapo (longitud hocico-ventral 89,4 mm) 88 minutos después de haber sido ingerido. Las flechas negras y blancas indican el P. jessoensis vomitado y el estómago evaginado de B. japonicus, respectivamente. Fuente.


Para crear su repelente vomitivo, los escarabajos mezclan peróxido de hidrógeno con hidroquinonas, que se combinan para formar un aerosol irritante de benzoquinona. Los escarabajos usan ese repelente como arma defensiva frente a otros insectos depredadores a los que consigue matar. Dado el mayor peso de los sapos, su efecto en ellos es simplemente emético, haciendo que el sapo regurgite su presa evaginando su estómago.
En ambos casos, los experimentos fueron realizados en condiciones de laboratorio, por lo que sería interesante comprobar si las ranas y los sapos evitan comerse a estos escarabajos en la naturaleza, o bien si continúan consumiéndolos para aprovechar los escasos ejemplares que no son expulsados logrando que, pese a todo, la experiencia merezca la pena.
Ahora bien, si yo fuera un batracio no quisiera estar tan desesperado como para zamparme uno de esos animalitos acorazados. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

La increíble elasticidad de los zarcillos



Los zarcillos son órganos que reaccionan al contacto (técnicamente se dice que son tigmotrópicos) enrollándose para ayudar como soporte mecánico a las plantas trepadoras. Están presentes en varias familias de angiospermas filogenéticamente muy diferentes y provienen de modificaciones de distintas partes de las plantas. Por lo tanto, lo más probable es que hayan surgido muchas veces a lo largo de la evolución y constituyen buenos ejemplos de evolución convergente, como las alas de los murciélagos y las de las aves.

En algunos casos es relativamente fácil deducir el órgano del que se originó el zarcillo. Por ejemplo, como en el caso de arveja (Vicia sativa) que encabeza este artículo, los zarcillos de los guisantes son modificaciones de los foliolos (un foliolo es una de las hojitas que conforman una hoja compuesta como las de los tréboles, formadas por tres foliolos), mientras que los zarcillos de las viñas se desarrollan a partir de una yema indiferenciada que puede ser el origen de una inflorescencia o de un zarcillo. Sin embargo, en otros grupos de plantas con semillas como las Cucurbitáceas el origen del zarcillo es más complejo y forma parte de un complejo de órganos nodales.
Zarcillos de (A) la vid (Vitis vinifera), (B) del guisante (Pisum sativum), (C) de la calabaza (Cucurbita pepo) y (D) del pepino (Cucumis sativus).
Las cucurbitáceas (Cucurbitaceae) son una familia de plantas típicamente trepadoras por zarcillos, en general herbáceas, muchas de las cuales poseen gran importancia hortícola como las calabazas y calabacines (Cucurbita pepo, C. maxima), el melón (Cucumis melo), el pepino (Cucumis sativus), la sandía (Citrullus lanatus), la calabaza vinatera (Lagenaria siceraria), la sicana o calabaza melona o curuguay (Sicana odorifera), y el estropajo o esponja vegetal (género Luffa), entre otras muchas comestibles que se comercializan en África y Asia.

A medida que trepan, las cucurbitáceas emiten zarcillos largos y delgados (que en realidad son tallos modificados) que se agarran y se enrollan alrededor de cualquier superficie que tocan. La rapidez con que lo hacen es sorprendente. A los pocos minutos de tocar una superficie, los zarcillos comienzan a enrollarse alrededor de ella. Este fenómeno ha fascinado a la gente durante siglos, incluyendo a Charles Darwin. Haz una búsqueda en la web de zarcillos de pepino y encontrará innumerables imágenes y blogs que muestran este maravilloso hábito anatómico.
Organografía de la cucurbitácea silvestre americana Echinocystis lobata . (A) Punta del brote, que muestra la disposición en espiral de las hojas y la presencia extraaxilar del zarcillo ramificado y las flores estaminadas y pistiladas. (B) Inflorescencia estaminada racemosa. (C) Fruto mostrando dos lóculos, cada uno con dos semillas y una región distal a través de la cual se dispersan las semillas. (D) Planta madura con cada nodo mostrando una hoja, un zarcillo ramificado, una inflorescencia estaminada y el fruto.. F, flor; Fr, fruto; L, hoja; MI, inflorescencia estaminada; Se, semilla; ST, punta del brote; T, zarcillo. Barra de escala = 1 cm. Fuente


