Love is in the air

Avui mitja humanitat enamorada celebra una festa anglosaxona. Hi haurà notes, regals, símbols amb forma de cor i angelets amb un arc que envien fletxes d’or amb la punta esmolada que provoquen l’amor a l’instant. Doncs que sapigueu que això de les fletxes no és gens original, i que a la natura ja està inventat!

Dards

Diversitat de dards.
Escala 500 micres vistes laterals i 50 micres seccions transversals.
J. M. Koene and H. Schulenburg. BMC Evolutionary Biology, 2005, 5:25

Els llimacs i cargols tenen un festeig molt curiós. Abans de la còpula, aquests organismes apunyalen a les seves parelles amb dards. Sí, sí, es disparen mútuament dards de mides i formes ben diferents. Us deixo unes fotografies de microscòpia electrònica d’aquests dards, fotos de costat i de la secció transversal.

Bé, en realitat no els disparen, els dards sobresurten del cos dels cargols però tot i així poden causar lesions i fins i tot la mort de les seves parelles! Els investigadors pensaven que això era estimulant o estava dissenyat per coordinar l’intercanvi d’esperma i òvuls, però ara es pensa que els dards introdueixen mocs que transporten un tipus d’hormones. Els llimacs i cargols són hermafrodites i les hormones servirien per configurar els òrgans reproductius. Si un cargol produeix l’esperma, l’altre l’hauria d’acceptar més fàcilment i ajudar a moure’l cap als ous femenins perquè els gàmetes arribin al seu destí final.

Aquest comportament també s’ha vist en alguns cucs, que són hermafrodites. Durant el festeig i la còpula, hi ha uns pèls de quitina que són impulsats cap a la parella. De vegades penetra la paret del cos i gairebé arriba a la cavitat abdominal. També en aquest cas es pensa que s’allibera un tipus d’hormones per organitzar l’emmagatzematge d’esperma.

No sé jo si la historia del cupido ve dels llimacs, dels cargols o dels cucs, però quines coincidències més estranyes! 

Secrets de família

arbre

Arbre. E. Tenedor.

Els microorganismes estan presents a tot arreu, a l’aigua, a l’aire, a la terra, fins i tot dins i fora del nostre cos. A la mar, la vida és majoritàriament microbiana i el paper dels microorganismes marins és tan rellevant que ens cal entendre que fan. Ara bé, molts d’aquests microorganismes no creixen al laboratori, i ho tenim difícil per saber quantes espècies hi ha, qui són i com viuen. És un món que sabem que hi és, però no hi podíem arribar-hi d’una manera fàcil.

El microscopi va obrir una nova perspectiva sobre aquesta vida “invisible” i és així que durant el segle XX els investigadors es varen adonar que la diversitat del món dels microorganismes era més gran del que es pensava i per tant l’arbre de la vida, el símbol per explicar les relacions entre els organismes i l’evolució de les diferents espècies, no estava ben representat.

Tot i la microscòpia, molts microorganismes no tenen una morfologia particular que ens ajudin a saber qui són, per tant només s’han investigat, amb gran esforç, algunes especies dels grups existents. Actualment, arribem a conèixer els microorganismes amb la seqüenciació del seu ADN. Tothom coneix la tècnica de seqüenciació, oi? la biologia forense és un camp aplicat molt famós (gràcies CSI!). Comparar la mateixa peça d’ADN dels diferents organismes ens permet saber si són parents. Amb aquestes seqüencies, podem omplir i endreçar l’arbre de la vida. Així que nosaltres, a la feina, fem arbres. Com en una genealogia on es representa un arbre, la soca és un avantpassat i les ramificacions, els seus descendents.

