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La relación entre la vida y la energía en la Tierra

Olivia P. Judson en la revista Nature ha compilado una breve historia de la energía (libre) de la Tierra. Esta historia está dividida en cinco épocas que han impulsado la evolución de la vida, con cada época ligada a una nueva fuente de energía que ha transformado la vida. Estas son: energía geoquímica, luz solar, oxígeno, carne y fuego. La energía libre, dice la autora, es un requerimiento universal para la vida, produce el movimiento en su aspecto mecánico y las reacciones químicas que en la biología producen cambios celulares. Hay que notar que esta trayectoria evolutiva parte del supuesto de que la vida surgió en la Tierra y no llegó a la misma del espacio en forma bacterial (teoría de la panspermia). 

En un principio existían dos formas de energía disponibles, la energía geoquímica y la luz solar. Estas dos son energías intrínsecas, una de la posición de la Tierra en el sistema solar y la otra es una propiedad del planeta que ocurre como reacción del agua al basalto y otras rocas, lo cual genera compuestos como el hidrógeno, el metano y el sulfuro de hidrógeno. La Tierra se habría formado hace 4.5 mil millones de años; la autora calcula que la vida comenzó hace más de 3.7 mil millones de años. 

A grandes rasgos tenemos aquí una espiral evolutiva en la que al tiempo del surgimiento de la vida, inicia la utilización de energía geoquímica. A esto le sigue la fotosíntesis anoxigénica, y la entrada a la era de la luz solar. Surgen la cianobacterias y más tarde fósiles de algas; empieza la era del oxígeno. Empieza la era de la energía de la carne; plantas vasculares colonizan la tierra firme; aparece el fuego en la tierra (el fuego necesita tres condiciones: una fuente de ignición, como los rayos en la atmósfera, oxígeno, y combustible); el fuego impulsa la evolución de los homínidos y más tarde se utiliza para generar herramientas y tecnología que a su vez permite utilizar otras formas de energía.

Cognición extendida: las arañas piensan a través de sus telarañas

Ecosistemas

Por: pijamasurf - 05/11/2017

El fascinante mundo de las telarañas, los instrumentos de vibración cognitiva de las arañas

La emergente rama de la cognición extendida muestra cómo los procesos cognitivos, de memoria, aprendizaje y quizás autoconciencia, no están restringidos al cerebro o incluso al cuerpo en sentido estricto. Un fascinante estudio investigó la forma en la que las arañas utilizan sus telarañas como parte de una cognición extensa.

Según los investigadores, la telaraña como extensión cognitiva promueve ciertas conductas grupales y estimula la innovación a través de la conectividad cognitiva. Las estructuras de seda funcionan "como extensiones de los órganos perceptuales de las arañas, aumentando la sensibilidad a través de la amplificación o del atenuamiento de vibraciones particulares, lo cual les permite detectar movimientos del sustrato a cierta distancia". Las telarañas son instrumentos de cognición que transmiten vibraciones musicales, como ha mostrado otro estudio:

Las arañas que habitan en telarañas tienen una vista muy pobre y dependen casi exclusivamente de las vibraciones de sus redes para "ver" el mundo. Los patrones musicales que emergen de sus telarañas afinadas les proveen información crucial sobre el tipo de presa que han atrapado, los predadores que se acercan, así como las cualidades de sus posibles parejas. Las arañas cuidadosamente ingenian sus telarañas con un rango amplio de sedas para controlar su arquitectura, tensión y dureza, lo cual es análogo a construir y afinar un instrumento musical.

Las arañas saltarinas, por ejemplo, utilizan señales vibratorias alternativas en sus telas según el tamaño de su presa, en formas de agresión a través de mimesis. Otras arañas reciben estas vibraciones y atacan presas ficticias, lo cual hace que caigan enredadas en la telaraña. Los investigadores han notado que las arañas son capaces de llevar su atención selectivamente a ciertas áreas de las telarañas para modularlas. La tensión de las telas es regulada según qué tipo de presas se quiere atender. Algunas arañas incluso eligen su hábitat conforme a los ambientes que mejor transmitan sus vibraciones, como si fueran productores de audio eligiendo un estudio. De manera notable, cuando se les administran sustancias psicodélicas u otras drogas, las arañas alteran la arquitectura de sus telarañas, y se ha notado que algunos parásitos inyectan sustancias a las arañas para que construyan telarañas que ellos mismos pueden explotar, en un metacontrol mental.

La conclusión es que las telarañas procesan información de manera adaptativa y le imparten significado dentro de un sistema todoabarcante.