A pesar de toda la atención que se les ha prestado, los mecanismos que subyacen en el comportamiento trepador han sido un misterio hasta hace muy poco. Sabemos que el inicio del proceso de rizado del zarcillo es inducido por el tacto. Tan pronto como las células del zarcillo sienten el contacto con una superficie, se envía la señal para comenzar a enrollarse. Pero, ¿cómo lo hacen tan rápido?
La clave de este comportamiento radica en una banda de dos capas de células especializadas que se extienden a lo largo del zarcillo (véase la siguiente figura). Una vez que se recibe la señal de que el zarcillo ha tocado un objeto, estas bandas empiezan a actuar. Una capa de células comienza a expulsar agua inmediatamente, lo que hará que se contraiga. Mientras, la otra capa de células se vuelve cada vez más rígida y lignificada. Eso crea tensión a lo largo del zarcillo, lo que hace que se curve.
Enrollamiento de zarcillos mediante contracción asimétrica. Durante el enrollado, una franja de células estructurales especializadas de fibras gelatinosas (cinta de fibra) se lignifica y se contrae asimétrica y longitudinalmente. (A a C): Un zarcillo recto que nunca se ha enrollado (A) carece de células fibrosas-g lignificadas. En la sección transversal del zarcillo, el campo oscuro (B) y la autofluorescencia UV (C) no muestran señales de lignina. (D a H): En los zarcillos enrollados (D), la cinta de fibra completamente desarrollada consta de 2 capas de células muy lignificadas que se extienden a lo largo del zarcillo. En la sección transversal del zarcillo, el campo oscuro (E) y la autofluorescencia UV (F) muestran una fuerte lignificación en la cinta de fibra. En (G) y (H), el gran aumento revela que las células ventrales (arriba a la izquierda) están más lignificadas que las células dorsales. (I): La cinta de fibra extraída conserva la morfología helicoidal del zarcillo enrollado. Recuadro: Un aumento mayor muestra la orientación de las células de fibra G a lo largo de la cinta de fibra. Barras de escala (B) y (C) 0,5 mm, (E) y (F) 100 mm, (G) y (H) 10 mm, (I) 1 mm. Fuente.

Curiosamente, hay cambios de dirección. Fíjese bien en los zarcillos de una enredadera de pepino o calabaza y notará que cada zarcillo se enrolla en dos direcciones diferentes, separadas por una torcedura. Esto se debe a que la capa de células de la banda que se contrae es diferente si estás cerca de la punta o cerca de la base del zarcillo.

Como es bien sabido, los zarcillos ayudan a asegurar las plantas mientras trepan. Sin embargo, la cosa va mucho más allá de un simple anclaje. El rizado de los zarcillos es extremadamente importante como soporte estructural. Si los zarcillos no se rizaran, la planta quedaría anclada en un lugar con muy poco margen de maniobra. Dado que las ráfagas de viento hacen que la planta que lo sostiene se mueva de un lado a otro o que una rama pesada se caiga, si el zarcillo fuera recto sería mucho más probable que se rompiera bajo la tensión. Al hacer giros opuestos, los zarcillos pueden flexionarse mucho, proporcionando el movimiento necesario para evitar que se rompan bajo la tensión.
Si se observa cómo se desarrollan los zarcillos con el tiempo, su increíble comportamiento es aún más admirable. Cuando se estira, un muelle metálico pierde gran parte de su elasticidad. Eso no ocurre con los zarcillos de las cucurbitáceas. Cuando se estiran, no solo vuelven a su forma original, sino que se rizan aún más. De esta manera, la planta puede asegurarse con diferentes intensidades, lo que permite ajustes finos sobre su soporte estructural. 
La cantidad de rizos también cambia con la edad. Los zarcillos más viejos tienden a curvarse con más fuerza que los zarcillos más jóvenes, especialmente bajo tensión. A medida que la planta crece, las porciones más viejas del tallo se aseguran con mucha más fuerza gracias a sus zarcillos. En cambio, las porciones más jóvenes del tallo deben ser un poco más flexibles ya que se anclan a medida que trepan.
Los zarcillos rizados y estéticamente bellos de las cucurbitáceas cumplen una función muy importante para el crecimiento de la planta. Sin ellos, estas plantas no solo tendrían dificultades para trepar, sino que también resultarían derribadas por cualquier pequeña perturbación. La clave de su éxito como trepadoras radica en sus tallos altamente modificados con una banda de células especializadas que les proporcionan un sólido mecanismo de anclaje. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.
Si quieres más información mira este video (en inglés):

sábado, 8 de agosto de 2020

Breve historia del aguacate


Si está comiendo un aguacate, seguro que es un Hass.
Si está comiendo un aguacate, seguro que es un Hass.

