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» » » » Los altos niveles de oxígeno crean libélulas gigantes

Los biólogos han hecho crecer libélulas a un tamaño de un 15 por ciento mayor de lo normal, en unas cámaras que emulan las condiciones de oxígeno en la Tierra hace 300 millones de años.

La investigación, presentada el 1 de noviembre en la reunión anual de la Sociedad Geológica de América, en Denver, Colorado, viene a reforzar la idea de que los grandes animales antiguos y las altas concentraciones de oxígeno no eran meras coincidencias. También ofrece un instrumento que ayuda a medir las antiguas condiciones atmosféricas de la Tierra.

"Nadie ha tenido éxito antes con libélulas en cautividad y en condiciones controladas en laboratorio, al menos que yo sepa", dijo el paleobiólogo John VandenBrooks de la Universidad estatal de Arizona, y autor del trabajo. "Esto nos hizo preguntarnos, '¿cómo han influido los niveles de oxígeno a través del tiempo en la evolución de los insectos?"

Durante la era paleozoica, hace unos 300 millones de años, volaban libélulas enormes con una envergadura de más de 76 cm., a su lado, sus parientes modernos sufren enanismo. Por ese entonces, sin embargo, la atmósfera del planeta tenía alrededor del 50 por ciento más de oxígeno que en la actualidad.

Para explorar los efectos de esos antiguos niveles de oxígeno, el equipo de VandenBrooks ha aumentado a otras 11 especies, como escarabajos y cucarachas, en tres hábitats con diferentes concentraciones de oxígeno, uno es el Paleozoico tardío con un nivel de oxígeno del 31%, otro al nivel actual del 21% y un tercero al 12% de hace 240 millones de años (el nivel más bajo de oxígeno en la Tierra desde que la vida compleja irrumpió en la escena hace más de 500 millones de años).

Encontraron que las libélulas y los escarabajos creció más rápido y más grandes en un ambiente rico en oxígeno, mientras que las cucarachas crecían más lentas y seguían siendo del mismo tamaño. A bajas concentraciones de oxígeno, todos, menos dos especies de chinches, crecieron más pequeños de lo normal .

Las mediciones del volumen de la respiración de los insectos del experimento pudo ser correlacionada con la de los insectos atrapados en el ámbar, señaló VandenBrooks, lo que proporciona una sólida herramienta para determinar los niveles de oxígeno en épocas escasamente conocidas. "Empezamos con la fisiología de los insectos para entender mejor el registro fósil, a la luz de los datos de las especies modernas", continuó. "Y entonces nos dimos cuenta que teníamos una herramienta biológica para estimar los niveles antiguos de oxígeno, utilizando la misma fisiología de los especímenes atrapados en el ámbar"

Las libélulas nacen como las ninfas en el agua y pasan cerca de medio año y devorando pequeños gusanos, crustáceos y hasta presas de mayor tamaño, como los peces guppy. Cuando los adultos emergen como rápidos voladores terrestres, comienzan a respirar a través de una red de tubos de aire traqueales y viven sólo para un par de semanas.

Criaron 225 ninfas en el laboratorio, 75 por hábitat atmosférico, que tuvieron que ser alimentados a mano con gusanos y guppies todos los días durante casi medio año.

Después que las libélulas y otros insectos se hacen adultos, los investigadores midieron el volumen de respiración de sus tubos. Descubrieron que las altas concentraciones de oxígeno reducen el volumen de la tráquea, mientras que las bajas concentraciones de oxígeno lo expande. VandenBrooks indicó que el volumen traqueal puede estar vinculado con el tamaño corporal de la libélula prehistórica.

"A medida que el insecto se hace más grande, los tubos traqueales ocupan más parte de su cuerpo. Finalmente se llega al límite de lo grande que puede ser", añadió VandenBrooks. "Cuanto más oxígeno esté disponible, el sistema puede ser más pequeño y el organismo puede crecer más grande."

Las libélulas, en el hábitat moderno crecieron normalmente, con una envergadura de casi 9 cm., mientras que la hiperóxica cámara generó unas libélulas con unos cuerpos un 15% más grandes y una envergadura de 10,16 cm. Los escarabajos también aumentaron su tamaño proporcionalmente; sin embargo, las cucarachas no aumentaron su tamaño en los niveles de oxígeno rico. Mantenían el mismo tamaño y desarrollándose más lentamente.

"No estamos seguros de por qué sucede esto," dijo VandenBrooks, añadiendo que el volumen traqueal de las cucarachas también había disminuido igual la mayoría de los otros insectos.

"Podemos correlacionar estos datos traqueales modernos con los volúmenes traqueales que medimos en los fósiles de ámbar y descubrir las concentraciones de oxígeno durante algunos polémicos períodos de la historia", comentó VandenBrooks. También señaló que son más conocidos los niveles de oxígeno de hace unos 300 millones de años que los de hace 120 a 65 millones de años, un período con modelos de oxígeno "conflictivos y mal resueltos".

"Uno de los modelos dice que los niveles eran más bajos que los de ahora, otro afirma que más alto", señalaba. "Necesitamos un buen indicador para estimar las condiciones históricas. Los fósiles de ámbar son prometedores caso que se pueda relacionar más estrechamente el volumen de oxígeno de la respiración por tubo".

VandenBrooks dijo que le gustaría "echar una mirada más a fondo al registro fósil y moverse hacia el presente y hacia atrás en el pasado", para comprobar que el ámbar es una aproximación viable. Además, quiere repetir el experimento del oxígeno y centrarse más firmemente en el comportamiento de libélula, saber cómo afecta a su metabolismo y a su velocidad y eficiencia.

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Editor del blog Pedro Donaire

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