10 misterios de la naturaleza que finalmente se resuelven

Como hemos discutido anteriormente, el paisaje natural de la Tierra está lleno de misterios científicos desconcertantes. La búsqueda de saber viene con su parte justa de nuevas preguntas, pero a veces, la ciencia logra responder algunos de estos misterios.

10 Cómo navegan los pájaros

Las aves emprenden algunos de los viajes más alucinantes en términos de escala y nunca parecen perder su camino mientras lo hacen. Exactamente cómo lo hacen es uno de los enigmas más desconcertantes para los científicos y observadores de aves, especialmente los procesos físicos involucrados en el fenómeno.

Sin embargo, un equipo de científicos de la Universidad de Pekín en China parece haberlo resuelto. La respuesta está en las proteínas de las aves.

Siempre hemos creído que las aves viajan a través del campo magnético. Así que los investigadores chinos desarrollaron esa idea al probar las proteínas de las aves en busca de pistas. Efectivamente, descubrieron que el complejo de proteínas en las palomas y las mariposas monarca se alinea con el campo magnético de la Tierra, cambiando la alineación cada vez que giraban o se dirigían a la dirección equivocada.

Por primera vez en la historia, esta investigación reveló las estructuras anatómicas que permiten a un pájaro encontrar su camino a casa. Este es un gran paso hacia la comprensión de la navegación en aves y otros animales.

9 De dónde viene el pene

Aunque muchas especies se reproducen sexualmente y parece ser la actividad favorita de la humanidad, la evolución del pene masculino ha sido un misterio para la ciencia durante mucho tiempo.

El camino del desarrollo es diferente en todos los animales, originándose de diferentes huesos y tejidos dependiendo de la especie. Sin embargo, un equipo de biólogos estudió las etapas embrionarias tempranas de varios animales con penes y finalmente dio algunas respuestas.

En todos los animales, una cavidad especial llamada cloaca se convierte más tarde y aloja el pene. La posición de la cloaca obviamente decide la posición del pene, que está en el área pélvica para los humanos. Para confirmar este hallazgo, los científicos unieron la cavidad a áreas no pene en un embrión de pollo y encontraron que los penes también crecerían allí.

Aunque este descubrimiento resuelve una pregunta de larga data entre los biólogos evolutivos, plantea una pregunta aún más desconcertante: ¿de dónde proviene el clítoris femenino? El mismo músculo que forma el pene se adentra en el clítoris femenino en una etapa posterior, por lo que puede pasar algún tiempo antes de que lo descubramos.

8 Cómo los pájaros perdieron sus dientes

Las aves, los descendientes directos de los dinosaurios, pasaron por múltiples caminos de evolución para alcanzar su estado actual. Sin embargo, hay muchas cosas que no entendemos acerca de nuestros compañeros aerotransportados, especialmente su falta de dientes.

Aunque las aves alguna vez tuvieron dientes, las entregaron en algún momento a favor de los picos. No teníamos idea de cómo o cuándo hasta que los científicos comenzaron a estudiar el genoma de las aves.

Los investigadores estudiaron los genes de fabricación de dientes de 48 especies diferentes de aves, lo que llevó a un ancestro común hace unos 116 millones de años. En parte dinosaurio y en parte ave, este ancestro comía con un pico y dientes parciales porque el pico semiformado no era suficiente para sobrevivir. Con el tiempo, este antepasado se convirtió en casi todas las aves que vemos hoy.

7 Lo que mantiene a nuestros océanos libres de amoníaco nocivo

El océano es un aspecto hermoso de nuestro planeta, lleno de varias plantas y animales que lo llaman hogar. Sin embargo, esos seres vivos también mueren. Teniendo en cuenta el tamaño de los océanos de la Tierra, hay muchos cadáveres acumulándose. Suponiendo que la tasa de mortalidad de la vida acuática es similar a la nuestra, los océanos de la Tierra deberían verse como enormes piscinas de cadáveres de peces en descomposición.

Durante mucho tiempo, los científicos no estaban seguros de lo que estaba pasando. Ellos postularon que algún tipo de organismo estaba consumiendo el dañino amoníaco de los cuerpos muertos y convirtiéndolo en óxido nitroso, que es abundante en nuestros océanos.