En un libro publicado este mes de julio [Avocato: a global history (El aguacate: una historia global)], el divulgador científico Jeffrey Miller explica cómo los aguacateros (los árboles que producen aguacates, Persea gratissima) sobrevivieron a una serie de acontecimientos paleontológicos, ecológicos y culturales que podrían haberlos conducido fácilmente a la extinción. No fue así: el aguacate aguantó, prosperó y se convirtió en uno de los alimentos más apreciados del mundo.
El aguacate es sin duda una de las frutas que más éxito han tenido desde la segunda mitad del siglo XX. Durante esos años ha pasado de ser un fruto de consumo regional para convertirse en un postre o en un complemento fundamental en todo tipo de creaciones culinarias a escala global. Es todo un éxito para una fruta que no es dulce, que se vuelve amarga cuando se cocina y que quizás tiene una textura grasa extraña cuando se compara con cualquier otra fruta.
Durante el Pleistoceno, los animales más grandes de la Tierra eran mamíferos megaherbívoros (nada que ver con los dinosaurios, que se habían extinguido sesenta millones de años antes), unos animales gigantescos que subsistían a base de una dieta vegetariana.
La mayoría de esos animales habrían convertido en enano al megaherbívoro más grande de la actualidad, el elefante africano. Los herbívoros gigantes del Pleistoceno mesoamericano como el perezoso gigante o megaterio, que alcanzaba cinco toneladas de peso, los gomfoterios, antecesores de mamuts y mastodontes, el armadillo gigante o el toxodonte, una especie de hipopótamo terrestre, necesitaban cientos de kilos de comida al día para sobrevivir. Dado que las hojas y las hierbas de las que se alimentaban son muy bajos en calorías y grasas, los animales necesitaban aportes alimentarios grasos y energéticos. Ahí es donde entraban en juego los aguacates
Esqueleto de Gomphoterium productum.
Las gargantas y los tractos digestivos de esos animales eran tan grandes que se tragaban los aguacates enteros y excretaban el hueso (la semilla) sin digerir. En un proceso conocido como endozoocoria, el montón de estiércol en el que se depositaban los huesos servía como el mejor de los fertilizantes para la germinación de las semillas y el crecimiento de las nuevas generaciones de aguacateros. Mientras los animales deambulaban, pastaban y engullían aguacates, esparcían la fruta por lo que ahora es el centro de México.
Pero una vez que los megaherbívoros se extinguieron, los aguacateros tuvieron un serio problema. Los herbívoros que sobrevivieron tenían gargantas demasiado estrechas para ingerir una semilla de aguacate entera, de manera que la única oportunidad de dispersarlas era aprovechar la gravedad, pero dejarlas caer a la sombra y sobre sus propias raíces es una pésima estrategia de supervivencia para cualquier planta: para prosperar, necesitan una dispersión más amplia.
Los aguacates se convirtieron en un “fantasma de la evolución", una especie que debería haberse extinguido pero que de alguna manera logró sobrevivir. Contaban con una ventaja: viven mucho más que la mayoría de los árboles frutales. Hay árboles de 100 años que todavía producen frutos en California y otros de 400 años lo hacen en el centro de México. Al vivir tanto tiempo y estar tan bien adaptados a su nicho ecológico, los aguacates pudieron aguantar hasta que llegaron sus próximos dispersores: los humanos.
Los primeros humanos que llegaron a Mesoamérica apreciaron rápidamente las virtudes del aguacate. Los olmecas y los mayas fueron los primeros en plantar huertos de aguacate y en comenzar a cultivar los especímenes que sabían mejor y tenían las frutas más carnosas, un proceso de selección que condujo hasta los tipos de aguacates que consumimos hoy.
Hacia el 500 AC ya se cultivaban en Mesoamérica los ahuacatl, la palabra náhuatl que significa "testículo", en alusión a la forma del aguacate y un guiño a sus supuestas propiedades como afrodisíacas. Los aguacates eran tan importantes para los mayas que el decimocuarto mes de su calendario llevaba su nombre.
En la década de 1830, el médico Floridian Henry Perrine, cónsul estadounidense en Campeche, México, se enamoró de los aguacates y pensó que serían un excelente añadido a la producción frutícola de Florida. Envió algunas semillas a un amigo que las plantó en Indian Key. Cuando Perrine regresó a Florida estalló la Segunda Guerra Seminola. Él y su familia se refugiaron en Indian Key, pero una de las facciones en guerra lo mató durante una redada en la isla. La isla fue abandonada y los aguacates se olvidaron.
La cálida y húmeda Florida era un lugar excelente para el aguacate. Otro podía ser California y los primeros colonos estadounidenses intentaron plantarlos en el valle del San Joaquín. No lo consiguieron. California tiene unos meses de invierno lo suficientemente fríos para impedir o dificultar que la mayoría de las variedades de aguacate prosperen. Se necesitaba una variedad tolerante al frío para que California tuviera una producción rentable. Sin esa variedad, el aguacate podría haber seguido siendo un manjar local en México y los países vecinos.
Después de algunos intentos fallidos en las décadas de 1850 y 1860, un agricultor consiguió algunos especímenes resistentes al frío en el centro de México, a la que bautizaron con el nombre de Fuerte, un nombre que le venía como anillo al dedo, porque fue una de las pocas que sobrevivió a las famosas "heladas del 13”, un período de clima particularmente frío que casi arruinó las nacientes y prometedoras plantaciones frutícolas del sur de California durante el invierno de 1913.
Hasta la década de 1940, el aguacate Fuerte era la variedad más popular en América y representaba alrededor del 75% de los aguacates vendidos. A partir de esa década, el Fuerte perdió el favor de los consumidores hasta el punto de que hoy sólo representa alrededor del 2% del mercado californiano. Hoy, la mayor parte de los aguacates vendidos son de la variedad conocida Hass.
El aguacate Hass lleva el nombre de Rudolph Hass, un cartero que vivía en La Habra, California. Originario de Milwaukee, Hass fue uno de los miles de estadounidenses que se dirigieron al oeste de California en las décadas de 1920 y 1930.
Después de leer un folleto sobre el dinero que podría ganar cultivando aguacates, pidió un préstamo para comprar una pequeña parcela de tierra con aguacateros de la variedad Fuerte. A finales de la década de 1920, Hass compró algunas semillas de aguacate para injertarlas en sus árboles. De una de esas semillas brotó un árbol travieso que rechazó las ramas del Fuerte que en las que Hass quería injertarles. Estaba a punto de cortar el árbol cuando sus hijos le dijeron que los pequeños aguacates que daba ese árbol eran exquisitos, así que cedió y lo mantuvo. Después de probar os, pensó que podían comercializarse y comenzó a venderlos en un mercado de la ciudad.
Al principio la gente no los compraba. Estaban acostumbrados a la piel suave y fina de un atractivo tono verde de la variedad Fuerte, muy diferente la variedad de Hass, que tenía una apariencia relativamente poco apetitosa, con una piel gruesa, rugosa, negra y correosa. Pero Hass insistía en que lo que contaba estaba dentro, una decisión que cambiaría la historia del aguacate.
Resultó que el Hass tenía otras grandes ventajas sobre el Fuerte. Los árboles crecían fuertes como robles, eran fáciles de propagar y producían una cantidad impresionante de frutos el segundo o tercer año. Tenían una temporada de cosecha más prolongada que otros aguacates y, quizás lo más importante, la piel más gruesa del Hass tenía una gran ventaja cuando se trataba de empacar y enviar la fruta a largas distancias.
Patente del aguacate Hass
Imagen de la patente presentada por Hass en 1935
Poco a poco, los aguacates Hass fueron ganando mercado y en 1935 Hass patentó el árbol, la primera patente otorgada para un árbol en Estados Unidos. En lugar de comprar sus árboles, la mayoría de los productores pasaron por alto la patente, burlaron la ley, e hicieron sus propios injertos.