Heu de saber que posar ordre a les branques de l’arbre de molts microorganismes marins no ha estat possible fins ara. Això ha estat possible gràcies a les tècniques moleculars que s’han desenvolupant de tal manera que ara podem desxifrar l’ADN d’una sola cèl·lula. Només d’una! I això és fantàstic perquè moltes algues que ens interessen no creixen al laboratori. De fet no sabem què els hi agrada per viure. Ara, només que pesquem una cèl·lula, ja podem saber qui és. Ah! però no és tot tan bonic com sembla. Les algues tenen entre 10 i 30 micres de diàmetre o, el que és igual, entre 0.01 – 0.03 mil·límetres. El mèrit de tot plegat és agafar una sola cèl·lula viva de 0.02 mil·límetres que, a més, neda! Ah! i aquell dia millor no prendre cafè de bon matí!

Es donava el cas que hi havia tot un seguit de microalgues amb pocs caràcters morfològics que només s’havien observat i classificat al microscopi. L’Albert, un dels estudiants de doctorat del meu grup, va veure que aquestes microalgues, amb noms i cognoms diferents, tenien un “cert aire de família” i es va posar a fer feina. Va aïllar cèl·lules individuals i les va seqüenciar. Ja us podeu imaginar la feinada que és!  Però, quin bon ull! Les microalgues “pescades” es seqüenciàvem per primera vegada i amb les dades a la mà, vàrem ser capaços de construir l’arbre de família. Vàrem veure que les algues eren parents i les relacions de família estaven molt embolicades. De la mateixa manera que es demostra que aquell fill és d’un altre pare, vàrem veure que els noms i cognoms de les especies eren totalment incorrectes. S’havia de posar ordre. Així que vàrem establir la seva nova família i no només això, que com que tot estava tot tan embolicat, també vàrem definir tot el clan familiar!

La troballa ens permet reorganitzar la diversitat de les algues, però, a més a més, el tema és força sorprenent! Les algues no les vàrem pescar en un lloc remot, poc accessible i poc estudiat. No. Les algues són de la costa Mediterrània, una àrea ben estudiada, o això ens pensàvem! Estem molt contents! Tot i així, sabem que el que hem fet és només una gota a l’oceà, així que continuarem amb la feina de resoldre més secrets, que n’hi ha molts!

———————————————————————————————————————————————————————

01/10/2013 Avui em fa il·lusió actualitzar l’entrada. M’ha arribat un article on llegim l’opinió de’n Ramon Margalef de com anomenem les espècies noves. Precisament parla del Ceratoperidinum margalefii (=yeye), un dels organismes que està inclòs en la nova família caracteritzada i que, de fet, ell va definir inicialment. Vegeu el paràgraf on R. Margalef parla amb en F. Español (pàgina 14):

“Molta gent creu que descriure espècies noves i sobretot, batejar-les, és el súmmum per a un zoòleg. La tria dels noms probablement vol dir alguna cosa sobre la personalitat del naturalista. Linné escriu de com s’han d’escollir i de com no s’han d’escollir els noms, i tots recordem el seu rebuig dels noms massa llargs (“sesquipedalia”). Jo vaig descriure un Ceratoperidinium yeye, per veure substituït el yeye per un margalefi per un altre autor, amb l’argument tècnic de que no havia donat una descripció en llatí, però notant també que l’epítet no era seriós. I què és seriós? Coccothraustes coccothraustes igual pot suggerir un ocell que un grup de rock. En un treball sobre plàncton del Oceà Índic, veig que allí hi ha un copèpod que es diu Bestiola similis. Llongi Naves fou també diguem, pintoresc en donar noms. I vos?”

Un altre secret de família que no coneixia!

Vida latent

El retrocés de les glaceres és un indici del canvi global que vivim. Ara, aquest procés ens ha donat una altra pista. Es suposava que, quan un terreny nou es quedava exposat degut al retrocés de la glacera, les plantes, que quedaven exposades altre cop, estaven mortes i hi havia una colonització de les plantes properes al marge.

