No brain, no problem. Jellyfish learn just fine

(An artible by Phie Jackson read on science.com on 22nd September, 2023)

Despite lacking a centralized brain, the translucent creatures can learn from past experiences to avoid bumping into obstacles.

When it comes to learned behavior, even the simplest minds are capable of advanced thought. The Caribbean box jellyfish (Tripedalia cystophora), which doesn’t even have a brain, can alter its behavior based on past experiences, new research reveals. The creature uses this learning ability along with its astoundingly complex visual system to navigate the murky mangrove swamps it calls home, suggests a study today in Current Biology.

Scientists have known for some time that animals in the phylum Cnidaria—which includes jellyfish, corals, and sea anemones—are capable of basic forms of learning when repeatedly presented with a stimulus in their environment. They will either respond to it less (what’s known as habituation) or more (known as sensitization). Humans do this all the time—if you hear a sound over and over again, your ears might tune it out. In other instances, the sound may become difficult to ignore.

Habituation and sensitization are types of so-called nonassociative learning, as they don’t require connections between two different stimulus types in order to generate a response. In contrast, associative learning, which involves linking different types of stimuli together to then modify behavior, is regarded as a more advanced kind of learning.

Until recently, scientists believed that only animals with advanced nervous systems—such as humans and other mammals—could do it. Because a jellyfish’s nervous system is dispersed throughout its body, with no centralized brainlike structure, these animals have been viewed as incapable of associative learning.

Even among other brainless animals, T. cystophora stands out. Whereas most Cnidarians can only vaguely detect light sources, this fingernail-size, translucent creature has a whopping 24 eyes, arranged in clusters around the body to allow it to perceive the world with impressive visual detail and navigate around underwater mangrove roots in the Caribbean Sea and Central Indo-Pacific region.

Anders Garm, a marine biologist at the University of Copenhagen, suspected T. cystophora might also be capable of associative learning. Research from other labs had found some evidence of the phenomenon in sea anemones, but Garm and his colleagues were skeptical. In one of these previous studies, researchers subjected anemones to electric shocks and bright flashes of light.

Over time, the anemones shrank away from the flashes, but because neither stimulus occurs in the animals’ natural habitat, it was difficult to know whether the anemones were truly exhibiting an association between the light and the electric shock, or they had just become highly sensitized to the stimuli. “It’s like judging a fish by the ability to climb a tree,” says Jan Bielecki, a neurobiologist at Kiel University and lead author of the Current Biology study.

For their own test of the learning potential of Cnidarians, Garm and Bielecki wanted to harness natural behaviors. T. Cystophora’s sophisticated eyes make it good at avoiding obstacles with high visual contrast, but their murky habitat often makes objects difficult to distinguish. “This is where learning comes in,” says Michael Kingsford, a marine biologist at James Cook University who wasn’t involved with the study.

The researchers constructed a tank lined with visual stimuli in the form of gray and white stripes to simulate the jellyfish’s mangrove habitat, with the gray stripes mimicking the shapes of distant mangrove roots.

At first, the jellyfish swam close to the stripes and frequently bumped into the tank wall. But as time went on, they seemed to associate the gray stripes with a mechanical stimulus—the pain of collision—and consistently swam away from them. T. cystophora had connected two different stimulus types to change its behavior—both hallmarks of associative learning, the team reports. The jellyfish were also able to change their behavior rather quickly, after just a few run-ins with the tank wall.

To better understand the underlying neurobiology, the researchers isolated one of the jellyfish’s visual centers, known as rhopalia. Each rhopalium contains six eyes and generates electrical signals that modulate the jellyfish’s iconic pulse movement. When T. cystophora encounters an obstacle, rhopalia send out more signals, causing the animal to swerve.

The scientists showed the rhopalium a projected image of a moving gray bar to mimic a jellyfish approaching a mangrove root. At first, the visual center didn’t respond, but when the researchers added in a weak electric shock to mimic the mechanical stimulus of a collision, the rhopalium began to generate the type of high-frequency electrical signals that promote obstacle dodging. These findings suggest this structure, which functions as a type of miniature visual brain, also serves as a learning center.

These results are especially intriguing, Bielecki says, because they suggest learning is an “integral part of neuronal function,” and possibly something that evolved early on and conserved across different animal species. “It gets back to the evolutionary roots of nervous system function and the acquisition of learning,” Kingsford adds.

