El artículo muestra que los grupos de zifios reducen el riesgo de depredación por su mayor enemigo, las orcas, gracias a su extrema sincronización durante el buceo, un comportamiento que no se ha observado en otros cetáceos de buceo profundo. Los investigadores utilizaron dispositivos de marcaje DTAG adheridos al lomo de los zifios con ventosas, que registran la profundidad de los buceos, los movimientos de los zifios y los sonidos que emiten para cazar y comunicarse.

La colocación de las marcas es difícil porque los zifios pasan de media menos de tres minutos en superficie entre buceos, pero en tres ocasiones se pudieron colocar dos marcas en animales del mismo grupo social: en El Hierro, en el Mar de Liguria (Mediterráneo) y en Azores.

Solo emiten sonidos en profundidad y están en silencio en aguas más someras

Se observó que los zifios coordinan sus buceos en un 99 %, así como el tiempo en el que emiten sonidos de ecolocalización para buscar a sus presas. Es más, a pesar de esta fuerte cohesión social, los zifios solo emiten sonidos en profundidad y están en silencio en aguas más someras donde podrían ser atacados por las orcas. Las orcas solo cazan mamíferos cerca de superficie porque necesitan respirar frecuentemente para esta caza tan energética.

Los zifios tienen que vocalizar obligatoriamente en sus buceos de alimentación para buscar presas con ecolocalización en la oscuridad de las aguas profundas. Comienzan a emitir chasquidos a una media de 450 metros de profundidad, se separan para buscar alimento independientemente y se reúnen de nuevo al final del buceo, iniciando a los 750 metros de profundidad un ascenso lento y en silencio.

«Lo más enigmático es que este ascenso no es directo a superficie por la vía más corta, en vertical, sino que los zifios suben en diagonal, lo que alarga el ascenso en un 30 %, a pesar de que ya deberían estar ansiosos por llegar a superficie para respirar2», declara Mark Johnson, el ingeniero de la escocesa Universidad de St. Andrews que diseñó los dispositivos DTAG del estudio. «Este comportamiento no tiene sentido energético, pero es clave para evitar los ataques de las orcas», afirma Peter Madsen, catedrático de la Universidad de Aarhus en Dinamarca y coautor del estudio.

Calderones y cachalotes, que también se alimentan en profundidad, suben en vertical y comunicándose para reunirse con las crías que han dejado en superficie al cuidado de otros miembros de la familia. Estos animales pueden defenderse de las orcas gracias a que forman grupos grandes y a que tienen mayor potencia muscular que los zifios.

Los zifios viven en grupos pequeños y son de bajo consumo energético para poder realizar sus largos buceos. No tienen ninguna defensa ante los depredadores, así que lo mejor es no ser encontrado por ellos. «Aquí es donde la unión hace la fuerza antidepredadora», dice Natacha Aguilar, quien añade que «gracias a que los grupos de zifios bucean juntos, son libres de ascender de forma impredecible y en silencio, porque no tienen que comunicarse ni reunirse con nadie en superficie, están todos unidos en profundidad».

Comportamiento clave

Este comportamiento es clave porque las orcas pueden escuchar las vocalizaciones de los zifios desde superficie y seguirlos, pero los zifios las logran evitar al callarse y llegan a superficie todos juntos en cualquier punto impredecible dentro de un círculo de alrededor de un kilómetro desde la vertical de la última pista sonora de su localización. Un grupo de orcas solo puede cubrir visualmente alrededor de un 10 % de esta área, de modo que los zifios han reducido en un 90 % su riesgo de depredación.

Pero este comportamiento no solo sacrifica tiempo de alimentación, al alargar los ascensos en un 30 %, sino que implica que los adultos han de adaptarse a las menores capacidades de buceo de las crías del grupo. Esto enlaza morfología y comportamiento y solventa un enigma biológico hasta ahora irresoluto: las hembras y los machos de zifios son del mismo tamaño, a pesar de que los machos luchan por las hembras y en los animales donde esto ocurre los machos son mayores, lo que les da ventajas en la lucha. «Todo se explica porque hembras grandes pueden parir crías de mayor tamaño, y esto es necesario para que las crías adquieran rápidamente las facultades de buceo necesarias para unirse al grupo en sus buceos profundos», afirma Aguilar.