El que s’ha descobert és que hi ha molses que, tot i haver estat congelades sota una glacera, un cop queden descobertes, poden créixer després de segles d’inactivitat. I quan dic segles, vull dir entre 400 – 600 anys! Han trobat molses d’una glacera canadenca que varen ser sepultades durant la Petita Edat de Gel (1550 – 1850). Les molses estaven intactes i en les noves condicions ambientals, creixien. Ja es coneixia que les molses poden viure en condicions extremes excessives per altres plantes. Són plantes molt eficients, simples i fa més de 400 milions d’anys que existeixen, per tant han tingut temps de desenvolupar resistències. També es coneixia que poden romandre en estat latent durant molts anys, i després es reactiven, per exemple, en els deserts. Però, créixer després de segles, ha sorprès, doncs a més a més, qualsevol cèl·lula de la planta pot reprogramar-se per iniciar el desenvolupament de tota una nova planta. Això seria l’equivalent a les cèl·lules mare en cèl·lules animals.

IMG_0824

Marea baixa en un estuari atlàntic.

Per allò de l’associació d’idees, el tema de la vida latent m’ha fet pensar en les algues. Les microalgues també es poden recuperar després d’estar enterrades molt de temps en el fang més pudent, a les fosques i sense oxigen.

En el cicle biològic d’algunes microalgues, hi ha una fase que neda a la columna d’aigua i una altra de resistència. Segons les condicions, la fase nedadora s’enquista en la forma de resistència que anomen cist. Aquesta fase és similar a una llavor en les plantes. El cist no neda i sedimenta al fons del mar, on es conserva. Val a dir que, en el mar, hi ha sediments i sediments i aquestes fases s’acumulen en els més fins, les argiles i els llims. Si a més a més, són sediments on no hi ha oxigen, doncs es conserven millor.

Recordeu la típica olor d’ous podrits? Doncs si, recollim i remenem fangs per trobar les fases de resistència de les algues, però és, en aquests ambients tan desagradables, on trobem moltes espècies que ens interessen. Estan totes en dormició. Tamisem el fang, separem els cists i els posem en condicions òptimes de creixement, amb llum i oxigen. Es coneix que els cists poden germinar i créixerfins i tot, després d’un segle de repòs. No tenen el record guiness de les molses, però un segle també està bé. I tant se val que els cists hagin estat en repòs 10 o 80 anys, creixen igual. Així doncs, ens mirem els sediments marins com un banc de llavors d’espècies, on les fases resistents estan preparades per renéixer si es donen les condicions ambientals idònies.

Mira per on, tenim altres bancs, els bancs de biodiversitat en les glaceres i els fangs!

 

Sempre la mateixa cançó

Em sona aquesta cançó!

Ho heu pensat més d’una vegada mentre escolteu qualsevol música d’un país occidental? I a més, la cançó és repetitiva i s’enganxa? Es podem identificar patrons darrere de la música de manera objectiva? Es podem detectar diferències entre la música nova i vella? Es pot esbrinar si els músics canvien al llarg dels anys i hi ha una “evolució” del seu discurs musical?

Si, tot això es pot fer. Es pot analitzar d’una manera objectiva l’ús el to, el timbre i la sonoritat de les cançons. Uns investigadors varen analitzar 464.411 cançons per esbrinar els patrons i regularitats en la música popular occidental. La música analitzada respon a estils com rock, pop, hip hop, metall i electrònica entre 1955 i 2010. Però, es clar, atès que una cançó dura de mitjana 4 minuts i que un expert, per poder anotar els paràmetres d’interès per estudiar la peça, necessita d’un mínim de 4 escoltes, la investigació hauria necessitat 16 anys d’escolta, 365 dies l’any, 24 hores al dia! Els investigadors se les han empescat per utilitzar ordinadors amb eines i conceptes d’estadística i xarxes complexes per buscar patrons que caracteritzen la música contemporània.

