Shark's ‘virgin birth’

In a study reported last Friday in the Journal of Fish Biology, scientists showed DNA testing proved that a pup carried by a female Atlantic blacktip shark in the Virginia Aquarium & Marine Science Center contained no genetic material from a male. The first documented case of asexual reproduction, or parthenogenesis, among sharks involved a pup born to a hammerhead at an Omaha, Neb., zoo.

"This first case was no by chance," Demian Chapman, a shark scientist and lead author of the second study, said in a statement. "It is quite possible that this is something female sharks of many species can do on occasion." The aquarium sharks that reproduced without mates each carried only one pup, while some shark species can produce litters numbering in the dozen or more. The scientists cautioned that the rare asexual births should not be viewed as a possible solution to declining global shark populations. "It is very unlikely that a small number of female survivors could build their numbers up very quickly by undergoing virgin birth," Chapman said.
Virgin birth has been proven in some bony fish, amphibians, reptiles and birds, and has been suspected among sharks in the wild. The scientists who studied the Virginia and Nebraska sharks said the newly formed pups acquired one set of chromosomes when the mother's chromosomes split during egg development, then united anew. Absent the chromosomes present in the male sperm, the offspring of an asexual conception have reduced genetic diversity and, the scientists said, may be at a disadvantage for surviving in the wild.

A pup, for instance, can be more susceptible to congenital disorders and diseases. The scientists said their findings offer "intriguing questions" about how frequently automictic parthenogenesis occurs in the wild. "It is possible that parthenogenesis could become more common in these sharks if population densities become so low that females have trouble finding mates," said Mahmood Shivji, one of the scientists and director of the Guy Harvey Research Institute at Nova Southeastern University in Florida.

Dictyostelium

El 'Dictyostelium' permite estudiar la movilidad, la comunicación, el suicidio y la 'sociología' de las células.
Dictyostelium, un simple moho, apasiona a algunos biólogos, que lo han convertido en un organismo modelo, junto a la mosca del vinagre, un gusano y algunas levaduras. Presenta la particularidad de existir tanto en estado unicelular como multicelular. Su forma de reproducirse y su facultad de suicidarse contribuyen al interés que suscita. Muerte celular programada, comunicación celular, sociología de las amebas y morfogénesis son algunos de los temas de investigación de quienes han hecho de la Dictyostelium su cobaya favorito. Organismo modelo, capaz de pasar del estado unicelular a una congregación funcional de individuos, esta ameba social permite, gracias a su pequeño genoma fácilmente manipulable, estudiar la movilidad, la comunicación, el suicidio y la sociología de las células.
'Dictyostelium es un simple moho. Pero es estéticamente agradable: uno no se cansa de la variedad y elegancia de este organismo', dice Pierre Golstein, del Centro de Inmunología de Marseille-Lumigny (Francia), quien no escatima elogios sobre esta curiosa ameba que ha convertido en su cobaya fetiche. En principio, Dictyostelium discoideum no tenía nada que pudiera fascinar a los investigadores. Surgida hace unos 1.000 millones de años, vivía en la maleza, en el más completo anonimato, hasta que un naturalista la descubrió en 1869. Cultivada en laboratorio en los años treinta, no conoció la gloria hasta los años cincuenta, después de que el biólogo John Tyler Bonner, de Princeton, filmase las etapas de su curiosa forma de reproducirse, que fascinó al mismísimo Einstein.
En época normal, Dictyostelium se limita a ingerir las bacterias que prosperan en el humus y se reproduce dividiéndose tras unas 1.000 comidas. Pero si se produce un periodo de hambruna, las amebas convergen, formando una estructura estrellada, antes de unirse, en una cantidad de unos 100.000 ejemplares, en una gota traslúcida, que pronto se convierte en una especie de babosa. Capaz de arrastrarse por el suelo, se dirige hacia el punto más luminoso y caliente, donde vuelve a transformarse: algunas células se suicidan y forman un tallo de entre dos y tres milímetros de altura que sostiene una masa productora de esporas. Y todo ello en aproximadamente 24 horas. Este pseudochampiñón aguardará a que vengan días mejores para liberar estas esporas que darán nacimiento a una nueva generación de Dictyostelium.
Este paso del estado unicelular al multicelular, del individuo al colectivo organizado, es notable. 'Es uno de los múltiples intentos de la evolución para alcanzar la multicelularidad, en este caso sin pasar por la sexualidad', explica Michel Véron, del Instituto Pasteur. 'Esto implica inventar una forma de migración, de adhesión, muy similar al quimiotactismo de algunas de nuestras células'. La babosa no dispone de ningún sistema nervioso pero, pese a todo, es capaz de gestionar la información sobre la posición en que se encuentra, sufre una morfogénesis (una modificación de sus estructuras), mientras que las células del tallo aceptan sacrificarse para que otras perpetúen su patrimonio genético, incluso aunque este patrimonio sea ligeramente diferente al suyo.
Todo esto equivale a afirmar que Dictyostelium, fácil de cultivar, de modificar y no patógena (muere por encima de los 27 grados), tenía todo lo que hace falta para convertirse en una estrella de laboratorio. Al principio, este voraz fagocitador -puede incluso tragarse bolas microscópicas de látex- interesó sobre todo a los biólogos del desarrollo y, más recientemente, a los especialistas en las relaciones huésped-patógeno, que buscaban saber cómo un macrófago actúa para englobar y eliminar una bacteria, por ejemplo. La analogía entre Dictyostelium y nuestras células inmunológicas ha resultado sumamente esclarecedora. A finales de los años setenta se descubrió la importancia de una molécula, el AMP cíclico, que al ser liberada en el medio ambiente desencadena una avalancha de reacciones y dirige el proceso de migración y de agregación de las amebas.
Estas moléculas se encuentran en los organismos superiores, de forma que se ha pasado a considerar lDictyostelium como un modelo válido para estudiar procesos como la citoquinesis (el movimiento de las células), que interviene tanto en la respuesta inmunológica como en los mecanismos cancerígenos.
Secuenciar su genoma, tarea en la que participan varios equipos franceses, está muy avanzado. Se sabe que cuenta con alrededor de 34 millones de pares de bases, repartidos en seis cromosomas y hasta la fecha han sido identificados más de 400 genes, implicados en la movilidad, la diferenciación y la comunicación celular. La ameba social todavía está lejos de haber revelado todos sus secretos.

http://www.youtube.com/watch?v=Ql7i_TLUurM&NR=1

“butterfly effect”

Does the Flap of a Butterfly's Wings in Brazil Set off a Tornado in Texas?

Edward Lorenz, father of chaos theory