Vídeo: Creación artística del comportamiento de buceo de un zifio, incluye sonidos grabados con dispositivos DTAG adheridos con ventosas al lomo de los animales en El Hierro, por investigadores de la ULL, Aarhus (Dinamarca) y St Andrews (Escocia). (c) St.Thomas Productions.

El estudio se realizó en el suroeste de Tenerife, en el área protegida a nivel europeo: Zona de Especial Conservación Teno Rasca, donde se encuentra la mayor población de calderón tropical o ballenas piloto de Europa.

Las formas modernas de los cetáceos evolucionaron desde mamíferos terrestres hace 30 millones de años, y la habilidad de buscar presas bajo el agua con chasquidos sonoros (la ecolocalización),  surgió de forma temprana en este proceso evolutivo. Para ello los chasquidos se producen de forma neumática, circulando aire a través de un esfínter musculoso en su cabeza. Esto conlleva increíbles adaptaciones de la anatomía de la producción del sonido.

Pero la profundidad constituye un reto, porque la presión hidrostática aumenta y se comprime el aire. Así, a 700 metros de profundidad, donde cazan las ballenas piloto, un pulmón lleno de aire se ha reducido al 1.5 % de su volumen. Pero el nuevo estudio muestra que esto no es un problema porque las ballenas piloto usan pequeñas cantidades de aire para producir cada chasquido de ecolocalización.

Dispositivos adheridos por ventosas

El autor principal del estudio, Ilias Foskolos, estudiante de doctorado en la  en Dinamarca, señala que cómo las ballenas logran mantenerse ecolocalizando en inmersiones profundas ha sido siempre un misterio para la ciencia. Para enfrentar este desafío, el equipo internacional colocó unos dispositivos adheridos por ventosas, unas computadoras en miniatura, a los calderones en el sur de Tenerife, en colaboración con la Universidad de La Laguna, y así grabaron el sonido de los chasquidos de ecolocalización durante los buceos profundos de las ballenas piloto.

Mark Johnson, investigador de la Universidad de St Andrews en Escocia, comenta que hubo un «momento eureka» cuando se dieron cuenta de que «el sonido de cada clic cambia gradualmente a medida que las ballenas ecolocalizan, dependiendo de la cantidad de aire utilizado».

Peter Madsen, de la Universidad de Aarhus, agrega que esto significaba que se podían medir por primera vez el volumen de aire que usan las ballenas para hacer cada chasquido. A pesar de que estos calderones pueden detectar presas a diez o incluso a cientos de metros, «los pequeños volúmenes de aire significan que la ecolocalización no requiere mucha energía».

El equipo de la Universidad de La Laguna que codirige este buceo está liderado por la investigadora Ramón y Cajal Natacha Aguilar, del Grupo de Investigación en Biodiversidad, Ecología Marina y Conservación, quien apunta que «este estudio descubre los increíbles desarrollos evolutivos que permiten a los calderones cazar eficientemente en la oscuridad», a lo que añade que su dependencia del sonido «los hace vulnerables al ruido de los barcos que estamos introduciendo en el océano».

Según informa la UEx, normalmente se utilizan materiales artificiales denominados metamateriales o materiales con constantes dieléctricas o magnéticas altas, y la novedad radica en lograr que sea desde el interior de estos, sin añadir capas externas.

Serna destacó que, aunque todo el mundo tiene en mente la capa de Harry Potter y es el modelo que otros científicos han usado, hasta ahora no se había propuesto esta idea que ya fue sugerida en la obra de El Hombre Invisible, de H.G. Wells, en la que Griffin desaparece inyectándose un brebaje decolorante.