This would also make sense evolutionarily, the researchers explain, because learning is vital for survival. If an animal can’t change its behavior based on past experiences, it’s far more likely to wind up in deadly situations, Bielecki says. That jellyfish are one of the world’s oldest animals—they’ve been around for more than 500 million years per some estimates—is evidence that they have indeed learned a thing or two along the way.

Este pez es capaz de reconocerse en un espejo

(Un artículo de Vicente Fernández López en quo.com publicada el 31 de agosto de 2018)

El llamado "test del espejo" fue creado en 1970 por Gordon Gallup y, en teoría, mediría la capacidad de un animal para tener autoconsciencia de sí mismo, en función de su capacidad para reconocerse en un espejo.Consiste en pintarle una marca en la cara a un animal (o a un bebé) sin que se dé cuenta y ponerle frente a su reflejo. Supuestamente, si se da cuenta y trata de limpiar o tocar esa señal, es que el animal es consciente de sí mismo. 

Lo de la autoconsciencia sigue siendo polémico, pero lo cierto es que hasta la fecha solo la han pasado los animales que consideramos más inteligentes: los grandes simios, los elefantes, los delfines, las urracas, los humanos a partir de su segundo año y algunas variedades de aves como los cuervos. Pero nunca la había superado un pez. 

Hasta ahora, porque un experimento realizado por un equipo de la Universidad de Osaka ha revelado que los miembros de la familia Labridae, si son capaces de hacerlo. Estos pequeños peces del tamaño de un dedo humano fueron los protagonistas de un experimento en el que, al ponerlos frente a un espejo, los investigadores observaron que se movían y comportaban de una forma totalmente distinta a como lo hacían cuando estaban frente a otro ejemplar de la misma especie.

Posteriormente, les marcaron con un tinte en una parte del cuerpo, de tal forma que los peces solo podían ver la mancha si se miraban en el espejo. Y lo que ocurrió es que pasaron más tiempo adoptando posturas que les facilitaban ver la mancha en su imagen reflejada. 

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Ampliación (leído en el boletín Materia de El País del 27 de marzo de 2021)

Ahora leo en New Scientist que en una cuadra italiana 11 de los 14 caballos a los que pusieron frente al espejo con la marca en el cachete intentaron limpiarse con la pata. Hay expertos que ponen en duda que estén realmente mirándose. ¿Por qué? Porque lo normal, en cuanto un animal descubre el truco del espejo, es que se miren donde no se suelen ver. Unos científicos chinos enseñaron a unos macacos a reconocer su reflejo y lo primero que hicieron fue mirarse los genitales: una irresistible perspectiva inédita de sí mismos.

 

Del verde del verano al marrón del otoño: la química que cambia el color de las hojas

(Un texto de R. Pérez en El Confidencial del 15 de octubre de 2016)

Es un proceso natural en el que apenas reparamos, pero las reacciones que cambian el color de las horas de los árboles tienen también una explicación química.

Llevamos casi un mes de otoño pero en muchos lugares de nuestro país la sensación otoñal se ha hecho esperar hasta esta semana. Eso quiere decir que, entre otras cosas, han bajado las temperaturas, ha comenzado a llover y las hojas de los árboles han comenzado a cambiar de color. Un cambio al que estamos acostumbrados y que parece muy sencillo, pero que es resultado de una serie de reacciones con distintas sustancias químicasimplicadas, como explica Compound Interest. Aunque en total son decenas de compuestos, hay algunos determinantes en cada uno de los colores más habituales de las hojas de los árboles.

Las moléculas de estas sustancias alternan una serie de enlaces que pueden ser simples (consisten en un par de electrones compartidos por dos átomos contiguos) o dobles (dos pares de electrones compartidos por átomos contiguos), y dependiendo de esa estructura, absorben o reflejan unas u otras longitudes de onda del espectro visible de la luz, que es lo que crea la sensación de color en nuestros ojos.

Verdes: clorofila

La clorofila es el componente responsable del tradicional color verde de las hojas de los árboles. Se encuentra en los cloroplastos de las hojas y es un elemento esencial de la fotosíntesis, el proceso por el que las plantas utilizan la energía de la luz del sol para transformar el dióxido de carbono en agua y azúcares, emitiendo como resultado oxígeno al medio ambiente.