Hass falleció en 1952, pero su primer árbol vivió cincuenta años más. El árbol madre de los millones de aguacateros que hoy se cultivan en todo el mundo, todos ellos descendientes genéticamente de ese árbol, sobrevivió en el antiguo huerto de Hass hasta que la enfermedad de la pudrición de la raíz acabó con él en 2002.

Un coche de competición patrocinado por los aguacates Hass corre en Daytona 
El último domingo en el que se jugó la Super Bowl, los estadounidenses consumieron 50 millones de kilos de aguacates. Si no se hubiera violado su patente, Hass y sus descendientes deberían haber sido muy ricos. Pero Hass nunca ganó lo suficiente para dejar de trabajar como cartero y se estima que gracias a la patente sólo ganó unos 4.800 dólares en toda su vida. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

viernes, 31 de julio de 2020

La fruta más cara del mundo

Como consumidores occidentales, siempre hemos pensado que estábamos limitados a comer manzanas verdes, rojas o amarillas, las únicas que encontramos en el mercado. No es así, porque también existe un tipo de manzanas de un color morado muy oscuro, casi negro; son de una variedad muy peculiar y difícil de conseguir, más que nada porque solo se cultivan en las montañas del Tíbet.
En el campus de la Universidad de Cornell, en Geneva, Nueva York, el Departamento de Agricultura de Estados Unidos mantiene la mayor reserva de variedades de semillas del mundo, millones de ellas congeladas en un banco de germoplasma y miles cultivadas en unas magníficas arboledas temáticas. Cada primavera, la arboleda se abre para que el público disfrute del espectáculo de los manzanos en flor.
Desde que eran colonias británicas, a los estadounidenses les encantan las manzanas. A principios del siglo XX, el Departamento de Agricultura identificó más de diecisiete mil variedades de manzanas en su Nomenclatura de la Manzana, que recogía las citadas entre 1804 y 1904. Muchas de esas todavía existen conservadas como reliquias en huertos de investigación como el de Geneva.
Pero para la mayoría de los estadounidenses de hoy, como para nosotros, las manzanas significan poco más de una docena de variedades producidas comercialmente, como las Granny Smith, las Fuji, las Golden o las Red Delicious, frutas bonitas, pero tan faltas de sabor que hubieran horrorizado a dos de los padres fundadores de la nación, Washington y Jefferson, que eran dos consumados horticultores.
Las manzanas, quintaesencia de la fruta de postre, se originaron principalmente en las colinas boscosas de las montañas Tien Shan, a lo largo de la frontera entre el noroeste de China, Kazajstán y Kirguistán. La manzana silvestre es una fruta tan amarga y áspera que el primer instinto al morderla es escupirla y buscar algo dulce para aliviar la lengua: un vaso de agua, una cerveza, un helado, cualquier cosa. Imagínese mordiendo una nuez verde, un caqui verde o un puñado de serrín. Así son las manzanas originales. Probablemente, las manzanas que comía Cervantes no eran, en su mayor parte, más dulces que una zanahoria actual.
Entonces, ¿cómo descubrió alguien que de ellas pudieran obtenerse sabrosas manzanas de postre, sidras refrescantes o licores tan cálidos y suaves como el Calvados? La respuesta está en la extraña genética del manzano. El ADN de las manzanas es más complejo que el nuestro; el genoma de la variedad Golden Delicious tiene cincuenta y siete mil genes, más del doble que los que poseemos los humanos.
Nuestra diversidad genética garantiza que todos nuestros hijos sean únicos y no una copia exacta de sus padres, aunque puedan darse cierto aire familiar. Las manzanas muestran una "heterocigosis extrema ", lo que significa que producen descendientes que no se parecen en nada a sus padres.
Siembra una semilla de manzana, espera unos años y obtendrás un árbol cuyo fruto lucirá y sabrá completamente diferente al de su progenitor. De hecho, la fruta de ese árbol será, genéticamente hablando, diferente a cualquier otra manzana que se haya cultivado en cualquier momento y en cualquier otro lugar del mundo.
Ahora ten en cuenta que las manzanas llevan sobre la Tierra entre cincuenta y sesenta y cinco millones de años, y que diversificaron justo en el momento en que los dinosaurios se extinguieron y los mamíferos (incluyendo a los ancestros de los primates) comenzaron a expandirse sobre la Tierra. Durante millones de años los árboles se reprodujeron sin ninguna interferencia humana, combinando y recombinando esos genomas complejos y únicos al azar, de la misma manera que un jugador tira los dados.
Cuando los primates, y más tarde, los primeros humanos, se encontraban con un nuevo manzano y mordían su fruto, nunca sabían lo que iba a pasar: dulzura o amargor. Como los cultivos más antiguos procedían de semillas, lo que obtenía el cultivador era una mezcla de manzanas nuevas y nunca vistas antes; unas eran sabrosas, otras detestables.
