La intervención de Molaye Mohamed- Ahid Nuez fue la elegida como ganadora del primer premio a las ponencias en el XI Congreso de Estudiantes de Biología, celebrado el pasado martes y miércoles, 28 y 29 de marzo, en el aula 1 de la Sección de Biología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de La Laguna. La exposición ganadora habló de las propiedades diversas de la tela de araña y sus aplicaciones en diversos campos. Las arañas son tan numerosas como variadas, se pueden encontrar a lo largo de todo el mundo y, tan solo en Canarias, hay unas quinientas especies, de las cuales más del 60 % son exclusivas de las Islas.
«El hilo principal, nunca mejor dicho, va a ser la seda de araña». Así comenzó Nuez su ponencia. A pesar de su gran diversidad, la seda que producen tiene una característica común: se compone de proteínas, conocidas como espidroínas. Estas proteínas están compuestas de una estructura central que consiste en una repetición de secuencias de aminoácidos, moléculas que forman las proteínas y que componen el 90 % de la molécula.
El resto, en los extremos, está integrado por distintos tipos de residuos de aminoácidos muy diversos. La diversidad de la seda de araña depende de la composición de ese 90 %. «Un mayor contenido en determinados aminoácidos se asocia a fibras más duras y resistentes, mientras que la presencia de glicinas otorga a la seda una mayor flexibilidad», aseguró Nuez. Estas proteínas se agrupan para dar lugar a una estructura superior, hasta formar la fibra de la seda de estos animales.
Un proceso desconocido
¿Cómo exactamente se produce el paso de la proteína a la estructura? Esta es una incógnita que todavía no tiene respuesta clara. Lo que sí se sabe, según Nuez, es que la espidroína pasa de ser una sustancia cristalina y líquida a una fibra insoluble en agua, pero la forma exacta en que esto ocurre aún es desconocida. Para explicar el proceso, existen distintas teorías, aunque se piensa que estas no son excluyentes entre sí.
Nuez se centró en la explicación de una de estas teorías, que asegura que la síntesis se produce dentro de una glándula especial de la araña, donde unas células se encargan de expulsar las proteínas que pasan a otra estructura. Allí adquieren la repetición de secuencias que representa la mayor parte de la proteína, pero también los aminoácidos de los extremos. Después, estas pasan a un conducto en donde sufrirán distintos procesos para dar lugar a la fibra insoluble que caracteriza a estas estructuras. Una vez que la seda está lista, una válvula en el abdomen de la araña controla el grosor y el flujo.
Dependiendo del tipo de glándula se producirá un tipo de seda u otro, con variaciones distintas dependiendo de la especie de araña que se trate, lo que producirá las variaciones en las propiedades de la telaraña. Esto es importante porque la seda no solo sirve para atrapar presas, sino que tiene usos muy diversos.
Uno de los casos más llamativos es el de la única especie de araña que hace todo su ciclo vital bajo el agua, la Argyroneta aquatica, o araña de agua. Este animal no ha desarrollado branquias por un milagro de la evolución, sino que utiliza la seda para crear un pequeño saco bajo el agua lleno de aire, renovándolo con burbujas que toma de la superficie. Las arañas también han encontrado la manera de utilizar su seda para desplazarse por el aire. Este proceso, conocido como ballooning en inglés, consiste en la expulsión de hilo de seda que le permite desplazarse cientos de kilómetros. Esto es debido interacciones con la atmósfera y su campo eléctrico.
No solo las arañas pueden favorecerse de la tela. Su carácter biodegradable, baja densidad, biocompatibilidad y propiedades mecánicas, abren la puerta a una gran cantidad de oportunidades en muchos campos de la ciencia, como la creación de nuevos materiales super resistentes o de estructuras en biomedicina. El problema principal está en la dificultad de hacer una granja de arañas, debido a la propia naturaleza de estos animales, que suelen practicar el canibalismo. Por esta razón se recurre a la manipulación genética para hacer que otros animales produzcan las proteínas específicas de la seda de araña. Esto no supone una solución sencilla, debido a la complejidad de este proceso.
«¿Cómo no hacer amistad con ese animal que se come a la mosca que no te deja estudiar?»
