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13.11: Por qué es importante - Diversidad animal - Biología

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¿Por qué discutir la importancia de la diversidad animal?

La evolución animal comenzó en el océano hace más de 600 millones de años con criaturas diminutas que probablemente no se parecen a ningún organismo vivo en la actualidad. Se estima que el número de especies existentes está entre 3 y 30 millones.

Pero, ¿qué es un animal? Si bien podemos identificar fácilmente perros, pájaros, peces, arañas y gusanos como animales, otros organismos, como los corales y las esponjas, no son tan fáciles de clasificar. Los animales varían en complejidad, desde esponjas marinas hasta grillos y chimpancés, y los científicos se enfrentan a la difícil tarea de clasificarlos dentro de un sistema unificado. Deben identificar los rasgos que son comunes a todos los animales, así como los rasgos que se pueden utilizar para distinguir entre grupos de animales relacionados. El sistema de clasificación animal caracteriza a los animales según su anatomía, morfología, historia evolutiva, características del desarrollo embriológico y composición genética. Este esquema de clasificación se desarrolla constantemente a medida que surge nueva información sobre las especies. Comprender y clasificar la gran variedad de especies vivientes nos ayuda a comprender mejor cómo conservar la diversidad de la vida en la tierra.

Los resultados del aprendizaje

  • Discutir la historia evolutiva del reino animal.
  • Gráfico de filogenia animal
  • Describir los diversos tipos de planes corporales que ocurren en los animales.
  • Discutir las estructuras de los tejidos que se encuentran en los animales.
  • Discutir los métodos y las características de la reproducción animal.
  • Discutir la importancia de la homeostasis en los animales.

13.11: Por qué es importante - Diversidad animal - Biología

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Los artículos de Editor's Choice se basan en las recomendaciones de los editores científicos de las revistas de MDPI de todo el mundo. Los editores seleccionan una pequeña cantidad de artículos publicados recientemente en la revista que creen que serán particularmente interesantes para los autores o importantes en este campo. El objetivo es proporcionar una instantánea de algunos de los trabajos más interesantes publicados en las diversas áreas de investigación de la revista.


Profesor asistente

La Dra. Kukekova estudia la genética de los comportamientos sociales. Trabaja con modelos animales no convencionales que tienen un potencial significativo para comprender la regulación genética de la afiliación, la agresión, la ansiedad y el miedo, comportamientos sociales que se asocian constantemente con los trastornos neurológicos humanos. La identificación de genes y redes de genes implicados en la regulación de estos comportamientos también es un tema de interés para los programas de cría de animales centrados en la selección de rasgos de comportamiento.


Por qué la variación intergrupal es importante para comprender el comportamiento

La variación intergrupal (IGV) se refiere a la variación entre diferentes grupos de la misma especie. Si bien se esperaba y se evidenciaba su existencia en el ámbito del comportamiento, los efectos potenciales del IGV rara vez se consideran en estudios que pretenden arrojar luz sobre los orígenes evolutivos de la sociocognición humana, especialmente en nuestros parientes vivos más cercanos: los grandes simios. Aquí, al tomar a los chimpancés como punto de referencia, argumentamos que (i) IGV podría explicar de manera plausible hallazgos de investigación inconsistentes en numerosos temas de investigación (estudios experimentales / conductuales en chimpancés), (ii) comprender los orígenes evolutivos de la conducta requiere un análisis preciso evaluación de los modos de comportamiento de las especies en diferentes contextos socioecológicos, lo que requiere una estimación confiable de la variación entre grupos intraespecíficos, y (iii) es cada vez más probable que se espere IGV en el ámbito del comportamiento debido a la identificación progresiva de animales no humanos culturas. Con estos puntos, y extrapolando de los chimpancés a pautas genéricas, pretendemos alentar a los investigadores a considerar explícitamente el IGV como una variable explicativa en futuros estudios que intenten comprender los determinantes socio-cognitivos y evolutivos del comportamiento en animales que viven en grupo.

1. Introducción

Dentro del orden de los primates, los humanos son las especies que ocupan la gama más amplia de hábitats, desde sociedades a pequeña escala en climas subárticos hasta ciudades con millones de habitantes en ambientes desérticos. En consecuencia, los seres humanos muestran una amplia gama de inclinaciones conductuales, derivadas de las peculiaridades de sus entornos físicos y sociales, lo que considera la "flexibilidad" una característica central de la especie humana [1]. En otras palabras, ignorar la existencia de variaciones de comportamiento a nivel individual y grupal conduciría inevitablemente a una visión empobrecida de la naturaleza humana.

La importancia de considerar la variación intercultural para comprender los universales y la diversidad en la cognición y el comportamiento humanos ha ganado cada vez más fuerza en los últimos años (por ejemplo, [2-4]). Por ejemplo, las tendencias prosociales [5] y conformistas [6], así como las normas relativas a lo que constituye una división "justa" de recursos [7], difieren notablemente entre sociedades. Se han identificado varios mecanismos subyacentes a la diversificación social de las tendencias conductuales, p. Ej. genética, prestaciones ambientales, cultura [1, 8, 9] e incluso coevolución gen-cultura [10]. La variación intergrupal (en adelante: "IGV") se está convirtiendo en un nivel integrado de explicación de la diversidad conductual en la especie humana, especialmente en lo que respecta al comportamiento social. los procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) incluso publicó recientemente un número especial sobre las 'cuestiones urgentes en el estudio de la diversidad psicológica y conductual', enfatizando en su artículo introductorio que: 'Un investigador que se basa en solo uno de estos grupos [intraespecíficos] para desarrollar y examinar una teoría de la psicología humana tendría el desafío de determinar qué es básico, fundamental o universal y qué es más bien particular del contexto cultural y social en el que se está estudiando ”[11, p. 11367].

Aquí, deseamos argumentar que es razonable extender esta posición a los animales no humanos (en adelante: "animales"). Ya en el mismo PNAS En este tema, hay un estudio que destaca que los grupos de chimpancés difieren entre sí en su dinámica social, a pesar de experimentar condiciones socioecológicas similares [12]. De manera más general, a la luz de la creciente evidencia que sugiere la presencia de diferencias grupales en el comportamiento social de los animales (por ejemplo, [13-16]), creemos una advertencia similar, es decir. contra la suposición implícita de que los individuos de la misma especie comparten una psicología uniforme, está justificada para el estudio del comportamiento animal. Tomando chimpancés (Pan trogloditas) como caso ilustrativo, argumentamos que (i) el IGV en animales está suficientemente documentado para ser tomado en serio, (ii) su presencia podría resolver plausiblemente varias controversias científicas, y (iii) sin estimar la magnitud del IGV, somos prematuros en sacar conclusiones típicas de la especie. Por último, describimos un protocolo pragmático para incorporar de manera constructiva los efectos del IGV en estudios con animales.

2. ¿Qué es la variación intergrupal y cómo surge?

Si bien los animales de la misma especie tienen muchos rasgos en común, cada individuo también está marcado por características distintas con respecto a su genotipo (con la excepción de los clones) y fenotipo. Esta variación entre individuos dentro de la misma especie se conoce como variación intraespecífica [17] y puede ser el resultado de procesos tanto finales (variación genética, plasticidad del desarrollo [8]) como próximos (ecología, aprendizaje) (p. Ej. [18,19] ). Sin embargo, la variación dentro de una especie no solo ocurre a nivel de individuos, sino que también es posible a nivel de poblaciones y grupos. IGV se refiere a la variación entre diferentes comunidades de la misma especie (por ejemplo, [14,20,21]. Por lo tanto, IGV no es observable en un individuo aislado, pero es un fenómeno a nivel de grupo que comprende rasgos que muestran cierta estabilidad dentro de un grupo pero puede variar entre otros grupos. Dada su naturaleza a nivel de grupo, por lo general, el IGV es impulsado por una fuerza homogeneizadora, por ejemplo, un conjunto diferencial de posibilidades ecológicas (por ejemplo, disponibilidad / accesibilidad de los recursos alimentarios) y / o determinantes sociales como el tamaño del grupo y sesgos de aprendizaje, principalmente la conformidad dentro del grupo [22-24]. Por lo tanto, la variación entre grupos de animales de la misma especie puede surgir a través de diferencias en las condiciones ecológicas y / o demográficas [25], pero también a través de mecanismos socio-cognitivos [12, 24].

Aquí, nos centraremos principalmente en la variación a nivel de grupo en el comportamiento social y aclararemos cómo su existencia podría posiblemente explicar las controversias entre los estudios experimentales sobre el comportamiento y la cognición de los grandes simios (p. Ej., Cooperación [26-29], prosocialidad [30-36] (van Leeuwen EJC, DeTroy SE, Kaufhold SP, Dubois C, Schütte S, Call J, Haun DBM 2016, manuscrito inédito) y aversión a la inequidad [37-42]. Por su alcance cada vez más reconocido (por ejemplo, [43-45]), el principal el enfoque de nuestra pieza está en cultural IGV, es decir, variación de comportamiento entre grupos debido al aprendizaje social dentro de los grupos.