Estos microbios se llaman arqueas y son diferentes de todos los otros organismos que conocemos. No los entendemos bien porque no se pueden cultivar en el laboratorio para el estudio científico.

Luego, un investigador colocó accidentalmente cuatro botellas de agua de mar en un refrigerador durante 1,5 años. Las condiciones de frío habían matado a todos los organismos en el agua excepto a las arqueas.

Cuando el investigador comparó la composición del óxido nitroso proveniente de las arqueas en las botellas de agua con la del océano, fue muy similar. De hecho, era la primera vez que se estudiaban las arqueas en un entorno observable.

6 Cómo los mamíferos acuáticos almacenan oxígeno bajo el agua

Hace mucho tiempo, algunos animales acuáticos en la Tierra decidieron mudarse a tierra firme. A medida que desarrollaron extremidades y otros medios para sobrevivir, evolucionaron a los mamíferos que vemos hoy.

Sin embargo, algunos mamíferos regresaron al agua y se convirtieron en mamíferos submarinos como las ballenas y los delfines. Como discutimos anteriormente, no está claro por qué regresaron al agua.

Pero un misterio aún más grande es cómo respiran. Por ejemplo, las ballenas pueden permanecer en el agua durante mucho tiempo, pero tienen que salir a la superficie para respirar el oxígeno del aire para sobrevivir.

Investigadores de la Universidad de Liverpool estudiaron el comportamiento de la mioglobina, una proteína en los mamíferos buceadores que es responsable del oxígeno en sus músculos. Los científicos descubrieron que la mioglobina tenía una propiedad especial que ayudaba a estos mamíferos a permanecer bajo el agua durante largos períodos de tiempo.

La mioglobina está cargada positivamente. Esto repele las otras proteínas, evita que se agrupen y permite que la mioglobina almacene una cantidad significativa de oxígeno. Esa cantidad de oxígeno permite que los mamíferos buceadores permanezcan bajo el agua por intervalos de hasta una hora, lo que los mamíferos terrestres no pueden hacer.

5 La criatura morada del calcetín de aguas profundas

En la década de 1950, los científicos se encontraron con un misterioso animal de aguas profundas frente a las costas de Suecia que los confundió hasta principios de 2016.La criatura tenía literalmente la forma de un calcetín morado. Los científicos no tenían idea de qué era o de dónde pertenecía al ciclo evolutivo. La criatura de calcetines morados era diferente a todo lo que habían visto nunca.

Sin embargo, investigadores de la Institución Scripps de Oceanografía descubrieron recientemente nuevas especies que pertenecen al género de la criatura calcetín púrpura. Xenoturbella. A partir de sus estudios, los científicos han determinado que este género desempeñó un papel fundamental en la evolución de todos los animales.

Los investigadores colocaron este género en la base de la progresión evolutiva de los animales. Estas especies no tienen cerebro u otros órganos que se encuentran en otros animales. Sólo hay un agujero que funciona como una boca y un recto.

Aunque todavía hay mucho que aprender de la criatura calcetín púrpura, puede ayudarnos a responder la pregunta final: ¿Cómo surgieron los humanos?

4 De donde vino el agua de la tierra

El agua es la clave de la vida en la Tierra, pero su origen en nuestro planeta ha sido un misterio. Hasta hace poco, no teníamos idea de si el agua venía aquí en un meteorito o si se desarrollaba independientemente en la Tierra. Finalmente, algunos estudios más recientes han resuelto el debate. El agua estuvo aquí todo el tiempo y facilitó el nacimiento de los primeros organismos.

En un estudio, los investigadores examinaron algunos meteoritos y encontraron que el agua de la Tierra se originó cuando el sistema solar estaba en sus primeras etapas de creación de planetas. Esto es mucho antes de lo que se pensaba anteriormente y sugiere que el agua se formó con el planeta.

Otro estudio sobre la lava en Canadá arrojó los mismos resultados. Esos investigadores concluyeron que el agua en la Tierra tenía orígenes más antiguos que el Sol. Aunque los científicos todavía están debatiendo estas nuevas conclusiones, parece que tenemos una respuesta de trabajo por ahora.

3 Cómo la jirafa desarrolló un cuello largo

Con su cuello inusual, la jirafa siempre ha sido un tema favorito de discusión entre los biólogos evolutivos. Charles Darwin ciertamente tuvo mucho que decir sobre las jirafas. Pero como comentamos anteriormente, la teoría de larga data de que las jirafas se seleccionaron positivamente porque podrían alcanzar hojas más altas no parece ser correcta.