La única forma de reproducir un cultivar de manzana sabrosa era injertarlo en otro árbol, una técnica que se había utilizado de forma intermitente desde antes de la era cristiana. Los agricultores de manzanas comenzaron a hacer clones a través del injerto y esas variedades populares finalmente adquirieron nombres. A finales de la década de 1500, había al menos sesenta y cinco manzanas con denominación en Normandía.
Las legiones romanas, las grandes rutas comerciales, como la Ruta de la Seda, y la globalización promovida por las grandes expediciones náuticas de los siglos XVI a XVIII expandieron los cultivos de manzanas a través del Atlántico, el Índico y el Pacífico. Pero en algunos lugares remotos al margen del trasiego comercial, los pueblos de las montañas cultivaban manzanos únicos en el mundo, los cuales, ajenos a la hibridación y al injerto, produjeron la extraordinaria variabilidad de sus parientes de las tierras bajas.
En el corazón del Tibet, en algunos valles abrigados por encima de los tres mil metros de altura, muy cerca ya del límite a partir del cual el frío impide el crecimiento de los árboles, se cultivaba un extraño tipo de manzana que ha llegado hasta hoy con el aspecto que tenía hace cuatro milenios: una variedad de las manzanas Hua Niu de China, que consiguen su intensa tonalidad oscura gracias a las condiciones geográficas que se dan para su cultivo: solo se pueden encontrar en la región de Nyingchi, a 3.100 metros del nivel del mar, donde, entre otras cosas, las manzanas reciben luz directa del sol, con sus correspondientes rayos ultravioleta, que son los responsables de que su color natural vaya del rojo Hua Niu al morado oscuro y brillante, con aspecto incluso de un negro cerúleo.
Dadas las condiciones de cultivo, estas manzanas también tienen la peculiaridad de que crecen más lentamente que la manzana tradicional (si un manzano normal tarda de 2 a 5 años en dar frutas, esta variedad tarda hasta 8 años), y solo un 30% de la cosecha alcanza los requisitos para su posterior comercialización.
De momento, solo hay una empresa china que produce este tipo de variedad, porque que los pequeños y medianos agricultores no quieren arriesgarse a cultivar una variedad tan selecta que necesita unas condiciones muy especiales para obtener beneficios.
Desde 2015, la empresa las comercializa en edición limitada en supermercados selectos de las grandes ciudades de las regiones de Beijing, Shanghai, Guangzhou y Shenzhen. El precio de estos “diamantes negros” es de unos 50 yuanes por manzana (unos 6,60 euros), vendidas en paquetes de unas 6-8 piezas. A partir de este año, ya las comercializan a través de su página web. Si eres capaz de leer el chino mandarín, ya pues hacer tu pedido. Si prefieres un bonsai, puedes encontrar semillas de este manzano en la web de Amazon. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

jueves, 30 de julio de 2020

Maravillosas criaturas de la noche: coevolución de murciélagos y mariposas nocturnas

Si eres una mariposa nocturna y piensas que haciendo el don Tancredo no corres peligro, te equivocas. Para atrapar presas difíciles de detectar, los murciélagos orejudos (Micronycteris microtis) han desarrollado una elaborada técnica de caza: utilizan las hojas de los árboles en los que se emboscan sus presas como “espejos acústicos”. 
Sigue leyendo en The Conversation


martes, 28 de julio de 2020

Flavonoides: una botica en la nevera


Basta conocer el inventario de los más de 9.000 tipos de flavonoides registrados para comprender que el reino vegetal es mucho más que una despensa gigante. En las plantas, además de actuar como aromas naturales y pigmentos casi universales (amarillo, rojo y azul en flores y frutos), estos compuestos protegen de la radiación ultravioleta, transportan hormonas relacionadas con el crecimiento vegetal, atraen insectos polinizadores, funcionan como defensa ante predadores y pueden proteger contra plagas e infecciones causadas por hongos y bacterias. En las personas, se les atribuye una gran capacidad para prevenir el alzhéimer y el deterioro cognitivo.

Los flavonoides se clasifican por su estructura química en ocho grupos (para los amantes de los trabalenguas o curiosos de la formulación química: antocianos, flavonas y flavanoles, flavanonas y dihidroflavonoles, flavanos, flavan-3-oles y flavan-3,4-dioles, chalconas y dihidrochalconas, auroras y taninos condensados o polímeros de flavonoides). Algunos tipos son específicos de determinados alimentos, por ejemplo, los cítricos como la naranja, el limón o el pomelo son ricos en flavanonas, mientras que la soja lo es en isoflavonas.