Nuez explicó al final de su ponencia la importancia de estos animales en los ecosistemas. «Las arañas son unos excelentes controladores de poblaciones de otros artrópodos. ¿Cómo no hacer amistad con ese animal que se come a la mosca que no te deja estudiar o al mosquito que no te deja dormir por las noches?». La exposición acabó con una reflexión: «Yo, francamente, si estuviera en una habitación y tuviera que elegir entre tener una cucaracha o una araña debajo de la cama, preferiría a la araña».
Si bien la ponencia de Molaye fue la ganadora, el resto no se quedó atrás. The costs of carnivore shape convergence: how plants solve similar problems in similar ways, de David Martínez, exploró el amplio mundo de las plantas que recurren a mecanismos distintos para sobrevivir en suelos pobres en nutrientes.
Las plantas carnívoras son ejemplos de esto, ya que consumen a otros seres vivos, principalmente insectos, para obtener un beneficio. Necesitan al menos una adaptación, haciendo uso de distintos mecanismos para atrapar a su presa. La presencia de suelos pobres en nutrientes es una pieza clave para que se produzca este cambio. En consecuencia, la planta pasa a tener una menor eficiencia fotosintética. Además, se ve obligada a destinar valiosos recursos para el mantenimiento de las estructuras usadas para atrapar a los insectos.
«Las plantas de la familia Nepenthes han llevado a cabo esta estrategia en numerosas especies»
Los beneficios terminan siendo mayores, proporcionando un aumento en el crecimiento, consiguiendo así una ventaja frente a los competidores. Estas plantas, con el objetivo de reducir costes energéticos, son capaces de alterar su dieta. Una de estas estrategias consiste en hacer que otro organismo digiera a la presa previamente, lo que le da una mayor facilidad a la hora de absorber los nutrientes. Un ejemplo de estas estrategias, explica Matínez, es la Nepenthes bicalcarata, la cual utiliza a las hormigas para esto.
Existe otra especie perteneciente a esta familia que se ha adaptado a la vida en los bosques oscuros de Bormeo. Ha desarrollado una relación interesante con los murciélagos, que duermen dentro de su estructura en forma de copa. Las plantas reciben los beneficios de los excrementos de estos animales, obteniendo así el nitrógeno que necesitan y reduciendo así el coste para digerir los alimentos. La planta es, además, bastante fácil de ser localizada, debido a que las paredes exteriores reflejan con facilidad el eco que producen los murciélagos para orientarse.
«Las plantas de la familia Nepenthes han llevado a cabo esta estrategia en numerosas especies, porque el paso de una dieta carnívora a una basada en el consumo de excrementos no es tan elevado en coste», subrayó Martínez. El murciélago es cuidadoso de no dañar las paredes internas de la planta con sus garras cuando se encuentra dentro de la estructura.
La ponencia, The ecological role of sharks in the oceans de Nadia Alejandra Del Rosario, fue también bastante reveladora, al tratar de unos animales que resultan tan intimidantes como llamativos. Los tiburones llevan cuatrocientos millones de años modelando el ecosistema marino, al estar en la cúspide de la pirámide alimenticia de sus ecosistemas.
Estos animales se encuentran en la cúspide de la cadena alimenticia, por lo que su desaparición causaría serios problemas en el equilibrio de los ecosistemas marinos. Además, son especies que no suelen tener muchas crías, llegan a la madurez sexual de manera muy tardía y exhiben comportamientos de canibalismo en su etapa embrionaria. «El embrión más fuerte termina devorando a los más débiles. Por esto es que hay pocas crías», explicó Rodríguez. Pero es es necesario ya que «si tuviéramos muchos depredadores en el zénit de los ecosistemas, se estarían comiendo los unos a los otros».
Los principales problemas que afectan a estas especies, ya de por sí más vulnerables debido a sus pocas tasas reproductivas, son la contaminación de los mares y la sobrepesca. Según apuntó Rodríguez, en la lista roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (IUCN) se encuentra el tiburón blanco, el martillo, el mako y otras especies.
«Es importante la concienciación de los sectores pesqueros y de la sociedad para reducir la sobrepesca masiva», señaló con preocupación la ponente. Si bien explicó que se han logrado importantes avances con organizaciones como La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO). Nadia finalizó su ponencia con una frase de la bióloga marina Sylvia Earle: «No temas de los tiburones, ya que, cuando hay muchos, el océano es saludable. Teme cuando ya no estén».