Para producir clorofila, las plantas necesitan termeraturas cálidas y luz del sol, ambos factores propios de la primaver y verano. Cuando el verano da paso al otoño, las temperaturas bajan y las horas de luz disminuyen, y con ello se reduce la producción de clorofila. A la vez, la clorofila ya existente se va descomponiendo. Poco a poco, el color verde va desapareciendo de las hojas.

Amarillas y naranjas: carotenoides y flavonoides

Los carotenoides y los flavonoides son grandes familias de compuestos químicos que se encuentran en las hojas de los árboles junto con la clorofila. Cuando ésta última es abundante, enmascara su color, naturalmente amarillento, anaranjado y rojizo. Carotenoides y flavonoides también se degradan durante el otoño, pero a menor velocidad que la clorofila y por eso sus colores se hacen visibles durante estas semanas.

La familia de los carotenoides incluye compuestos como el betacaroteno, que da el color naranja a las zanahoras, luteína, que tiñe de amarillo la yema del huevo, y el licopeno, responsable del rojo de los tomates.

Rojizas y magentas: antocianina

La antocianina pertenece también a la familia de los flavonoides, un tipo de compuesto que, a diferencia de los carotenoides, no están presentes en las hojas durante todo el año, sino que comienzan a sintetizarse a medida que los días se acortan debido a la concentración de azúcares y el efecto de la luz del sol sobre ellos.

La función de la antocianina no está del todo clara todavía, aunque se cree que juegan un papel en la protección de los tejidos de la hoja ante la luz, prolongando así su vida y retrasando el momento de su caída. Dependiendo de la acidez de la savia del árbol, la antocianina tiñe las hojas de un rango de colores entre el rojo, el magenta y el morado.

 

 

Los increíbles beneficios del vinagre para su uso en plantas de interior

(Leído en El Confidencial el 2 de junio de 2022)

Utilizar el vinagre en tus plantas tiene múltiples beneficios ya que, entre otras cosas, ayuda a regular el pH de la tierra, así como a tratar o prevenir plagas y enfermedades.

Aunque es muy utilizado para cocinar, el vinagre también es uno de los productos estrella para limpiar y desinfectar superficies y electrodomésticos, eliminar la grasa de la cocina, la cal de la ducha o las manchas más difíciles de la ropa.

Pero es que, además, el vinagre (ya sea de manzana, de vino o blanco) tiene importantes propiedades que son beneficiosas tanto para las plantas de exterior como para las plantas de interior ya que sirve de eficaz herbicida. Sin embargo, tiene muchos más usos, como controlar plagas o desinfectar materiales. Los vemos a continuación.

Seguramente, las hojas de tus plantas van acumulando polvo y suciedad con el paso del tiempo. Por eso, para mantenerlas siempre limpias es recomendable usar un paño de microfibra o de algodón y pasarlo impregnado de vinagre (en una mezcla de dos partes de agua y una de vinagre) por encima de las hojas. ¡Quedarán relucientes y mucho más verdes!

Regula el pH de la tierra y mantiene las flores frescas

Asimismo, gracias a su acidez, el vinagre ayuda a regular el pH de la tierra, beneficiando sobre todo a las plantas acidófilas como es el caso del ficus elastica, las hortensias o las gardenias. Mezcla una cucharada de vinagre blanco con un litro de agua y riega la planta. Ese mismo contenido acético es excelente para mantener a raya el moho que se puede generar en algunas plantas. Solo es necesario añadir dos cucharadas de vinagre en una garrafa de tres litros de agua y agitarlo antes de rociar la zona afectada de la planta.

El vinagre también ayuda a inhibir el crecimiento de las bacterias y mantiene frescas las flores cortadas durante más tiempo. Para ello solo hay que añadir dos cucharadas de vinagre blanco junto a una cucharadita de azúcar en un recipiente de agua. Por otro lado, si quieres mantener alejada a tu mascota de las plantas de tu hogar, moja algún trapo o tela vieja en vinagre y colócalo cerca de las macetas. Eso les mantendrá alejados, ya que ni perros, ni gatos soportan el olor a vinagre.

Si eres de los que utiliza macetas de barro o terracota, sabrás que estas suelen ensuciarse rápidamente por la humedad del agua y, la verdad, estas manchas no son fáciles de limpiar. El vinagre eliminará la suciedad y le devolverá su color. Por último, pero no menos importante, el vinagre ablanda la cáscara exterior de las semillas, favoreciendo que estas germinen más rápido y de forma saludable. Solo necesitas poner en agua las semillas durante una noche y echarle de 5 a 8 gotas de vinagre blanco. ¡Notarás la diferencia! 