Antiinflamatorios, analgésicos y antimicrobianos de nevera

La lista de hortalizas, legumbres, frutas, frutos secos y especias donde se pueden encontrar estos interesantes compuestos orgánicos es interminable. Algunos ejemplos de temporada, con la explosión de fruta habitual cuando se acerca el verano, son, además de los cítricos, las fresas, las brevas, los albaricoques, los melocotones, las cerezas, las ciruelas, los nísperos, las nectarinas, la sandía y el melón.

Frutas y verdurar ricas en flavonoides. 1, Cucurbita pepo (calabacín verde). 2, Vitis vinifera (uva). 3, Citrus x lemon (limón): entre C. medica (cidro) y C. aurantium (naranjo amargo).. 4, Brassica oleracea var. botrytis (coliflor). 5, Capsicum annuum (pimiento). 6, Brasica oleracea var. gongylodes (colirrábano). 7, Solanum tuberosum (patata). 8, Allium ascalonicum (chalota). 9, Citrus reticulata (mandarina). 10a, Lagenaria siceraria (calabaza de peregrino). 10b, Zea mays (maíz). 11a, Cynara scolymus (alcachofa). 11b, Solanum melangena (berenjena verde). 12a, Ananas comosus (piña tropical). 12b, Brassica oleracea var. italica (brocoli). 13, Fragaria vesca (fresa). 14, Prunus armeniaca (albaricoque). 15, Solanum lycopersicum var. cerasiforme (tomate cherry de pera). 16, Daucus carota (zanahoria). 17, Lactuca sativa red salad bowl (lechuga rizada roja). 18a. Lactuca sativa Batavia (lechuga Batavia o rizada). 18b, Lactuca sativa (lechuga común). 19a, Solanum betaceum (tomate amarillo). 19b, Solanum dulcamara (tomate). 20, Brassica oleracea var. capitata (repollo). 21, Malus domesticus (manzana). 22, Brassica oleracea var. capitata forma rubra (lombarda). 23, Brassica napus (rábano). 24, Cucurbita pepo (calabacín). 25, Asparagus acutifolius (espárrago triguero). 26, Rubus ulmifolius (zarzamora). 27, Vaccinium uliginosum (arándano negro). 28, Rubus idaeus (frambuesa). 29, Citrus floridana (limequat). 30, Pyrus communis (peral). 31, Prunus domestica subsp. italica (ciruela claudia)

Aunque se pueden encontrar prácticamente en cualquier vegetal, hay algunos alimentos que destacan por su riqueza. Por ejemplo, entre las frutas destacan los cítricos, las manzanas y bayas como los arándanos, las frambuesas, las grosellas, las zarzamoras, las cerezas y las uvas. En verduras y hortalizas, el brócoli, el puerro, la lombarda, la col, el apio, las espinacas, las acelgas, el tomate y la cebolla. Y, en especias, el perejil, el tomillo, el hinojo, la cayena, la menta, la manzanilla, el anís y el orégano. Sin olvidar algunas plantas de las que se obtienen productos alimentarios como el té, el cacao, la soja y el lúpulo.

Reconocidos por sus funciones en prevenir y tratar diversos procesos del organismo, los flavonoides tienen una comprobada acción antiinflamatoria, analgésica y antimicrobiana. Son útiles en algunos modelos de patologías cardiovasculares, antineoplásicos (para el tratamiento de algunos tipos de cáncer) y hepatoprotectores (fundamentalmente en los casos de hígado graso).

Pero la actividad por la que se han decantado la mayor parte de las investigaciones es su potencial antioxidante y como inhibidores enzimáticos, relacionados con el envejecimiento, y su acción como agentes neuroprotectores.

Flavonoides, Alzheimer y otros riegos seniles

Mientras los laboratorios intentan hallar tratamientos efectivos para prevenir, atenuar o mejorar la enfermedad de Alzheimer y otras demencias relacionadas, la dieta proporciona una manera asequible de modificar los factores de riesgo de estas enfermedades. Según un estudio epidemiológico, publicado en abril de 2020 en la revista biomédica American Journal of Clinical Nutrition, la dieta mediterránea, en la que las protagonistas son las frutas y verduras ricas en flavonoides, tienen un interesante potencial preventivo a largo plazo de estas alteraciones cognitivas. 

El secreto de estos compuestos está en que inhiben las colinesterasas, unas enzimas que regulan algunos procesos de neurotransmisión, y en que modulan las vías neuronales de las funciones cognitivas. En algunos casos también mejoran el flujo sanguíneo vascular, en particular en el hipocampo, la región del cerebro que determina la memoria a largo plazo.

Entre las 2.800 personas mayores de 50 años que los investigadores estudiaron, los adultos con una baja ingesta de alimentos y bebidas con flavonoides, de una manzana y media y nada de té verde al mes, por ejemplo, tuvieron más probabilidades de desarrollar demencia en el transcurso de 20 años que quienes tuvieron un consumo alto, de 8 manzanas o peras, siete copas y media de fresas o arándanos, y 19 tazas de té al mes.