3. Variación cultural intergrupal

El IGV cultural se desarrolla próximamente como una respuesta a factores ecológicos a través del mecanismo de aprendizaje social y puede surgir tanto entre generaciones como dentro de ellas [43]. Los factores ecológicos se pueden definir de manera aproximada como todos los aspectos del medio ambiente que afectan el éxito reproductivo de un organismo. Si los factores ecológicos difieren entre grupos de la misma especie, pueden surgir diferentes comportamientos específicos de grupo (es decir, IGV cultural). Por ejemplo, la ausencia de herramientas de piedra adecuadas podría llevar a grupos de chimpancés a crear y mantener una tradición de romper nueces con martillos de madera, mientras que otros grupos, con abundancia de herramientas de piedra en su territorio, pueden recurrir a tecnologías de piedra en lugar de madera. (cf. [16]). Los conespecíficos constituyen un factor ecológico particularmente influyente en las especies sociales, que comprende los patrones de interacción complejos (poliádicos) entre individuos, tanto dentro como entre grupos. Debido a una tensión constante entre las necesidades superpuestas de los congéneres, junto con los beneficios que todos los individuos pueden obtener de la vida en grupo (por ejemplo, [46,47]), los fenotipos de comportamiento, especialmente en especies gregarias, son oportunistas y transitorios y, como tales, propensos para inducir variaciones a nivel individual y grupal. En particular, la capacidad de aprender socialmente, es decir. el aprendizaje que está influenciado por la observación o la interacción con un conespecífico o sus productos [48] - se ha identificado como una fuente tanto de variación intraespecífica como de IGV en las tendencias conductuales, no solo para los humanos, sino también para muchas especies animales en todo el mundo. una amplia gama de taxones, por ejemplo, en aves [49], cetáceos [50], ungulados [51], insectos [52] y primates [53]. Por lo general, cuando se trata de aprendizaje social, el IGV surge debido a una innovación original dentro de un grupo en particular que conduce a una variante de comportamiento específica del grupo mediante la copia dentro del grupo (por ejemplo, [54]) y posiblemente un mecanismo que mitiga los efectos erosivos de la dispersión. y deriva aleatoria, como conformidad (p. ej. [55]). El IGV cultural en el comportamiento puede expresarse tanto cualitativamente, en términos de comportamientos novedosos, como también cuantitativamente, en términos de la frecuencia de los comportamientos comunes. Los estudios de la cultura animal se han centrado inicialmente en comportamientos novedosos (por ejemplo, el uso de herramientas) porque la presencia o ausencia de comportamientos en grupos con ecologías similares puede ser un indicador destacado del comportamiento cultural (por ejemplo, [53]). Sin embargo, los grupos también pueden diferir con respecto a la frecuencia de los comportamientos comúnmente realizados (por ejemplo, acicalamiento, agresión) debido a la cultura (por ejemplo, [12,56–58]). La observación de la cultura cuantitativa requiere una recopilación de datos más extensa en términos de muestreo de comportamiento dentro y entre grupos. Sin embargo, en nuestra opinión, estas inversiones extendidas valen la pena debido al potente impacto que la cultura cuantitativa puede tener en los paisajes adaptativos locales. Los patrones de interacción culturalmente sostenidos pueden convertirse en parte del entorno selectivo de los individuos [56,59], lo que abre la posibilidad de coevolución gen-cultivo en animales [43,50]. Por ejemplo, diferentes ecotipos de orcas han desarrollado distintas adaptaciones genéticas para digerir proteínas de mamíferos o peces, dependiendo de las preferencias alimentarias culturales específicas mostradas por los respectivos grupos durante múltiples generaciones [43,60]. Este ejemplo de coevolución de genes y cultivos en una especie no humana recuerda la evolución de la persistencia de la lactasa en ciertas poblaciones humanas [10] y enfatiza la importancia de estudiar no solo las tradiciones culturales aisladas en los animales (p. Ej., Cascar nueces en los chimpancés), sino patrones de interacciones sociales a largo plazo En relación a costumbres locales y sus posibles firmas genéticas [43, 45, 59].

4. Variación intergrupal en chimpancés: una sinopsis

Los chimpancés muestran una amplia variedad de IGV para los que se han identificado varios mecanismos. Por ejemplo, las chimpancés hembras occidentales (Pan troglodytes verus) se ha informado que son más gregarios que sus orientales (Pan troglodytes schweinfurthii) contrapartes [61], lo que sugiere el funcionamiento de predisposiciones genéticas, aunque los factores ecológicos (por ejemplo, diferentes densidades / probabilidades de abundancia de alimentos) podrían de manera similar, o incluso simultáneamente, ejercer efectos sobre la sociabilidad local [62]. La ecología ha jugado un papel esencial en la explicación de las relaciones sociales entre primates (especialmente hembras) en general [63,64]. El marco teórico respectivo se acuñó como el 'modelo socioecológico' [63] y pretendía explicar las estructuras de los grupos sociales integrando factores ecológicos (por ejemplo, riesgo de depredación y abundancia de alimentos) con determinantes adicionales como el riesgo de infanticidio y la saturación del hábitat (véase, por ejemplo, [ 63–68]). Más recientemente, el aprendizaje social ha sido identificado como un impulsor sustancial de IGV en chimpancés (es decir, IGV cultural), causando no solo variantes de comportamiento específicas de grupo como caza con lanza [69], cascar nueces [16] y acicalarse las manos [70] , pero posiblemente también una variación sustancial en el tejido mismo de la socialidad dentro del grupo, por ejemplo, en términos de cercanía espacial de los miembros del grupo (en presencia de recursos valiosos [71]) y patrones de preparación [12] (para hallazgos similares en otros especies, ver: babuinos oliva (Papio anubis) [56], monos verdes (Chlorocebus pygerythrus) [14,58], cachalotes (Physeter macrocephalus) [72]). La importancia percibida del aprendizaje social en la configuración del comportamiento de los primates no humanos incluso ha aumentado en la medida en que algunos estudiosos han propuesto integrar la capacidad de aprender de otros en el "modelo nulo" destinado a comprender el comportamiento de los primates [73].

5. Conciliar las inconsistencias científicas

Si bien IGV ha sido reconocido y estudiado por académicos que trabajan con poblaciones de chimpancés salvajes (por ejemplo, [62,74,75]), los estudios experimentales con chimpancés cautivos rara vez incluyen la posibilidad de IGV en sus diseños de estudio y discusiones. Dado que los estudios experimentales generalmente involucran solo a un grupo de chimpancés, la tendencia a evitar especulaciones sobre la influencia del IGV es comprensible para cada experimento. Sin embargo, una negligencia sistemática del IGV en muchos estudios puede conducir a una visión distorsionada de lo que constituye el comportamiento social típico de los chimpancés. Por ejemplo, existe un debate de larga data y sin resolver sobre si los chimpancés son reacios a la inequidad o no (cf. [37-42]). A pesar de las inevitables diferencias en las metodologías aplicadas entre los estudios (aunque ver [38] y [42] para reportar hallazgos contradictorios con el mismo procedimiento exacto), es concebible que los grupos de chimpancés puedan diferir en su expresión de aversión a la inequidad. En el estudio original ya estaba implícito un indicio del posible efecto de la dinámica de grupos específicos sobre la aversión a la inequidad, en el que se encontró que dos subgrupos respondían de manera diferente a condiciones inequitativas [38]. Las circunstancias y el grado en que los chimpancés utilizan estrategias cooperativas también se han debatido y los estudios arrojaron resultados mixtos [26-29]. Considerar el grado de IGV con respecto a la dinámica social podría ayudar a explicar cómo varía la propensión a la cooperación en función de ciertos rasgos del grupo, como la tolerancia social [76] o la inclinación de las jerarquías [77,78]. De manera similar, los resultados inconsistentes con respecto a la "conducta prosocial" de los chimpancés —todos los actos que alivian las necesidades de los congéneres o mejoran su bienestar [79] - pueden ser un artefacto de estudios de un solo grupo y, por lo tanto, en última instancia, al menos en parte, atribuibles a IGV (por ejemplo, [30–32]). En resumen, las conclusiones de los estudios experimentales sobre la prosocialidad de los chimpancés van desde "indiferente al bienestar de miembros del grupo no relacionados" [33] hasta "elecciones prosociales que ocurren espontáneamente sin solicitud" (parafraseado de [34]). Se ha demostrado que los diseños de tareas pueden influir en el comportamiento prosocial de los chimpancés [35], pero de forma similar a la lógica del enfoque de las 'diferencias individuales' (por ejemplo, [36]), y a la luz del IGV evidenciado en los chimpancés hasta ahora , conjeturamos que el chimpancé grupos también pueden diferir entre sí en su expresión de comportamiento prosocial (cf.van Leeuwen EJC, DeTroy SE, Kaufhold SP, Dubois C, Schütte S, Call J, Haun DBM 2016, manuscrito inédito). Además de adoptar un enfoque multigrupo, una forma de probar esta conjetura sería centrarse en las personas que migran y evaluar sus cambios de comportamiento en consecuencia (por ejemplo, [55,80]). En general, notamos dos consideraciones importantes: (i) IGV puede ser más probable para expresiones de propensión (p. ej., prosocialidad) que para capacidad (por ejemplo, teoría de la mente) 1 y (ii) las inferencias de estudios de un solo grupo sobre el comportamiento típico de las especies deben evaluarse con precaución (ver también [25]). Esta última consideración se refiere especialmente a las especies para las que podría preverse un IGV sustancial. En §6, abordamos este problema con más detalle.

6. ¿Cómo ir desde aquí?

Los peligros de descuidar el IGV abarcan un escrutinio científico inadecuado que conduce a generalizaciones "típicas de la especie" prematuras y posiblemente sesgadas, especialmente en experimentos de comportamiento que utilizan un tamaño de muestra pequeño de sujetos del mismo grupo. A su vez, tales explicaciones inexactas pueden causar inconsistencias artificiales en los resultados de la investigación y generar aproximaciones filogenéticas erróneas. Más allá de resaltar la necesidad de tener en cuenta el IGV cultural, cuando un enfoque multigrupo no es fácilmente posible, proponemos el siguiente protocolo incremental hacia la mejora científica: (i) evaluación del potencial de IGV en la especie en estudio mediante revisión de la literatura , (ii) interpretación de los resultados de los estudios de un solo grupo como representativos de un grupo específico en lugar de toda la especie, (iii) aplicación de un ensayo metodológicamente simple en múltiples grupos dentro de la especie de estudio, y (iv) incorporación de al menos una grupo 'replicado' para validar los hallazgos del grupo de prueba.


Astrobiología: comprensión de la vida en el universo, segunda edición

La segunda edición revisada y actualizada de Astrobiología ofrece un texto introductorio que explora la estructura de los seres vivos, la formación de los elementos necesarios para la vida en el Universo, la historia biológica y geológica de la Tierra y la habitabilidad de otros planetas. Escrito por un destacado experto en el tema, el libro examina muchos de los principales fundamentos conceptuales de la astrobiología, que cubren una diversidad de campos tradicionales que incluyen la química, la biología, las geociencias, la física y la astronomía.

El libro explora muchas preguntas profundas como: ¿Cómo se originó la vida en la Tierra? ¿Cómo ha persistido la vida en la Tierra durante más de tres mil millones de años? ¿Hay vida en otras partes del Universo? ¿Cuál es el futuro de la vida en la Tierra? Astrobiología se centra en investigar el pasado y el futuro de la vida en la Tierra mirando más allá de la Tierra para obtener las respuestas. La astrobiología vincula los diversos campos científicos necesarios para comprender la vida en nuestro propio planeta y, potencialmente, la vida más allá. Esta nueva segunda edición:

  • Amplía la información sobre la naturaleza de la astrobiología y por qué es útil.
  • Contiene un nuevo capítulo & ldquo¿Qué es la vida? & Rdquo que explora la historia de los intentos de comprender la vida.
  • Contiene un 20% más de material sobre la astrobiología de Marte, lunas heladas, la estructura de la vida y la habitabilidad de los planetas.
  • Nuevos & lsquoDiscussion Boxes & rsquo para estimular el debate y la reflexión sobre cuestiones clave en astrobiología
  • Nuevas preguntas de revisión y reflexión para cada capítulo para ayudar al aprendizaje.
  • Nuevos recuadros que describen las carreras de los astrobiólogos y cómo se metieron en el tema.
  • Ofrece información revisada y actualizada en todo momento para reflejar los últimos avances en el campo.

Escrita para estudiantes de ciencias de la vida, física, astronomía y disciplinas afines, la edición actualizada de Astrobiología es un texto introductorio esencial que incluye avances recientes en este campo dinámico.