Válido en objetos de pequeño tamaño

El método es válido para elementos de pequeño tamaño y los anchos de banda conseguidos son todavía reducidos, pero el equipo encargado piensa que aún quedan mejoras por efectuarse.

Por su parte, el director de esta indagación, Luis Landesa, sostiene que con este descubrimiento se abre un nuevo y múltiple abanico de aplicaciones en el ámbito de las comunicaciones o bioingeniería.

La conocida revista Scientific Reports, del grupo Nature, publicó durante esta semana un trabajo de la Universidad de La Laguna, realizado por Ines Sifaoui, que indaga en el uso y aplicación de colirios comerciales para el tratamiento de la queratitis por Acanthamoeba, que es un tipo de ameba de vida libre causante de inflamaciones de la córnea que pueden, incluso, desencadenar en ceguera y cuya población de riesgo mayor son los usuarios habituales de lentes de contacto.

Con un índice de impacto de 4,3 e incluida en el primer cuartil de publicaciones en el área de ciencias multidisciplinares, su redacción corresponde al Instituto Universitario de Enfermedades Tropicales y Salud Pública de Canarias de la institución universitaria. Asimismo, han participado miembros del laboratorio de amebas de vida libre y de terapia anti protozoaria de la entidad citada, además de la Universidad de Cartago (Túnez), el Servicio Canario de Salud (sección oftalmología) y la clínica oftalmológica Nivaria.

Dicho centro de investigación de la ULL, gracias a la incorporación de una investigadora postdoctoral mediante el programa Agustín de Betancourt, está trabajando en el desarrollo de nuevos tratamientos frente a estas infecciones y, de hecho, se encuentra ya en la etapa de elaboración de un colirio no comercial altamente efectivo. Puesto que las soluciones existentes son poco efectivas y muy tóxicas, las nuevas terapias requieren de arduas fases preclínicas y clínicas que implican muchos años y un alto coste hasta que el producto está en el mercado.

Estas proteínas se encargan de trasladar información de un lado a otro de la membrana, de la que dependen todos los seres vivos, y representan hasta un 30% del total de proteínas del organismo y el destino del 60% de los fármacos que actualmente encontramos en el mercado, según indica Ismael Mingarro, catedrático de Bioquímica y Biología Molecular en la UV y coordinador del proyecto.

Para que la introducción de las proteínas se produzca con éxito, entran en juego factores como la composición, la longitud o la posición de aminoácidos concretos. Como explica Mingarro, si se tiene en cuenta la distribución de los aminoácidos en la membrana, “podemos conseguir minimizar el tamaño de estas proteínas, lo que facilita su utilización en nuevas aplicaciones biotecnológicas, y que sea posible insertar secuencias con aminoácidos desfavorables para esta inserción, pero que realicen funciones específicas”. “Es decir, que nos podamos plantear dotar de nuevas funciones a estas proteínas o modular el efecto de fármacos a través de diseños racionales”, añade.

La información empleada se ha obtenido de una base de datos de proteínas de membrana cuya estructura había sido resuelta a nivel atómico. Ahí radica, según un comunicado de la UV, su principal novedad, ya que en investigaciones anteriores “las bases de datos contenían considerablemente menos proteínas y podían presentar sesgos, o estaban basadas en predicciones, no en observaciones reales”.

El nombre del artículo publicado es “Biological insertion of computationally designed short transmembrane segments”, y el principal autor del mismo es el doctorando Carlos Baeza-Delgado.

La investigación  la han desarrollado de manera conjunta el Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Valencia, el Departamento de Bioquímica y Biofísica de la Universidad de Estocolmo y el Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG) de Barcelona. Y los resultados obtenidos han sido validados, a su vez, tanto en el laboratorio valenciano como en el de la Universidad de Estocolmo, dirigido por el profesor Gunnar von Heijne, mediante una estancia de investigación de Baeza-Delgado en Suecia.