Los flavonoides retrasan la progresión de los síntomas de las enfermedades neurodegenerativas al inhibir la apoptosis (un proceso de muerte celular) neuronal inducida por sustancias neurotóxicas, incluidos los radicales libres y la proteína beta-amiloide, que está estrechamente relacionada con la enfermedad de Alzheimer. Todos estos mecanismos de protección contribuyen al mantenimiento del número, calidad y conectividad sináptica de las neuronas en el cerebro.

Por qué hay que consumirlos a diario

Como todos los compuestos orgánicos de los alimentos, los flavonoides sufren transformaciones a su paso por el tracto digestivo y su biodisponibilidad en el plasma sanguíneo, tras su absorción intestinal, es muy baja. Los flavonoides se metabolizan en el intestino delgado y, posteriormente, en el hígado y otros órganos, donde sufren cambios adicionales.

Además, algunos de estos metabolitos se absorben en el intestino grueso, por lo que se producen modificaciones estructurales por la microbiota del colon, que varía en cada persona. Por eso es necesario consumir de forma diaria frutas y verduras ricas en flavonoides para que puedan asegurar su beneficio fisiológico.

No se puede concluir que en todas las personas tendrán los mismos efectos ni determinar una dosis o ración específica para un resultado instantáneo, ya que pueden alterarse por una menor actividad del compuesto, una mala absorción en el intestino, un alto metabolismo o una rápida eliminación. La biodisponibilidad de los flavonoides se altera no solo por su capacidad de penetrar en el organismo, sino también por el mantenimiento de su integridad estructural, es decir, si se degrada o no.

El truco de la dieta

Seguir una dieta equilibrada de verduras, hortalizas y frutas, que garantice un aporte razonable de flavonoides a largo plazo, tiene su truco. Los flavonoides se conservan mejor, tanto en cantidad como en calidad, cuando menos procesado está el alimento que los trae a la mesa.

Si se ordena de mayor a menor, la conservación de flavonoides con respecto a la técnica culinaria para cocinarlos quedaría así: crudo, en el primer puesto, seguido por el microondas 'en seco', al vapor y hervido. Los procesos de fritura (rehogados, sofritos, confitados) no influyen significativamente en el contenido de flavonoides, siempre que se hagan a la temperatura adecuada y con el aceite correcto.

Recuerda que, en los alimentos procesados, el contenido de estas sustancias cae en picado: Menor manipulación representa mayor beneficio. Por eso, cuando estamos en temporada de tomate y pimiento, las ensaladas o las sopas frías como el salmorejo y el gazpacho son dos opciones altamente recomendables, porque se toman las verduras sin apenas procesar y se acompañan con aceite de oliva de calidad".

Además, apenas es necesario quitarles la piel a los ingredientes, una cualidad igual de importante para garantizar un consumo saludable de flavonoides en la dieta. Los frutos rojos suelen tomarse enteros, pero frutas como la manzana no hay que pelarlas tampoco, porque tienen una alta concentración de flavonoides en la piel. Siempre que se pueda, lo aconsejable es comer la piel de los alimentos, porque es lo que la planta utiliza para defenderse de los agentes externos. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