Estudios ambientales y geográficos

Las ciencias ambientales y los sistemas de información geográfica son dos campos que están adquiriendo cada vez más importancia en la sociedad actual. Estos proyectos y presentaciones se centran en diferentes aspectos de la biología, las ciencias ambientales y los estudios geográficos, como el mapeo, la zonificación y el modelado espacial. Las becas e investigaciones específicas abordan una variedad de temas que incluyen asuntos históricos, conservación y protección de animales y marinos, calentamiento global y cambio climático, calidad del agua, aumento del nivel del mar y reurbanización sostenible de la tierra.

Evento de zoom en vivo

Hora: 12:30 y # 8211 1:30 p.m.

The Urban Coast Institute & # 8217s Heidi Lynn Sculthorpe Scholars Seminar
Moderado por: Tom Herrington, Director Asociado, Urban Coast Institute

  • Aidan Bodeo-Lomicky, Junior, Política de Biología Ambiental Marina
  • Breana DiRenzi, Senior, Política de Biología Ambiental Marina
  • Avery Jackson, Estudiante de Posgrado, Ciencias de la Computación
  • Nicole Owenburg, Estudiante de posgrado, Salud Mental Clínica
  • Johanna Vonderhorst, Senior, Química

Presentaciones de video asincrónicas

Seguimiento de movimientos y migraciones de tiburones banco de arena (Carcharinus plumbius)
A lo largo de la costa este utilizando datos de telemetría acústica

Control ambiental de la toxicidad de la floración de algas nocivas (HAB) en los lagos costeros

Interacciones intermoleculares de mezclas de alcohol y gas licuado de petróleo con filosilicatos

Presentaciones de póster asincrónicas

Conteo de tortugas de espalda de diamante en imágenes de drones aéreos mediante clasificación de imágenes supervisadas

Rebecca Berzins, Senior, Marine & # 038 Environmental Biology & # 038 Policy

Mapeo de monumentos de guerra y monumentos relacionados con la población y los atributos demográficos en Nueva Jersey

Mark Cianciosi, Estudiante de posgrado, Antropología

Clasificación de áreas migratorias alrededor de charcas primaverales para salamandra manchada según métricas espaciales

Hannah Craft, Senior, Marine & # 038 Environmental Biology & # 038 Policy

Levantamiento de drones aéreos y examen del terreno de alta resolución de un naufragio de la época de la guerra revolucionaria

Breana DiRenzi, Senior, Marine & # 038 Environmental Biology & # 038 Policy

Mapeo del rango migratorio de la lubina rayada (Morone saxatilis) basado en datos de captura y liberación de Nueva Jersey

Sarah Gillogly, Estudiante de posgrado, Sistemas de información geográfica

Modelado de olas espacialmente explícito del río Navesink, Nueva Jersey

Richard Kane, Junior, Marina & # 038 Biología ambiental & # 038 Política

Mapeo de parámetros de calidad del agua relacionados con eventos de marea roja en el Golfo de México

Logan Murphy, Senior, Marine & # 038 Environmental Biology & # 038 Policy

Evaluación de la relación entre las temperaturas históricas de la superficie del mar y el daño a los arrecifes de coral en el Caribe

Nicolás OcchiogrossoPolítica de biología ambiental, juvenil, marina y n. ° 038


Métodos

Sitios de muestreo

Los dos sitios de muestreo utilizados en este estudio son parte de un experimento a largo plazo del Noble Research Institute con el objetivo de comprender los factores que regulan el establecimiento del pasto varilla en suelos marginales. Cada parcela mide 22 m por 27 m. El sitio franco arenoso (SL) está ubicado en Burneyville, Oklahoma (33.882083, - 97.275233), y el sitio franco arcilloso (CL) está ubicado en Ardmore, Oklahoma (34.172100, - 97.07953). El pH del suelo, la materia orgánica del suelo, el contenido de agua y el N y P disponible para las plantas se determinaron a partir de muestras de suelo recolectadas de cada sitio antes del inicio del experimento siguiendo procedimientos analíticos comunes. En resumen, se utilizaron 10 g de suelo para la determinación de la humedad gravimétrica, la medición del pH en el agua, el contenido de materia orgánica mediante combustión y el P disponible de la planta mediante el método de extracción Mehlich III [78]. Se usó la misma cantidad de suelo para la extracción de KCl y el extracto se usó para medir el NH4 + y NO3 - contenido mediante ensayos colorimétricos. Las propiedades del suelo incluidas en este análisis se presentan en el Conjunto de datos suplementario 1 (Tab 1 y Tab 2).

Muestreo de suelo

Quinientas plantas de semillero SG (Panicum virgatum) se plantaron en cada sitio cultivado en mayo de 2016, y se seleccionaron al azar 30 de cada sitio para muestreo continuo de rizosfera y suelo a granel utilizando un extractor de suelo de 5 cm de diámetro por 20 cm de profundidad. Estas plantas seleccionadas se muestrearon en cinco puntos de muestreo correspondientes a diferentes etapas fenológicas de las plantas de pasto varilla: T1: crecimiento vegetativo (junio), T2: crecimiento vegetativo tardío (julio), T3: crecimiento reproductivo (agosto / septiembre), T4: crecimiento máximo (Octubre) y T5: senescencia (noviembre). Las raíces se separaron de cada núcleo y se transfirieron a un tubo de centrífuga de 50 ml, mientras que el suelo sobrante se etiquetó como suelo a granel y se almacenó a -80 ° C hasta su posterior procesamiento, lo que arrojó un total de seiscientas muestras. Las raíces separadas se procesaron inmediatamente para lavar 1 a 2 mm de suelo adherido (suelo de rizosfera) para la extracción de ADN de la siguiente manera: Los tubos que contenían las raíces recibieron 50 ml de tampón fosfato 1X suplementado con 0,35% de Tween 20, invertido 3 a 4 veces, agitado durante 10 sy sonicado a una frecuencia de 100 (1 / s). Luego, las muestras se centrifugaron a 2500 ×gramo durante 5 min. Las raíces se retiraron con pinzas estériles y el material sobrante se filtró a través de un embudo estéril hecho de una malla de polipropileno con poros de 1 mm. El líquido de flujo continuo se recogió en un tubo de centrífuga de 50 ml y se centrifugó a 2500 ×gramo durante 5 min, se eliminó el sobrenadante y el suelo residual se almacenó a -80 ° C. Para fines de uniformidad, también se lavaron y concentraron alícuotas de suelo a granel con los mismos procedimientos utilizados para el suelo de la rizosfera, antes de la extracción de ADN.

Extracción de ADN

Se transfirieron alícuotas de 0,2 g de suelo lavado (rizosfera o suelo a granel) a un tubo Lysing Matrix E de 2 ml (MP Biomedicals, Solon, OH, EE. UU.), Que recibió 500 μl de tampón de extracción (CTAB al 5%, NaCl 0,5 M , 240 mM K2HPO4, pH 8,0) y 500 μl de fenol: cloroformo: alcohol isoamílico 25: 24: 1. A continuación, las muestras se batieron con perlas en un instrumento Fast Prep (MP Biomedicals, Solon, OH, EE. UU.) A 4 m / s durante 30 s, y se centrifugaron a 16.000 g durante 5 min. El sobrenadante se transfirió a un tubo de alta densidad MaXtract (Qiagen, Germantown, MD, EE. UU.) Que contenía 500 μl de cloroformo: alcohol isoamílico (24: 1), se repitió el procedimiento de lisis y se recogieron los sobrenadantes en sus tubos correspondientes. Las muestras se centrifugaron a 10.000 ×gramo durante 1 min a 4 ° C, y los sobrenadantes se transfirieron a un tubo de microcentrífuga que contenía 1 ml de isopropanol y 1 μl de acrilamida lineal (Ambion, Grand Island, NY, EE. UU.). La mezcla de ADN / ARN se precipitó incubando durante 10 min a temperatura ambiente y se centrifugó a 10.000 ×gramo durante 5 min a 4 ° C y se eliminó el isopropanol. El sedimento obtenido se lavó con etanol al 70% y se centrifugó a 10.000 xgramo durante 1 min a 4 ° C. El etanol se eliminó por completo y el sedimento se disolvió en agua tratada con DEPC. Los extractos brutos se transfirieron a una placa de 96 pocillos y se purificaron usando perlas magnéticas de la siguiente manera: cada muestra recibió 1,2 veces el volumen de perlas magnéticas al 2% (Speedbeads, GE Healthcare, Chicago, IL) en polietilenglicol 8000 al 18%, NaCl 1 M , Tris-HCl 10 mM, pH 8, EDTA 1 mM pH 8, Tween 20 al 0,05%. A continuación, la placa se incubó en una incubadora con agitación a 100 rpm durante 10 min. La placa se colocó en un soporte magnético y se dejó reposar durante 5 min y se eliminó el sobrenadante. Cada pocillo se lavó dos veces con 200 µl de etanol al 80% y se incubó durante 1 min. Luego, se retiró el etanol, las muestras se dejaron secar durante 5 min y las perlas se eluyeron con 30 μl de tampón de elución. Las muestras se transfirieron a una incubadora con agitación y se incubaron a 500 rpm durante 5 min, y se volvieron a transferir al soporte magnético durante 5 min. El sobrenadante resultante que contiene el ADN se transfirió a una placa limpia y se determinó la concentración de ADN con el uso de un fluorómetro Qubit (Thermofisher Scientific, Waltham, MA). De las 600 muestras, 582 produjeron ADN de calidad suficiente para la preparación de la biblioteca de amplicones. De las 582 muestras, 293 pertenecían al sitio CL (145 de la rizosfera y 148 de suelo a granel) y 289 del sitio SL (142 de rizosfera y 147 de suelo a granel). Se puede encontrar información detallada en el conjunto de datos complementario 1, pestaña 4.