El cuello de la jirafa es un rasgo único en la naturaleza, sin embargo, no teníamos ni idea de cómo evolucionó durante más tiempo. Eso ha cambiado desde que los científicos observaron más de cerca los fósiles de jirafas.

Encontraron algo que nadie esperaba: el cuello de la jirafa no evolucionó a la vez como habíamos creído anteriormente. En cambio, sucedió en etapas y en realidad estaba sucediendo incluso antes de que existieran las jirafas.

Diferentes partes de sus vértebras evolucionaron en diferentes momentos, resultando en los largos cuellos que vemos hoy. Si bien aún no sabemos por qué las jirafas desarrollaron cuellos más largos, ahora sabemos cómo lo hicieron.

2 Cómo evolucionaron las aves sin vuelo

Los videos de animales virales nos han enseñado que las aves que no vuelan no son más que espasmos. Desde un punto de vista evolutivo, también son uno de los enigmas más grandes de la naturaleza.

Incluso si ignoramos la pregunta de por qué dejaron de volar, el misterio de cómo cruzaron los continentes sin la capacidad de volar nos ha confundido durante unos 150 años. La separación de los continentes ya había comenzado cuando evolucionaron, por lo que era imposible cruzar los océanos sin volar.

Sin embargo, un informe reciente ha revelado que todas las aves no voladoras (también conocidas como ratites) evolucionaron de una ave que voló hace unos 60 millones de años. Anteriormente se pensaba que las aves habían evolucionado por separado después de que los continentes comenzaran a separarse pero antes de que se desarrollaran los grandes mamíferos.

Luego, los investigadores demostraron que existía una relación estrecha entre dos especies de ratitas aparentemente distintas: el kiwi y el ave elefante, una especie extinta de Madagascar.

Esta no es la primera vez que los investigadores han descubierto el parentesco genético entre diferentes ratites. En la década de 1990, los estudios mostraron que los emus también eran primos cercanos de los kiwis.

1 Cómo se originó la vida en la Tierra

Cómo los primeros organismos desarrollados en la Tierra siempre ha sido un gran interrogante. Charles Darwin planteó la hipótesis de que una "sopa primordial", una mezcla de varios ingredientes para la vida en un charco o estanque literal, probablemente sirvió como centro de incubación para las primeras moléculas vivas.

Sin embargo, siempre hay problemas con esa teoría. Por ejemplo, el ARN es la molécula que se cree que fue la primera forma de vida en la Tierra. Pero el ARN solo puede replicarse con las moléculas de proteínas complejas que se forman más adelante. Entonces, ¿cómo llegó a existir en primer lugar?

Después de estudiar las condiciones en la Tierra alrededor del momento en que se originó la vida, los investigadores británicos demostraron que todo lo necesario para crear ARN estaba presente en el medio ambiente en ese momento.

Los científicos crearon artificialmente 50 ácidos nucleicos, los bloques de construcción del ARN, a partir de sulfuro de hidrógeno, luz ultravioleta e hidrógeno. Los tres estaban presentes en la Tierra cuando se originó la vida. Aunque los científicos han teorizado previamente que el ARN se desarrolló antes que las proteínas, esta fue la primera vez que alguien demostró que el ARN podría existir sin proteínas.

+ Cómo vuelan los búhos sin sonido

Los búhos no son criaturas particularmente especiales. Aparte de su extraño horario para dormir y sus ojos espeluznantes, no hay muchas personas que les echen un segundo vistazo. Sin embargo, los científicos siempre han estado fascinados por la capacidad del búho para volar sin emitir ningún sonido.

Para determinar cómo ocurrió esto, los científicos utilizaron recientemente microscopios de alta resolución para examinar las plumas de los búhos. Las plumas de las aves tienen al menos tres características diferentes que se combinan para producir un vuelo silencioso: un peine rígido de cerdas en el borde frontal, una franja flexible en el borde posterior y un material suave que se extiende uniformemente en la parte superior de las plumas.

No se ha encontrado ninguna otra ave que tenga alas tan sofisticadas.Este descubrimiento ya ha inspirado un material que algún día podría ayudar en la producción de aviones sin ruido.