viernes, 24 de julio de 2020

La col de las islas Desolación

Población nativa de P. antiscorbutica en las Kerguelen: Foto de Meggy Grun.
Originalmente construida por los holandeses, pero conquistada por los británicos en la década de 1790, la base naval de Simonstown se encontraba en la orilla occidental de la bahía de Simon, a unos pocos kilómetros al sur de Ciudad del Cabo. Ese era el último puerto seguro de avituallamiento y aguada que debían visitar los navegantes que se dirigían hacia las Antípodas.
Las condiciones hostiles de la costa de Sudáfrica son conocidas por todos los marineros que han navegado por aquellas aguas. Allí se encuentran las corrientes de los océanos Índico y Pacífico a lo largo de una extensión de trescientos veinte kilómetros de plataforma continental conocida como la Corriente de las Agujas, un mar durísimo e imprevisible provocado porque los vientos soplan desde prácticamente todos los puntos cardinales.
Para superarla, los antiguos veleros se dirigían hacia el sur antes de virar hacia el este para emprender un largo trayecto hasta Tasmania, o la Tierra de Van Dieen, que era como todavía se conocía oficialmente: más de 9500 kilómetros a través de algunos de los mares más caóticos del mundo, una extensión que, por su latitud, se conocía como los Cuarenta Rugientes.
Unos implacables vientos del oeste soplaban incesantemente sobre el Índico, sin ninguna masa terrestre que impidiera su avance. La combinación de un viento de popa fuerte y enormes olas era un regalo envenenado. Esta situación permitía que el Cutty Sark, el velero más rápido del mundo en la segunda mitad del XIX, realizara el trayecto entre Londres y Sídney en menos de ochenta días, pero también podía ser muy peligroso.
Para llegar hasta Australia la parada obligada eran las islas Kerguelen. Descubiertas por el francés Yves-Joseph de Kerguelen-Tremarec en 1772, y bautizadas por el capitán Cook como las «islas de la Desolación», este pequeño archipiélago se encuentra indudablemente muy lejos de todo: están a 3300 kilómetros de cualquier tipo de civilización.
Para complicar las cosas, están cubiertas de glaciares y tan al sur que allí fue donde James Clark Ross, el capitán del HMS Erebus, uno de los grandes barcos de exploración del siglo XIX, anotó el primer avistamiento de hielo antártico en una de las expediciones navales más ambiciosas de todos los tiempos, la que llevó entre 1839 y 1843 al buque explorador británico más al sur de lo que ningún buque hubiera navegado jamás.
A Joseph Dalton Hooker, naturalista y cirujano del Erebus le interesaban los desafíos que presentaban las islas Kerguelen por motivos botánicos. En 1776 la expedición del capitán Cook había identificado solo dieciocho especies de plantas, pero Hooker encontró al menos treinta solo durante el primer día.
Sir Joseph Dalton Hooker (1817-1911)
Lo más fascinante para Hooker fueron dos cosas. En primer lugar, aunque existe vegetación en la isla principal, por las condiciones de humedad y de temperatura es casi siempre rastrera, dominada por hierbas, musgos, brezos y líquenes. No hay árboles ni arbustos, pero, enterrados bajo los grandes ríos de lava, Hooker observó bosques enteros de troncos fosilizados de árboles pertenecientes a la familia de las araucarias, prueba de que los desolados yermos de las Kerguelen tuvieron un clima más cálido.
En Inglaterra, estudiar los corales incrustados en la caliza del norte de Devon era una práctica obligada y fascinante para cualquier aspirante a naturalista. Por los mismos motivos, sentado sobre el tronco de un árbol fosilizado con una circunferencia de más de dos metros, a Hooker le maravilló descubrir bosques de coníferas sepultados en aquellos remotos pedregales volcánicos. Se preguntó cómo pudieron existir jamás en este lugar. Pasarían todavía otros sesenta años antes de que Alfred Wegener propusiera la audaz teoría de que los propios continentes podrían haberse desplazado a lo largo del tiempo, y otros cincuenta años más hasta se probara su teoría de las placas tectónicas.
En segundo lugar, Hooker se entusiasmó con el hallazgo de una planta maravillosa a la que el mismo describiría como nueva con el nombre de Pringlea antiscorbutica, un tipo de col que crecía únicamente en aquellos confines del mundo y que años antes el botánico del capitán Cook, el escocés William Anderson, había identificado como un alimento milagroso para los marineros.
Hooker fue cuidadoso para elegir el nombre de la planta. El genérico de la planta, Pringlea, fue un homenaje a sir John Pringle, Cirujano General del Ejército británico, y más tarde presidente de la Royal Society. En cuanto al específico, antiescorbutica, alude a las propiedades de la planta para combatir el escorbuto.
El escorbuto era uno de los grandes azotes durante las largas travesías oceánicas. En una época de imperios en guerra y viajes transoceánicos, los marineros temían al escorbuto más que a cualquier otro mal. Provocada por una deficiencia de vitamina C (ácido ascórbico) en la dieta, la enfermedad mató a más de dos millones de marineros entre la época del viaje transatlántico de Colón y el surgimiento de las máquinas de vapor a mediados del siglo XIX.
Según el historiador Stephen Bown, el escorbuto fue responsable de más muertes en el mar que las tormentas, los naufragios, el combate y todas las demás enfermedades combinadas. De hecho, el escorbuto fue tan devastador que la búsqueda de una cura se convirtió en lo que Bown describe como «un factor vital que determinaba el destino de las naciones».
Bown cita una descripción escrita por un cirujano desconocido en un viaje inglés del siglo XVI que revela el horror de la enfermedad: «Se me pudrieron todas las encías, lo que produjo una sangre negra y pútrida. Mis muslos y piernas eran negros y gangrenosos, lo que me obligó a usar mi cuchillo todos los días para cortar la carne y liberar esa sangre negra y sucia. También usé mi cuchillo en mis encías tumefactas que crecían sobre mis dientes. […] Cuando cortaba la carne muerta y provocaba que fluyera mucha sangre oscura, me enjuagaba la boca y los dientes con la orina, frotándolos muy fuerte […] Muchos de nuestros hombres morían así todos los días, y veíamos cuerpos arrojados al mar constantemente, tres o cuatro a la vez».
La col de la Kerguelen resultó un remedio crucial. Su tubérculo, que sabía a rábano picante, y sus hojas, que, salvo por su mayor tamaño, se parecían a las de la mostaza o a las del berro, eran tan eficaces en la prevención del escorbuto que se había servido en los ranchos durante ciento treinta días a la expedición de Cook, período durante el cual no se registró ningún caso de la enfermedad. Los hombres de Ross comenzaron a utilizar ese repollo milagroso de inmediato, que celebraron casi con el mismo entusiasmo que su ración diaria de ron.
No era para menos. Gracias a aquella planta milagrosa, el Erebus, con su tripulación libre de escorbuto,  navegó más al sur de lo que había hecho buque alguno; muchos años después su capitán, James Clark Ross, para entonces convertido en héroe nacional, pudo participar en las expediciones por las aguas árticas que buscaron infructuosamente a una de las exploraciones náuticas más desgraciadas de todos los tiempos, la capitaneada por sir John Franklin, el “hombre que se comió sus botas”.

Ross murió en su cama en Aylesbury en 1862, casi veinte años después de terminar su viaje de cinco años (1839-1843) por los confines de las procelosas aguas australes. Una placa azul marca la casa de Ross en Eliot Place, Blackheath, Londres. ©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.