Preparación y secuenciación de bibliotecas de amplicones

Las bibliotecas de amplicones se prepararon con un enfoque de códigos de barras de dos pasos como describen Herbold et al. [79] con algunas modificaciones. Primero, los marcadores diana se amplificaron por PCR con cebadores de diagnóstico sintetizados con una secuencia de cabeza de 16 pb (5′-GCTATGCGCGAGCTGC-3 ′, modificado de Rudi et al. [80]) en el extremo 5 ′ durante 25 ciclos. Después de los 25 ciclos, se pausó la PCR y se añadió un segundo conjunto de cebadores que constaba de la secuencia de cabeza de 16 pb y un código de barras de 8 pb específico de la biblioteca [81] y se amplificó durante 5 ciclos más. Cada reacción de PCR (45 μl en el primer paso y 50 μl en el segundo paso) consistió en 10 ng de plantilla de ADN, 1 unidad de ADN polimerasa de titanio Taq (Takara Mirus Bio Inc., WI, EE. UU.), 100 ng de suero bovino albúmina, 1 × tampón de PCR de titanio Taq, mezcla de dNTP 0,2 mM, cebadores de diagnóstico directo e inverso 0,2 μM y 5 μM de códigos de barras específicos de la biblioteca (añadidos durante los últimos 5 ciclos de PCR). Las condiciones del termociclador fueron 95 ° C durante 3 min 95 ° C durante 30 s, 60 ° C (para cebadores de diagnóstico) o 52 ° C (códigos de barras) durante 30 s 73 ° C durante 5 min. Los productos de PCR obtenidos se inspeccionaron mediante electroforesis en gel, se purificaron con perlas magnéticas siguiendo el protocolo de purificación magnética descrito en la sección de extracción de ADN y se cuantificaron con un fluorómetro Qubit. Los productos se combinaron equimolarmente y se concentraron mediante purificación de perlas para crear bibliotecas de secuenciación, que consistieron en 200 muestras a la vez (200 de las 600 muestras), lo que produjo un total de 3 bibliotecas. Se utilizó un microgramo de cada biblioteca combinada para la ligación de adaptadores para la secuenciación de Illumina utilizando el kit de preparación de biblioteca de ADN NEBNext Ultra II para Illumina (New Englands Biolabs). Cada biblioteca ligada al adaptador se cuantificó mediante qPCR utilizando el kit de cuantificación de bibliotecas NEBNext. Cada biblioteca se enriqueció con phiX al 10% y se secuenció en un Illumina Miseq utilizando el kit de reactivos Miseq v3.

Antes de amplificar todas nuestras muestras, probamos dos conjuntos de cebadores, dirigidos a las regiones de ARNr V1V2 y V9, 18S, para la caracterización de las comunidades protistas del suelo en nuestros suelos. Los cebadores V1V2 fueron los publicados por Fonseca et al. [82], FO4 (5'-GCTTGTCTCAAAGATTAAGCC-3 ') y R22 (5'-CCTGCTGCCTTCCTTRGA-3'). Los cebadores V9 fueron publicados previamente por Amaral et al. [83], 1380F (5'-CCCTGCCHTTTGTACACAC-3 ') y 1510R (5'-CCTTCYGCAGGTTCACCTAC-3'). Los resultados mostraron que, cuando se utilizó en nuestras muestras de suelo, el V1V2 amplificó más secuencias no objetivo que los cebadores V9 (prueba de Wilcoxon pag = 4,9 × 10 −7), siendo el 46,6% y el 26,4% del total perteneciente a hongos (para los marcadores V1V2 y V9, respectivamente Fig. 9 complementaria). Nuestro análisis también mostró que los cebadores V9 amplificaron significativamente más secuencias (prueba de Wilcoxon pag = 7,3 × 10 −9) pertenecientes a la división protista Alveolata (27,8% para V9 vs 4% para V1V2), y también detectaron secuencias pertenecientes a la división Apusozoa, Hacrobia, Protalveolata, y los phyla Mesomycetozoa y Rhodophyta que no fueron amplificadas por los cebadores V1-V3. Dado que los cebadores V9 superaron al par V1V2 en la representación de protistas y la discriminación de secuencias fúngicas (Fig. 9 complementaria), nuestros análisis posteriores se realizaron con los cebadores de ARNr V9-18S.

Análisis de secuencia

Las bibliotecas se demultiplexaron en función de sus códigos de barras únicos utilizando scripts personalizados y se recortaron a la misma longitud. Las secuencias se desreplicaron y clasificaron disminuyendo la abundancia usando USEARCH v11 [84]. Las secuencias desreplicadas se eliminaron de ruido, se filtraron quimeras de novo y se generaron OTU de radio cero (ZOTU) utilizando unoise3 de USEARCH v11. Las ZOTU resultantes, que son una forma de variantes de secuencia de amplicones (ASV), se analizaron con la base de datos de nucleótidos NCBI utilizando Blastn con un valor e de 1e-5 y manteniendo 100 aciertos. El archivo Blast se importó al software MEGAN Community edition v.6 [85] para el análisis taxonómico para identificar las ZOTU de origen protista. Las ZOTU filtradas se caracterizaron taxonómicamente contra la base de datos PR2 v.4.12.0 [34] utilizando Sintax (USEARCH v11) con un límite de 0,8 y el género como nivel taxonómico máximo. Las secuencias totales se mapearon contra ZOTU protistas con una identidad del 97% y se generó una tabla de abundancia que posteriormente se transformó en una tabla de biom. Los protistas ZOTU se alinearon luego usando Clustalw, y la alineación se usó para generar un árbol filogenético con IQ-TREE 2 [86] usando el modelo GTR + F + R10 (identificado usando el buscador de modelos) y la aproximación de bootstrap ultrarrápida (UFBoot) con 1000 repeticiones . La tabla de abundancia, el archivo de mapeo y el árbol filogenético se importaron al software R utilizando el paquete Phyloseq [87].

Análisis de datos

Una vez importadas a R, se eliminaron del conjunto de datos 43 bibliotecas de bajo rendimiento (con menos de 1000 secuencias protistas). Para la diversidad alfa, medida como la riqueza observada y el índice de Shannon, las bibliotecas se submuestrearon hasta el número mínimo de secuencias 100 veces utilizando un número de semilla de 3. Se realizó un análisis de rarefacción para mostrar que este nivel de submuestreo representaba las comunidades para la selección elegida. índices de diversidad (Fig. 1 complementaria). La variabilidad temporal de la diversidad dentro de la muestra se evaluó calculando el coeficiente de variación (CV) para la riqueza observada y el índice de Shannon para cada planta y su correspondiente rizosfera y muestras a granel en ambos sitios de campo a lo largo del tiempo [88]. Se utilizaron valores individuales para determinar la mediana por muestra y los valores medios en todos los entornos (masa / rizosfera) por sitio de muestreo, y los valores más altos indican más comunidades de variables [88]. La significación estadística de las diferencias en la diversidad alfa y la variación temporal se evaluó mediante la prueba de Kruskal-Wallis y comparaciones por pares con la prueba de Wilcoxon y el método de Benjamini-Hochberg para pag ajuste de valor. Para los análisis de composición de la comunidad (diversidad beta), los datos se normalizaron utilizando el enfoque de estabilización de la varianza en DESeq2 [89], y se generó una matriz de distancia Unifrac ponderada utilizando el paquete vegano. La matriz de distancias obtenida se ordenó mediante escalado multidimensional en Phyloseq. Las muestras se categorizaron según el sitio de muestreo (SL, CL), el medio ambiente (a granel, rizosfera), el tiempo de muestreo (T1 a T5). El efecto de estas categorías sobre la variación de los datos se probó con Adonis (análisis de varianza multivariante de permutación no paramétrica), realizado con 1000 permutaciones. La dispersión temporal de la composición de la comunidad se evaluó mediante betadisper y permutado (Paquete R: vegano). Las correlaciones entre los datos ambientales y la composición de la comunidad se probaron utilizando envfit (Paquete R: vegano). Los datos ambientales se ajustaron al espacio de ordenación con un modelo gam utilizando ordisurf (Paquete R: vegano). Se determinó la abundancia diferencial significativa de grupos de protistas en la rizosfera en relación con el volumen utilizando DESeq2 (pag & lt 0.01), que ajusta pag valores utilizando la tasa de descubrimiento falso (FDR) para comparaciones múltiples. Para el análisis de abundancia diferencial, los datos se aglomeraron al nivel taxonómico máximo identificado para cada ZOTU, y los datos se discuten como abundancia diferencial de poblaciones de protistas en lugar de variantes de secuencia exacta. Las estrategias de alimentación o nutrición preferenciales para las poblaciones de protistas se describieron solo para aquellos protistas identificados a nivel de género en base a informes publicados [17, 35, 38, 90-96].

Construcción y análisis de redes

Para investigar la dinámica de los patrones de comunidades protistas a lo largo del tiempo en ambos suelos marginales, utilizamos un análisis de redes de asociación de co-ocurrencia basado en la teoría de matrices aleatorias (RMT). Se construyeron redes para la rizosfera y el suelo a granel en cada punto de tiempo en función de los datos de abundancia transformados de la relación logarítmica central, que se normalizó utilizando el paquete Microbiome R. Antes de la normalización, los datos se dividieron en subconjuntos para cada sitio de muestreo (SL / CL), entorno (volumen / rizosfera) y punto de tiempo (T1 a T5) y muestras de bajo rendimiento (con menos de 1000 secuencias) eliminadas manteniendo un mínimo de 10 réplicas por conjunto de datos. Solo las ZOTU detectadas en al menos el 70% de cada subconjunto de muestras replicadas se utilizaron para la reconstrucción de la red.La reconstrucción de la red se realizó con la tubería de análisis de redes ecológicas moleculares (MENAP, http://ieg4.rccc.ou.edu/mena/) con la siguiente configuración: para los datos faltantes, rellene los espacios en blanco con 0,01 si los datos tienen valores emparejados, no tome el logaritmo. como los datos ya estaban normalizados por CLR, utilice la matriz de similitud de correlación de Spearman, calcule disminuyendo el punto de corte desde la parte superior y, para la selección de velocidad, realice una regresión de la distribución de Poisson únicamente. Se utilizó RMT para identificar automáticamente el umbral de similitud apropiado para la reconstrucción de la red [97, 98]. Los módulos se detectaron utilizando el método de optimización de modularidad codiciosa y las propiedades topológicas de la red, incluido el número de nodos, enlaces y módulos, se calcularon de acuerdo con Deng et al. [43]. También se calculó la proporción de correlaciones negativas sobre positivas a partir de los resultados de MENAP. La conectividad de cada nodo se determinó en función de su conectividad dentro del módulo (Zi) y entre la conectividad del módulo (Pi) [99], y se utiliza para clasificar los nodos en función de los roles topológicos que desempeñan en la red (Tabla 1 y Figura complementaria 2). La clasificación general se basó en categorías definidas en Deng et al. [43] que considera cuatro categorías: concentradores de módulos (nodos altamente conectados dentro de módulos, Zi & gt 2.5), concentradores de red (nodos altamente conectados dentro de módulos, Zi & gt 2.5, Pi & gt 0.62), conectores (nodos que conectan módulos, Pi & gt 0.62) y periféricos (nodos conectados en módulos con pocas conexiones externas, Zi & lt 2.5 y Pi & lt 0,62) [43, 64, 97].