Ni posos de café ni cáscara de huevo: si echas las sobras de comida a tus plantas las podrías estar matando

(Un texto de Liliana Fuchs en Directo al paladar publicado el 16 de abril de 2023)

El mundo se divide entre los que presumen de plantas frondosas, preciosas y lustrosas en casa, y a los que se les muere incluso un cactus a los tres días. Se nos olvida que las plantas domésticas también son seres vivos y exigen unos cuidados con los que a veces nos pasamos de frenada. Porque, en contra de lo que se suele creer, alimentarlas con sobras de comida es muy mala idea.

Son recurrentes esos viejos trucos de la abuela, remedios caseros heredados de familia o que nos cuentan incluso en la floristería o vivero de donde salimos con nuestra ilusión a llenar nuestra casa de la vivacidad de plantas y flores. También como idea ecológica de aprovechamiento y sostenibilidad, apelando a lo supuestamente "natural". Pero no todo lo natural es bueno, ni para la propia naturaleza.

Ni los posos del café, ni la piel de las frutas ni la cáscara de huevo: olvídate de echar todas estas sobras a tus maceta, jardineras o huerto. No solo no sirve de nada, podrías estar incluso dañando a las plantas, matándolas poco a poco o provocando el desarrollo de hongos, bacterias e insectos.

Por qué los alimentos humanos no nutren a las plantas

No existe ninguna evidencia científica que demuestre el mínimo beneficio de algo como los posos del café o la cáscara de huevo en la tierra de una planta. Y no resulta inocuo, por lo que tampoco es recomendable la idea de "bueno, como tampoco me cuesta nada echarlo, igual algo sí hace". El remedio puede ser peor que la enfermedad.

Estos mitos recurrentes se basan en la idea de que los alimentos que nosotros ingerimos tienen vitaminas y minerales que también las plantas pueden aprovechar. El problema es que las plantas no tienen un sistema digestivo como el nuestro, ni las mismas exigencias nutricionales.

Lo ha explicado en más de una ocasión Eduardo Barba, investigador botánico y jardinero experto en su sección Meterse en un jardín del programa radiofónico conducido por Angels Barceló Hoy por Hoy. Las plantas necesitan que los nutrientes sean previamente descompuestos, pues no son capaces de absorber directamente la materia orgánica. Es decir, sí podemos hacer compost con las sobras orgánicas de la comida, y una vez descompuestas gracias a la acción de microorganismos, sí podemos usarlo como abono natural.

Mitos de remedios caseros para las plantas que pueden dañarlas

Además de no servir para nada, Barba comenta algunos de los remedios más populares que pueden afectar negativamente a la salud de nuestras plantas y huertos.

• Posos de café. La cafeína es un estimulante que puede dañar a la salud de las plantas. También suele acumular humedad en la tierra cuando echamos los posos directamente desde la cafetera, generando hongos o atrayendo microorganismos.
• Canela. Se cree que sirve para combatir los hongos, echándola pulverizada en polvo o disuelta con agua, en las raíces o las hojas, pero no tiene ningún efecto fungicida; los hongos terminarán por desarrollarse sin problemas.
• Cáscara de huevo. Es rica en minerales, pero no se descompone, ni tiene calcio que puedan aprovechar las plantas, ni siquiera triturada. A menudo conservan restos minúsculos de huevo que podría generar pudrición o atraer insectos o bacterias.
• Agua de cocer verduras, caldos y zumos. Por mucho que tengan vitaminas y minerales, no tienen ningún beneficio para las plantas. Si además tienen sal u otros aditivos, por muy poca que sea, puede matar a la planta. Y habitualmente provocan pudrición de las raíces y un exceso de humedad en la tierra.

Si nuestra planta tiene falta de nutrientes, hay que acudir a abonos orgánicos específicos; cuando el problema es un hongo, la solución son los fungicidas. Las plagas de insectos como mosca blanca, pulgones o arañas exigen tratamientos específicos, así como las enfermedades concretas de cada planta. Ante la duda, lo mejor es acudir a un profesional.

Las sobras de comida, al contenedor correspondiente de desechos orgánicos, salvo que tengamos espacio en el jardín o terraza para producir nuestro compost. Hay que reconocer que lo de tirar los restos de alimentos a las macetas es, además, un poco guarrete.