Sembla que les cançons compostes en les últimes dècades tendeixen a assemblar-se molt entre elles, més que amb les antigues. Això vol dir que, en dècades anteriors, els grups experimentaven amb la sonoritat molt més que ara. Així doncs, les composicions musicals més recents presenten una menor diversitat de timbres i es tendeixen a interpretar amb els mateixos instruments. Si féssim un paral·lelisme entre els paràmetres musicals de les cançons amb les paraules d’un text, sembla doncs, que cada vegada hi ha menys “paraules” diferents.

img3392yv

Barca a la platja de Calella de Palafrugell.

I els investigadors no només saben això! Donada una nota musical, és relativament fàcil predir quina serà la següent. I proposen una “recepta teòrica” per crear cançons que sonin modernes i actuals: canvis d’acords senzills, instruments comuns i volum fort. A més a més, si es realitzen aquests canvis sobre cançons antigues, sonen a noves!. Us venen al cap moltes peces antigues que han estat recuperades?. Doncs només cal seguir les directrius mencionades, sense alterar la semàntica del discurs de la cançó. Tot plegat és un procés d’homogeneïtzació, segurament degut a la força de les modes. I penso, les cançons no haurien d’incorporar patrons diferents per tal de jugar amb els records i expectatives de l’oient? i fer la cançó atractiva i original en comptes de ser repetitiva? La música és una expressió cultural clau que capta la nostra atenció. No hauríem de perdre aquesta diversitat.

…tot i així, haig de reconèixer que existeixen excepcions. A vegades, la versió modificada d’una cançó supera a l’original. A l’anunci d’una cervesa molt coneguda, han traduït l’havanera La Bella Lola a l’anglès. Sona a nova, però no ho és: what a delight, I felt inside, when from the beach, she grabbed her scarf and waved at me, then she would come, straight up to me and hold me tight, I knew that we were meant to be.

Quina versió preferiu?

No hi ha música sense ciència

Per si voleu escoltar la música mentre llegiu: Monsieur Cousteau. Els Amics de les Arts 

transparent-hydromedusae-arndt_18386_600x450

Hidromedusa. I. Arndt.

Parli’m d’aquells móns llunyans, de les espècies per catalogar.
Que ningú mai ha vist abans. Porti’m a aquells mars remots, on els indicadors de profunditat diuen que és de valents baixar.

Un viatge fragmentat. Un fascicle setmanal. Sóc l’home que busca. Perquè sempre he volgut ser part d’una tripulació. Perquè no hi ha color si em fa dir què vull ser de gran: Jo, Jacques Cousteau.

Mil balenes a tocar. Sentir l’electrostàtica i el mar. Calypso ve, Calypso va. Ser-hi sense haver-hi estat. Veure els colors dels esculls de corall. Vostè escafandre, jo xandall confiï amb mi, anem més avall!

transparent-jelly-larva-arndt_18387_600x450

Larva. I. Arndt.

Que amb aquest comandament puc eternitzar el moment o puc tornar enrere. Perquè sempre he volgut ser part d’una tripulació. Que jo amb vostè vull anar tan lluny, tan lluny que no hi arribi la ficció. 

transparent-cowfish-newbert_18385_600x450

Juvenil. C. Newbert.

Perquè sempre he volgut ser part d’una tripulació. Perquè hi ha coses noves sota el sol que esperen un explorador.

 

transparent-sea-butterfly-arndt_18393_600x450

Cargol de mar. I. Arndt.

Monsieur Cousteau, per què a vostè els taurons no li fan por? 

Monsieur Cousteau, a mi no em cal l’Alta Definició. 

Monsieur Cousteau, com més avall te’n vas, hi ha més pressió. Monsieur Cousteau, creuant l’oceà des d’una habitació. Monsieur Cousteau, la mare em crida des del menjador…”

Tinc molta curiositat de saber com un grup de música acaba parlant de ciència, d’expedicions, de diversitat d’espècies, de l’oceà. Són totes les paraules clau que m’interessen!

Aquesta entrada la dedico a un parell de noies que conec molt bé. Potser elles podrien preguntar als “seus amics” com és que els hi agrada tant l’oceanografia i la biologia marina.