Inferir mecanismos de asamblea comunitaria

Las influencias relativas de los procesos de ensamblaje de la comunidad se evaluaron mediante un marco de modelo nulo basado en bin filogenético, iCAMP, que se informó recientemente con un rendimiento sustancialmente mejorado [44]. Brevemente, iCAMP dividió los taxones en diferentes grupos filogenéticos (bins) para asegurar una señal filogenética adecuada para inferir la selección de la diversidad filogenética, luego, se identificaron los procesos (selección, dispersión y deriva u otros) que dominan cada bin, de acuerdo con la desviación de la filogenia observada. y la diversidad taxonómica a partir de patrones aleatorios simulados por modelos nulos, finalmente, se agregó la abundancia relativa de bins gobernados por cada proceso para evaluar su influencia en toda la asamblea de la comunidad. Se utilizó la tabla ZOTU protista enrarecida para ser aplicable al modelo nulo ecológico. Luego, el análisis se realizó por separado para los dos sitios, utilizando la “versión 1.2.9 de iCAMP” con la configuración predeterminada recomendada en una tubería construida en la plataforma Galaxy (http://ieg3.rccc.ou.edu:8080). Los resultados se resumieron para cada grupo de muestras del mismo hábitat (rizosfera o suelo a granel) y el mismo punto de tiempo, y luego se comparó la sucesión de importancia relativa de cada proceso ecológico entre hábitats y sitios. La importancia de las diferencias se calculó sobre la base de bootstrapping con 1000 repeticiones.


Parte 2: Colonias de choanoflagelados, señales bacterianas y orígenes animales

00: 00: 07.22 Entonces, hola.
00: 00: 09.01 Mi nombre es Nicole King.
00: 00: 10.11 Soy un investigador en el Instituto Médico Howard Hughes
00: 00: 12.02 y profesor en el
00: 00: 13.26 Universidad de California en Berkeley,
00: 00: 15.20 y estoy emocionado de estar aquí hoy
00: 00: 17.17 para contarte sobre organismos
00: 00: 19.15 que estudiamos en mi laboratorio, los coanoflagelados,
00: 00: 23.01 y contarte cómo interactúan con las bacterias
00: 00: 24.09 y cómo estas interacciones
00: 00: 26.11 podría informarnos sobre los orígenes de los animales.
00: 00: 29.27 Ahora, quiero ofrecer una pequeña introducción
00: 00: 32.10 a la motivación de la investigación en mi laboratorio.
00: 00: 34.25 Ha habido mucho enfoque en el pasado
00: 00: 37.20 sobre la comprensión de cómo se diversificaron las diferentes formas del cuerpo animal,
00: 00: 41.21 y comprender cómo diferentes animales
00: 00: 43.18 están relacionados entre sí en el árbol filogenético.
00: 00: 45.29 Pero, de hecho, sabemos relativamente poco
00: 00: 47.29 sobre la naturaleza de los organismos
00: 00: 49.22 a partir de la cual los animales evolucionaron por primera vez,
00: 00: 51.25 y en mi laboratorio estamos particularmente interesados
00: 00: 53.28 en la comprensión de las innovaciones genómicas
00: 00: 56.19 y las influencias de la biología celular
00: 00: 59.29 e interacciones entre especies
00: 01: 01.29 y comprender cómo eso podría haber contribuido
00: 01: 04.10 a lo que llamamos la transición a la multicelularidad.
00: 01: 06.13 Es decir, ¿cómo surgieron los organismos ancestralmente unicelulares
00: 01: 10.15 evolucionan a organismos
00: 01: 13.05 que son capaces de multicelularidad simple,
00: 01: 15.09 como esta hipotética colonia.
00: 01: 18.26 En la Parte I de mi charla,
00: 01: 23.22 Anteriormente hablé sobre cómo
00: 01: 26.05 un grupo inusual de organismos llamados coanoflagelados
00: 01: 29.03 puede ayudarnos a comprender los orígenes de los animales,
00: 01: 31.24 y te dije que
00: 01: 34.13 los primeros animales probablemente tenían genes en sus genomas
00: 01: 37.25 que había evolucionado mucho antes.
00: 01: 39.15 Y así, al comparar los coanoflagelados con los animales,
00: 01: 43.06 estamos aprendiendo sobre la naturaleza de los primeros animales.
00: 01: 45.22 En esta parte de mi charla,
00: 01: 47.29 Me voy a centrar en una especie en particular
00: 01: 50.16 de coanoflagelados,
00: 01: 52.15 y les voy a decir que este choanoflagelado
00: 01: 54.09 en realidad puede pasar de ser unicelular
00: 01: 56.17 a tener multicelularidad simple,
00: 01: 58.29 y les voy a contar cómo hemos estado desarrollando este
00: 02: 01.29 en un nuevo modelo de sistema
00: 02: 03.24 para que podamos aprender cómo esa transición,
00: 02: 06.02 de ser unicelulares a multicelulares,
00: 02: 08.09 está regulado.
00: 02: 09.23 Y, lo que no sabemos ahora,
00: 02: 11.19 pero esperamos aprender,
00: 02: 13.05 es si la regulación de la multicelularidad en este organismo
00: 02: 15.21 podría darnos información específica sobre la ascendencia
00: 02: 18.14 de multicelularidad en animales.
00: 02: 22.08 Ahora, los organismos que estudiamos
00: 02: 24.16 de hecho no son animales.
00: 02: 26.18 Son el grupo hermano de animales.
00: 02: 28.11 Se llaman coanoflagelados
00: 02: 30.06 y se sientan en esta parte tan especial del árbol filogenético
00: 02: 32.26 porque son los parientes vivos más cercanos de los animales.
00: 02: 36.04 Y nuestro entendimiento de que los coanoflagelados
00: 02: 38.19 siéntate aquí en el árbol,
00: 02: 40.07 y que son nuestros primos, esencialmente evolutivos,
00: 02: 42.04 proviene de múltiples líneas de evidencia.
00: 02: 44.08 Viene de comparaciones de la biología celular
00: 02: 46.15 de coanoflagelados a la biología celular de los animales.
00: 02: 50.02 Viene de muchos tipos independientes diferentes
00: 02: 52.11 de análisis filogenéticos.
00: 02: 54.12 Y proviene de comparaciones entre
00: 02: 56.24 los genomas de los coanoflagelados y los genomas de los animales.
00: 03: 00.05 De todos estos diferentes conjuntos de datos,
00: 03: 02.03 ahora está muy claro
00: 03: 04.11 que el estudio de los coanoflagelados,
00: 03: 06.14 nuestros parientes vivos más cercanos,
00: 03: 08.24 nos habla de la biología de nuestro último antepasado común.
00: 03: 14.05 Entonces, presenté esto en la Parte I,
00: 03: 16.24 pero solo quiero hacerlo rápido
00: 03: 19.21 revisar la biología de los coanoflagelados
00: 03: 22.00 porque se vuelve esencial para comprender
00: 03: 24.00 lo que voy a contarles en la última parte de esta charla.
00: 03: 28.09 Los choanoflagelados son eucariotas microbianos.
00: 03: 31.05 Tienen un esferoide.
00: 03: 34.05 cuerpo celular esférico u ovoide,
00: 03: 36.14 un collar apical de microvellosidades llenas de actina,
00: 03: 39.11 y un flagelo apical largo.
00: 03: 41.14 Y este flagelo puede ondular
00: 03: 43.26 de lado a lado,
00: 03: 45.21 y esta ondulación crea corrientes de agua
00: 03: 47.26 que permiten coanoflagelados
00: 03: 50.26 para nadar a través de la columna de agua,
00: 03: 53.22 pero estas corrientes de agua también tiran agua
00: 03: 57.27 de los medios de comunicación contra el cuello,
00: 04: 00.04 y esas corrientes de agua pueden transportar bacterias,
00: 04: 02.22 y las bacterias son en realidad el principal objetivo de presa
00: 04: 06.10 para coanoflagelados.
00: 04: 07.28 Los coanoflagelados son bacteriovores voraces.
00: 04: 10.12 Les encanta comer bacterias,
00: 04: 11.27 son muy buenos en,
00: 04: 13.22 y esta es una parte esencial de su biología
00: 04: 15.28 - su capacidad para capturar e ingerir bacterias.
00: 04: 19.24 Entonces, los coanoflagelados tienen muchos aspectos realmente interesantes
00: 04: 22.10 a su biología,
00: 04: 24.13 uno de los cuales, obviamente, es esta capacidad de comer bacterias,
00: 04: 27.02 pero uno de los aspectos de su biología
00: 04: 29.03 lo que realmente me emocionó cuando lo supe por primera vez
00: 04: 31.13 como posdoctorado
00: 04: 33.04 es que se pueden formar algunos coanoflagelados
00: 04: 35.11 estas hermosas colonias multicelulares.
00: 04: 38.04 Estas colonias son, de hecho, para mí,
00: 04: 40.18 que recuerda a algunos tipos de embriones de invertebrados marinos,
00: 04: 44.19 y estas colonias
00: 04: 47.11 plantean todo tipo de preguntas sobre
00: 04: 49.29 ¿cómo interactúan las células?
00: 04: 52.03 y ¿cómo se regula este proceso?
00: 04: 55.05 Además, recordarás que te dije
00: 04: 58.21 que una de las principales preguntas en mi laboratorio
00: 05: 00.28 es cómo, evolutivamente,
00: 05: 03.09 ¿Los ancestros de los animales desarrollaron la habilidad
00: 05: 06.08 para formar morfologías multicelulares simples.
00: 05: 08.25 Y aquí tenemos, en colores vivos,
00: 05: 11.08 un organismo que realmente lo hace,
00: 05: 13.08 todos los días.
00: 05: 15.12 Y entonces, lo que hemos estado haciendo en mi laboratorio
00: 05: 17.02 es entender.
00: 05: 18.23 es estudiar este proceso
00: 05: 21.07 en detalle minucioso de la misma manera
00: 05: 24.23 que un biólogo de Drosophila podría intentar estudiar
00: 05: 26.29 cómo una mosca de la fruta pasa de un huevo
00: 05: 29.00 a un embrión a un adulto,
00: 05: 31.23 o un biólogo de ratones
00: 05: 34.07 estudia el mismo proceso de desarrollo.
00: 05: 36.02 Estamos tratando de estudiar, en detalle mecanicista,
00: 05: 38.22 el proceso por el cual este organismo, S. rosetta,
00: 05: 41.16 pasa de ser una sola celda
00: 05: 44.05 a una colonia multicelular.
00: 05: 46.19 Y, en particular,
00: 05: 47.25 nos estamos enfocando en tratar de entender
00: 05: 50.13 los mecanismos de adhesión celular y señalización celular
00: 05: 52.03 dentro de la colonia.
00: 05: 53.09 Estamos tratando de entender
00: 05: 54.24 qué desencadena esta transición
00: 05: 56.13 de ser unicelular a colonial,
00: 05: 58.11 y eventualmente esperamos aprender
00: 06: 02.00 si los mecanismos subyacentes a esta transición
00: 06: 03.22 en coanoflagelados
00: 06: 05.15 están relacionados con los mecanismos subyacentes al desarrollo animal,
00: 06: 08.02 en cuyo caso inferiríamos
00: 06: 10.01 que son antiguos y evolucionados
00: 06: 12.07 antes del origen y diversificación de los animales.
00: 06: 14.23 Entonces, les voy a contar mucho
00: 06: 17.18 sobre este organismo, S. rosetta.
00: 06: 19.14 Y, lo primero que necesito decirte
00: 06: 21.23 es que hace muchas cosas emocionantes.
00: 06: 24.20 Sabes, creo que muchos de nosotros pensamos
00: 06: 26.27 sobre los protozoos como organismos simples
00: 06: 31.01 que llevan una vida bastante mundana,
00: 06: 34.07 pero este organismo no solo puede cambiar entre
00: 06: 37.18 siendo unicelular y colonial,
00: 06: 39.20 en realidad tiene una historia de vida realmente salvaje y loca.
00: 06: 42.18 Tiene muchas morfologías diferentes
00: 06: 45.24 que puede producir,
00: 06: 47.22 y todos estos vienen
00: 06: 51.28 de un organismo.
00: 06: 53.14 un solo genotipo está codificando
00: 06: 55.03 para todas estas formas diferentes,
00: 06: 57.09 y muchas de estas formas
00: 06: 59.10 puede diferenciarse en otras formas.
00: 07: 02.02 Entonces, esta celda en el centro
00: 07: 04.02 llamamos al 'nadador lento',
00: 07: 06.08 y culturas que solo tienen nadadores lentos en ellos
00: 07: 09.03 son capaces de producir colonias de rosetas,
00: 07: 13.02 colonias en cadena,
00: 07: 14.26 células nadadoras rápidas.
00: 07: 16.15 y estos nadadores rápidos pueden diferenciar
00: 07: 18.16 en estas celdas adjuntas.
00: 07: 20.20 Entonces, hay mucha diferenciación celular dinámica que está sucediendo,
00: 07: 23.09 y parece tener al menos algunos
00: 07: 26.00 componente ambiental porque podemos,
00: 07: 28.05 en el laboratorio, empuja el coanoflagelado
00: 07: 30.22 hacia diferentes tipos de células
00: 07: 33.14 cambiando las condiciones ambientales
00: 07: 35.10 en el que cultivamos las células.
00: 07: 37.23 Por simplicidad
00: 07: 39.11 y también enfocarnos en las cosas que más sabemos,
00: 07: 41.16 hoy, solo me voy a concentrar en
00: 07: 44.07 esta parte de la historia de la vida,
00: 07: 46.16 y trata de entender,
00: 07: 48.25 ¿Qué es lo que permite que esta célula se diferencie
00: 07: 52.01 en estas otras formas multicelulares.
00: 07: 54.16 En particular,
00: 07: 57.12 vamos a hablar sobre la forma de roseta,
00: 07: 59.19 porque esta es la forma en que S. rosetta
00: 08: 01.28 en realidad estaba aislado de la naturaleza,
00: 08: 04.03 y este es el que más se parece
00: 08: 07.12 a la forma multicelular
00: 08: 09.22 que hipotetizamos
00: 08: 12.01 era necesario para la ascendencia de los animales.
00: 08: 14.21 Entonces, queremos saber,
00: 08: 16.21 ¿cómo se forman las rosetas?
00: 08: 19.09 ¿Están formando
00: 08: 21.14 de múltiples células nadando juntas y pegadas?
00: 08: 24.14 Y eso sería similar
00: 08: 26.05 al moho de limo Dictyostelium.
00: 08: 28.11 o son más similares a los animales
00: 08: 30.09 en la forma en que se forman?
00: 08: 31.24 Es decir,
00: 08: 33.12 ¿una sola célula se divide repetidamente?
00: 08: 35.11 para formar una roseta.
00: 08: 37.14 También nos gusta saber,
00: 08: 39.08 como son las celdas dentro de la roseta
00: 08: 41.10 adhiriéndose el uno al otro?
00: 08: 42.25 ¿Cómo se obtiene esa estructura estable?
00: 08: 44.20 Nuevamente, tratando de establecer analogías con la embriogénesis.
00: 08: 48.09 Y finalmente, tenemos este enigma,
00: 08: 52.09 que es que esta única celda
00: 08: 54.10 es capaz de producir tres tipos diferentes de morfologías.
00: 08: 59.22 Puede dividirse para producir más copias de sí mismo,
00: 09: 02.14 puede producir estas cadenas,
00: 09: 05.26 o puede producir rosetas,
00: 09: 07.29 y nos gustaría saber
00: 09: 10.01 ¿Cómo se regula ese proceso de diferenciación?
00: 09: 13.14 Entonces, permítanme comenzar con la pregunta número 1:
00: 09: 15.13 ¿cómo se forman estas rosetas?
00: 09: 18.07 Para investigar esto
00: 09: 19.26 utilizamos varios enfoques diferentes,
00: 09: 21.23 pero creo que la más simple es simplemente mirar,
00: 09: 24.09 y lo que encontramos es que
00: 09: 27.00 cuando las culturas estaban cambiando
00: 09: 29.07 por tener solo individuos unicelulares
00: 09: 31.29 a rosetas
00: 09: 34.11 siempre sucedió a través de la división celular.
00: 09: 36.29 Y entonces, lo que vas a ver en esta película aquí
00: 09: 39.15 es que esta es una célula fundadora que se dividirá repetidamente
00: 09: 42.23 para producir una colonia multicelular esférica.
00: 09: 45.18 Así que veamos.
00: 09: 48.05 La celda individual se divide una y otra vez.
00: 09: 50.12 Las celdas permanecen unidas,
00: 09: 52.18 y al final de esta película de 15 horas
00: 09: 55.28 tenemos una colonia esférica.
00: 09: 58.01 Y creo que esto también se muestra muy bien aquí
00: 10: 00.10 en estos fotogramas tomados por microscopía confocal.
00: 10: 04.04 Ahora, quiero dejar claro el punto
00: 10: 06.27 que aunque parece bidimensional,
00: 10: 08.24 estas colonias son en realidad tridimensionales
00: 10: 10.23 y están produciendo una bonita esfera.
00: 10: 14.06 Bien, entonces, la respuesta a nuestra primera pregunta,
00: 10: 16.11 es que las rosetas se forman a través de la división celular,
00: 10: 19.12 y eso proporciona un paralelo muy agradable
00: 10: 21.21 a la forma en que se forman los embriones de animales,
00: 10: 24.12 en el que tienes una sola celda, el cigoto,
00: 10: 27.03 y ese cigoto se divide una y otra vez
00: 10: 29.07 para producir un embrión multicelular.
00: 10: 31.20 ¿Cómo son las células en las colonias de coanoflagelados?
00: 10: 34.22 ¿realmente se mantienen juntos?
00: 10: 36.11 Y, para responder a esto,
00: 10: 38.14 Tuvimos que usar microscopía electrónica.
00: 10: 41.14 Si miras las células coanoflageladas
00: 10: 43.20 usando un microscopio electrónico de barrido,
00: 10: 45.29 lo que ves es que las celdas están realmente conectadas
00: 10: 49.11 por estos finos puentes intercelulares que puedes ver aquí,
00: 10: 52.28 y pensamos, aunque todavía no lo sabemos,
00: 10: 55.20 pero creemos que son el producto de
00: 10: 57.27 citocinesis incompleta.
00: 10: 59.13 Es decir que el plano de clivaje
00: 11: 01.14 que se forma cuando las células se están dividiendo
00: 11: 03.25 no se cierra completamente,
00: 11: 05.09 y hay un pequeño remanente de membrana
00: 11: 07.23 que queda entre esas celdas
00: 11: 10.01 y produce este puente intercelular.
00:11: 14.11 Pero esa no es la única fuente de adhesión celular
00: 11: 17.13 entre estas celdas.
00: 11: 20.07 Si examina las celdas en diferentes condiciones,
00: 11: 22.25 y luego míralos en SEM o en TEM,
00: 11: 27.28 lo que puedes ver es que hay
00: 11: 30.21 una fina malla de material que cubre las células
00: 11: 33.12 y también llenando el interior de la colonia,
00:11: 35.25 y esto es en realidad matriz extracelular, o ECM.
00: 11: 38.29 Y entonces, es la combinación de los puentes intercelulares
00: 11: 45.07 y matriz extracelular
00: 11: 47.14 que está contribuyendo a la integridad estructural de la roseta.
00: 11: 51.21 Bien, solo para resumir, entonces,
00:11: 53.18 Te lo acabo de decir cuando se forman los coanoflagelados.
00: 11: 56.26 cuando S. rosetta forma colonias de rosetas
00: 11: 59.20 lo forma a través de una citocinesis incompleta,
00: 12: 02.05 y lo que también te dije
00: 12: 05.00 es que las celdas en estas rosetas
00: 12: 06.22 se adhieren a través de una combinación
00: 12: 08.17 de puentes intercelulares y matriz extracelular,
00: 12: 11.14 pero, por supuesto, creo que la pregunta
00: 12: 13.18 todos deberíamos estar interesados ​​y preguntarnos es,
00:12: 16.24 ¿Cómo se regula esta transición?
00: 12: 19.28 Y lo que determina
00: 12: 22.18 si esta forma unicelular de S. rosetta
00: 12: 25.17 se divide para producir más de sí mismo,
00: 12: 28.15 o produce cadenas,
00: 12: 30.25 o produce rosetas?
00: 12: 32.20 ¿Qué está determinando la regulación?
00: 12: 35.03 de este cambio de desarrollo?
00:12: 37.10 Y aquí es donde estaba realmente bloqueado en mi investigación.
00: 12: 40.01 Y entonces, lo que necesito decirte
00: 12: 42.16 es una historia de frustración
00: 12: 45.04 que finalmente terminó con serendipia
00: 12: 47.08 y creo que es un descubrimiento nuevo y emocionante.
00: 12: 50.27 Entonces, déjame retroceder y decirte
00:12: 53.23 sobre cómo comencé a estudiar S. rosetta.
00: 12: 56.13 Cuando comencé mi posdoctorado,
00: 12: 58.06 no había laboratorios que estuvieran estudiando coanoflagelados,
00: 13: 01.25 y tuve la suerte de que me llevaran al laboratorio
00: 13: 04.18 de un destacado investigador evo-devo,
00: 13: 07.14 Sean Carroll,
00: 13: 09.06 pero tuve que ir a la ATCC,
00: 13: 11.03 la Colección Americana de Cultivos Tipo,
00: 13: 13.17 para trabajar con un protistólogo llamado Tom Nerad,
00: 13: 16.06 para aprender a estudiar los coanoflagelados.
00: 13: 18.00 Y mientras estuve allí,
00: 13: 19.27 él y un grupo de otros científicos
00:13:21 28 estaban estudiando diversos eucariotas microbianos
00: 13: 23.21 del medio ambiente,
00: 13: 25.16 y observó un coanoflagelado
00: 13: 27.08 que era capaz de formar hermosas colonias de rosetas,
00: 13: 30.08 y esta es S. rosetta.
00:13: 32.12 Entonces, tuvo la amabilidad de poner S. Rosetta en la cultura.
00:13: 35.29 Aisló una sola colonia, la hizo crecer,
00: 13: 38.18 y lo congelé para que pudiera estudiar
00: 13: 41.07 S. rosetta a perpetuidad.
00: 13: 43.07 Entonces, lo traje de regreso a Madison,
00: 13: 45.10 donde estaba haciendo mi posdoctorado,
00:13: 47.02 y comencé a cultivar este coanoflagelado.
00: 13: 49.02 Y, déjame decirte,
00: 13: 51.01 fue un hallazgo muy frustrante cuando lo traje de regreso a Madison,
00:13: 54.22 porque los cultivos de S. rosetta, en el laboratorio,
00:13: 57.29 Rara vez tienen rosetas.
00:13: 59.24 Eran en gran parte unicelulares,
00: 14: 01.22 y como puede ver, este sería el mejor de los casos.
00: 14: 03.29 Muchos coanoflagelados unicelulares,
00: 14: 06.04 puedes ver las celdas redondas,
00: 14: 08.20 y solo alguna que otra colonia de rosetas,
00: 14: 11.28 y muchas bacterias.
00: 14: 13.20 Y así, no importa lo que hice,
00:14: 16.08 estos cultivos no formarían colonias de rosetas sólidas,
00: 14: 18.24 y eso significaba que no iba a poder
00: 14: 23.07 para hacer los tipos de experimentos que quería hacer
00: 14: 24.28 para estudiar los mecanismos del desarrollo de las rosetas.
00: 14: 27.26 Entonces, trabajé en esto durante mucho tiempo,
00: 14: 29.22 sin éxito,
00: 14: 31.21 y luego terminó trayendo.
00: 14: 33.25 afortunadamente, otras cosas funcionaron,
00: 14: 36.11 pero S. rosetta era recalcitrante,
00: 14: 38.21 y lo traje conmigo cuando comencé mi propio laboratorio en Berkeley
00: 14: 41.24 y seguía experimentando frustración,
00: 14: 46.12 y seguía sin poder
00: 14: 49.10 para hacer que esta cosa forme rosetas
00: 14: 51.08 de cualquier manera sólida o predecible.
00: 14: 53.06 Y así, finalmente, cambié mis objetivos de investigación
00:14: 56.17 y decidí que si no podía conseguir colonias de rosetas
00: 15: 00.05 de esta especie,
00: 15: 02.12 al menos podría secuenciar su genoma,
00: 15: 04.09 y eso podría decirme algo,
00: 15: 06.00 comparando su genoma con el
00: 15: 08.03 genomas de coanoflagelados unicelulares,
00: 15: 09.11 podría decirme algo sobre los mecanismos que regulan el desarrollo.
00: 15: 12.17 Y entonces, un estudiante universitario en el laboratorio en ese momento,
00: 15: 15.03 Rick Zuzow, me ayudó a conseguir este choanoflagelado
00: 15: 17.07 listo para la secuenciación del genoma,
00: 15: 19.17 y en un momento.
00: 15: 20.20 Un desafío que debo señalar es que
00: 15: 22.21 porque los coanoflagelados comen bacterias,
00: 15: 24.29 esto crea un problema real para la secuenciación del genoma
00: 15: 27.11 porque el ADN bacteriano
00: 15: 30.27 puede hacerlo difícil
00: 15: 34.29 para obtener un ensamblaje del genoma de alta calidad del coanoflagelado.
00: 15: 38.02 Entonces, lo primero que tenía que hacer, entonces,
00: 15: 40.03 fue tratar estos cultivos con cócteles de antibióticos,
00: 15: 45.24 y probó dos cócteles diferentes de antibióticos
00: 15: 49.12 y dieron dos resultados muy interesantes.
00: 15: 51.28 Entonces, un cóctel de antibióticos,
00: 15: 54.11 en realidad, cuando trató, cuando usó eso,
00: 15: 57.28 resultó en una cultura que tuvo una floración de desarrollo en forma de roseta.
00: 16: 00.23 Y así, puedes imaginar, ¡estábamos emocionados!
00: 16: 03.00 Fue tan emocionante y no teníamos idea
00: 16: 05.15 por qué este tratamiento con antibióticos
00:16: 08.05 llevó al desarrollo de rosetas, pero lo hizo.
00: 16: 11.08 Quizás aún más interesante,
00: 16: 13.08 cuando lo trató con un cóctel diferente de antibióticos,
00:16: 17.01 recuperó una cultura que nunca produjo rosetas.
00: 16: 21.09 Y así, encontramos eso.
00: 16: 23.24 encontramos que diferentes cócteles de antibióticos
00: 16: 26.04 condujo a resultados diferentes,
00:16: 29.14 y empezamos a preguntarnos qué estaba pasando.
00: 16: 32.12 Ahora, podría haber sido
00: 16: 35.06 cualquiera de las posibles explicaciones.
00: 16: 37.25 Podría haber sido que los antibióticos
00: 16: 40.15 estaban estresando directamente los coanoflagelados de diferentes maneras.
00: 16: 43.10 Podría ser que los coanoflagelados
00: 16: 45.13 estaban hambrientos
00: 16: 48.27 cuando se expone a un grupo de antibióticos, pero no al otro.
00:16: 51.20 Pero, fue difícil conciliar estas diferentes observaciones,
00: 16: 54.08 pero la única explicación posible
00: 16: 57.12 eso era coherente con lo que estábamos viendo
00: 17: 00.11 era la posibilidad de que las bacterias del medio ambiente
00: 17: 03.06 en realidad estaban regulando el cambio al desarrollo de rosetas.
00: 17: 06.06 Y entonces, para probar eso,
00: 17: 08.06 Rick tomó bacterias de la muestra ambiental original.
00: 17: 11.15 y los agrego a esta cultura
00: 17: 14.01 que no formaban rosetas,
00: 17: 16.08 y preguntó si esas bacterias ambientales
00: 17: 19.17 podría estimular el desarrollo de rosetas
00:17: 21.17 en estos cultivos que no forman rosetas.
00:17: 23.19 Y, de hecho, funcionó.
00: 17: 26.22 Entonces, bacterias ambientales
00: 17: 29.00 fueron suficientes para inducir el desarrollo de rosetas.
00:17: 31.20 Entonces, eso fue muy emocionante,
00: 17: 33.21 muy inesperado,
00: 17: 35.11 y, por supuesto, lo siguiente que queríamos saber era,
00:17: 38.05 ¿Qué bacterias eran en realidad?
00:17:41 ¿Proporcionar este estímulo para el desarrollo de rosetas?
00: 17: 44.00 Y entonces, lo que Rick y otros miembros del laboratorio hicieron
00: 17: 47.00 iba a entrar en esta muestra ambiental original
00: 17: 48.29 y aislar múltiples cepas independientes de bacterias
00: 17: 54.25 y pruébelos uno a la vez
00: 17: 57.07 en esta cultura deficiente en rosetas,
00:17: 59.10 y pregunte si esas bacterias
00: 18: 01.22 fueron capaces de inducir el desarrollo de rosetas.
00: 18: 04.20 Y así, probamos 64 aislamientos ambientales diferentes,
00: 18: 09.12 uno a la vez,
00: 18: 11.12 y lo que encontramos al final fue que,
00: 18: 13.07 de todos estos, solo una especie
00: 18: 15.13 era capaz de inducir el desarrollo de rosetas.
00: 18: 19.00 Entonces, ¿cuál era esa especie?
00: 18: 22.14 Fue el no descrito anteriormente
00: 18: 25.12 especies bacterianas Algoriphagus machipongonensis.
00: 18: 29.01 Entonces, podemos agregar Algoriphagus a las culturas
00: 18: 32.05 de coanoflagelados unicelulares,
00: 18: 34.02 y eso es suficiente para inducirlos
00: 18: 36.02 para formar colonias de rosetas.
00: 18: 38.04 Necesito hacer un par de puntos importantes
00: 18: 40.12 sobre Algoriphagus.
00: 18: 42.22 En primer lugar, se aisló conjuntamente con S. rosetta,
00: 18: 45.03 por lo que es un entorno natural que co-habita con S. rosetta,
00: 18: 49.00 y también es un objetivo de presa suficiente.
00: 18: 52.13 Entonces, podemos cultivar S. rosetta
00: 18: 54.25 solo en presencia de Algoriphagus
00: 18: 56.24 y es perfectamente viable
00:18: 58.21 y felizmente forma colonias de rosetas.
00: 19: 00.26 La otra cosa emocionante e interesante sobre Algoriphagus
00: 19: 03.22 es que es miembro de un grupo mucho más grande de bacterias
00: 19: 06.04 llamado Bacteroidetes,
00: 19: 08.15 y bacterias Bacteroidetes
00: 19: 11.15 son algunas de las bacterias más abundantes en su intestino,
00: 19: 14.06 y también son bacterias abundantes e importantes
00: 19: 17.09 en diversos entornos ambientales,
00: 19: 19.16 incluidos los océanos y el suelo.
00: 19: 22.08 Y, en cada una de estas configuraciones,
00: 19: 24.01 hay un interés creciente en las formas en que
00: 19: 26.15 las bacterias podrían estar influyendo en la biología de los eucariotas
00: 19: 29.07 con los que están asociados.
00:19: 31.15 Entonces, estamos entusiasmados con la posibilidad
00:19: 34.02 que esta interacción que acabo de describirles
00: 19: 36.12 podría usarse para ayudar a comprender
00: 19: 39.16 los mecanismos subyacentes a las interacciones
00:19: 41.10 entre bacterias y eucariotas.
00:19: 43.26 Ahora, ¿por qué?
00:19: 46.01 ¿Por qué estaríamos tan entusiasmados con las bacterias?
00:19: 47.27 Y lo he insinuado un poco,
00:19: 49.13 pero quiero decirte.
00:19: 51.05 Quiero hacer una copia de seguridad y darte un poco de contexto.
00: 19: 53.03 por qué las bacterias son un factor tan importante
00: 19: 58.08 para intentar investigar
00: 20: 00.12 cuando piensas en los orígenes de los animales.
00: 20: 01.23 Y, para hacer eso, necesito entrar en la máquina del camino de regreso.
00: 20: 04.06 Necesito recordarte la historia de la vida en la Tierra.
00: 20: 08.06 Y, para eso,
00: 20: 10.13 Voy a usar este gráfico de tiempo
00: 20: 12.13 en el que estamos pensando en la vida, la historia de la vida,
00: 20: 14.07 comenzando con el presente aquí en la parte superior,
00: 20: 16.09 volviendo al comienzo de la Tierra
00: 20: 19.09 y la solidificación de la corteza,
00: 20: 21.13 y decir que pensamos que el último ancestro común universal
00: 20: 24.25 de la vida
00:20: 26.16 vivió en el orden de hace más de 3 mil millones de años.
00: 20: 29.05 Y, la evidencia fósil más antigua
00: 20: 32.00 tenemos de por vida
00: 20: 34.00 es el de los estromatolitos.
00: 20: 36.16 Estos son grandes multicelulares
00: 20: 38.26 agregaciones de bacterias.
00: 20: 40.23 Son esencialmente una biopelícula bacteriana,
00: 20: 43.01 y conservamos representantes de este tipo de morfologías,
00: 20: 46.17 aquí, hoy.
00: 20: 48.25 Aquí hay un ejemplo de un estromatolito moderno,
00: 20: 50.26 y estas formas complejas
00: 20: 53.10 son producidos por bacterias,
00: 20: 55.16 y hay mucho trabajo realmente fantástico
00: 20: 57.19 que se está haciendo para abordar
00: 21: 01.00 las formas en que el metabolismo bacteriano
00: 21: 04.04 ha influido en la geoquímica de la Tierra,
00:21: 07.23 sino también la vida de otros organismos.
00: 21: 10.27 Y, de lo que ahora nos damos cuenta,
00:21: 13.26 es que los animales cuyos fósiles
00: 21: 17.05 no se han recuperado.
00: 21: 19.01 ya sabes, los fósiles de animales más antiguos
00: 21: 21.16 no tienen más de 5-600 millones de años
00: 21: 24.17 y los eucariotas multicelulares más antiguos en general
00:21: 27.14 son del orden de mil millones de años,
00:21: 29.16 esos eucariotas multicelulares
00: 21: 31.20 evolucionó en entornos que ya estaban dominados
00:21: 36.10 por una gran cantidad de bacterias.
00:21: 38.22 Si vamos a entender el origen
00: 21: 40.24 de eucariotas multicelulares,
00:21: 42.20 tenemos que entender cómo sus progenitores
00: 21: 45.02 lidió con un mundo
00:21: 47.09 que ya estaba poblado y colonizado por bacterias.
00:21: 51.19 Entonces, ese es un punto importante que quiero hacer
00:21: 53.21 sobre el contexto bacteriano de origen animal.
00: 21: 56.18 El segundo punto que quiero hacer
00:21: 58.20 se remonta a algo de lo que hablé en la Parte I,
00: 22: 01.02 y eso es todo,
00: 22: 02.19 a través del estudio de coanoflagelados,
00: 22: 04.09 hemos podido reconstruir
00:22: 06.14 algunos aspectos importantes de la biología de los primeros animales.
00: 22: 08.29 Y entonces, puede recordar que mencioné
00:22: 11.02 que creemos que los primeros animales
00:22: 13.08 probablemente tenía células en el cuello
00: 22: 15.06 y, lo que es más importante,
00:22: 17.28 que esos primeros animales estaban involucrados en bacterivory,
00:22: 21.05 es decir, comieron bacterias.
00:22: 23.08 Se ganan la vida comiendo bacterias.
00:22: 25.15 Y así, ahora sabemos que las interacciones con las bacterias
00:22: 29.03 eran una parte obligada de la historia de vida
00:22: 31.17 de los primeros animales.
00: 22: 33.28 El último punto que quiero hacer
00:22: 38.28 es que, si miras a los animales vivos,
00: 22: 41.19 lo que puedes ver es ese desarrollo
00:22: 43.25 en muchos de estos diversos organismos
00:22: 45.27 está regulado por señales bacterianas.
00:22: 48.19 El desafío en estos casos.
00:22: 50.18 ahora, obviamente, ha habido mucho interés,
00:22: 52.28 pero el desafío ha sido que estamos mirando
00: 22: 55.05 organismos multicelulares grandes y complejos
00:22: 57.28 que están creciendo en asociación
00: 23: 00.04 con diversas y complejas comunidades de microbiota,
00: 23: 04.19 y esto lo ha hecho muy difícil
00: 23: 06.22 para intentar aprender algo sobre los mecanismos
00:23: 08.29 subyacentes a estas importantes interacciones.
00:23: 11.25 Y entonces, lo que estamos haciendo ahora
00: 23: 15.02 está usando esta interacción
00: 23: 17.21 entre la bacteria Algoriphagus y el coanoflagelado S. rosetta
00: 23: 21.01 como un simple bioensayo
00: 23: 24.09 para descubrir moléculas de señalización bacteriana
00: 23: 26.11 que creemos que nos ayudará a entender
00:23: 28.20 la regulación de este cambio de desarrollo,
00: 23: 31.16 pero potencialmente tendrá relevancia
00: 23: 33.29 a otros sistemas también.
00:23: 35.20 Ahora, tengo que decir que
00: 23: 38.01 este ha sido un proceso muy emocionante pero también desafiante,
00:23:41.15 en parte porque no teníamos ni idea
00:23: 44.03 cuál era la naturaleza de las moléculas de señalización.
00:23: 48.20 Después de andar un rato en la oscuridad,
00:23: 51.14 tuvimos una pista que vino de mirar
00:23: 55.06 en lo que es inusual acerca de los Bacteroidetes,
00:23: 57.11 que son las bacterias. el gran grupo de bacterias
00:23: 59.22 del cual Algoriphagus es miembro.
00: 24: 03.25 Entonces, Bacteroidetes
00: 24: 06.25 de hecho, como otros miembros de este grupo,
00: 24: 08.20 una membrana exterior y una membrana interior.
00: 24: 11.28 Tienen componentes llamados LPS y peptidoglicano,
00: 24: 14.17 que son inductores conocidos
00: 24: 18.09 de componentes del sistema inmunológico en animales,
00:24: 22.04 pero también tienen un grupo inusual de lípidos
00: 24: 24.18 llamados esfingolípidos
00: 24: 26.23 y los sulfonolípidos estrechamente relacionados,
00:24: 28.29 y digo que estos son inusuales,
00:24: 30.26 pero de hecho son bastante comunes en eucariotas.
00:24: 32.29 Está en bacterias en las que
00:24: 36.15 No ves a menudo este tipo de lípidos.
00: 24: 39.13 Y así, por una variedad de razones,
00: 24: 42.02 nos enfocamos en este grupo de lípidos como una fuente potencial
00: 24: 45.12 de la actividad de señalización.
00: 24: 48.01 Y, para hacer esto,
00: 24: 50.14 hemos establecido realmente una de las mejores colaboraciones
00: 24: 53.27 en mi carrera.
00:24: 55.12 Ha sido una experiencia fantástica.
00: 24: 57.01 Hemos estado colaborando con Jon Clardy,
00: 24: 58.24 quién está en la Facultad de Medicina de Harvard
00: 25: 01.01 y ha realizado un trabajo fantástico en muchos sistemas
00: 25: 04.17 en la recuperación de moléculas bioactivas.
00: 25: 07.07 Y entonces, lo que él y su grupo hicieron
00:25:10 si se llevaron Algoriphagus,
00: 25: 12.18 extrajeron la fracción de esfingolípidos
00: 25: 16.10 desde su membrana exterior,
00: 25: 18.13 y luego.
00: 25: 21.21 estos esfingolípidos son muy difíciles de tratar,
00: 25: 23.20 así que en nuestro primer pase,
00: 25: 25.23 ahora hemos empezado a utilizar diferentes enfoques,
00:25: 28.01 pero en el puño pasa gente de su laboratorio
00: 25: 31.18 usó un proceso llamado prep-TLC,
00:25: 34.05 y esto es cromatografía de capa fina,
00: 25: 36.19 para separar todos esos esfingolípidos,
00: 25: 39.28 y luego los quitarían de este plato
00:25: 43.01 y enviarlos a mi laboratorio donde los probaríamos
00: 25: 45.00 en el bioensayo
00: 25: 46.27 y ver si esas fracciones eran capaces de
00: 25: 49.23 inducir rosetas o no.
00: 25: 51.10 Y, en base a eso,
00:25: 53.03 entonces podríamos tomar las fracciones que fueran capaces de inducir
00:25: 55.23 y analizarlos por espectroscopía de masas.
00:25: 58.25 Y entonces, este fue un proceso iterativo.
00: 26: 01.09 Enviaremos las muestras bacterianas,
00:26: 03.09 los fraccionarían,
00:26: 04.27 nos enviarían las fracciones,
00:26:06.20 Los probaríamos, les enviaríamos la información.
00: 26: 08.02 fue de ida y vuelta,
00: 26: 11.01 y a través de una larga serie de análisis
00: 26: 13.23 eventualmente pudimos identificar
00: 26: 15.18 la primera molécula bacteriana que fue capaz
00: 26: 18.12 de inducir el desarrollo de rosetas
00:26: 20.15 y esa es esta molécula.
00: 26: 22.17 Lo llamamos RIF-1 para el factor 1 inductor de rosetas,
00: 26: 25.00 y ahora tenemos una estructura para ello,
00: 26: 26.23 que es muy emocionante,
00:26: 28.18 y también sabemos algo sobre su química.
00:26: 31.28 Entonces, RIF-1 no es un esfingolípido.
00:26: 35.01 De hecho, está en una clase diferente de moléculas.
00: 26: 37.16 llamados sulfonolípidos,
00: 26: 39.14 y los sulfonolípidos se diferencian de los esfingolípidos
00:26: 42.23 porque tienen un grupo de cabeza de ácido sulfónico
00:26: 45.13 en un extremo.
00:26: 47.16 Esta clase de moléculas
00: 26: 50.09 no se ha demostrado previamente que esté involucrado en la señalización,
00:26: 52.21 así que esto es emocionante porque es la punta del iceberg.
00: 26: 55.04 Este tipo de moléculas
00: 26: 57.09 podría tener roles muy variados
00:26: 59.05 y podemos empezar a estudiarlos ahora.
00:27: 01.06 Lo que se sabe es que, en las bacterias,
00:27: 03.06 Parece que tienen un papel en la regulación de la motilidad de deslizamiento.
00:27: 07.28 Entonces, esta molécula
00: 27: 11.01 podemos fraccionar y aislar de bacterias,
00:27: 12.26 pero en realidad está funcionando de alguna manera
00:27: 15.10 eso es consistente con tener un papel real en el medio ambiente.
00: 27: 18.09 Y entonces, tomamos RIF-1 purificado
00: 27: 21.11 y traté de determinar
00: 27: 24.15 la concentración de la molécula
00:27: 26.13 que se requería para inducir el desarrollo de rosetas,
00:27: 28.19 y el resultado emocionante es que, de hecho,
00:27: 32.03 RIF-1 es tremendamente potente.
00:27: 34.14 Es capaz de inducir el desarrollo de rosetas.
00:27: 36.21 aquí de nuevo te estoy mostrando
00: 27: 39.10 la extensión del desarrollo de la roseta a lo largo del eje y
00: 27: 41.25 y la concentración de RIF-1 a lo largo del eje x,
00:27: 46.09 y lo que espero que puedas ver es que
00: 27: 48.00 estamos obteniendo la máxima inducción del desarrollo de rosetas
00: 27: 50.22 a concentraciones que están en el rango femtomolar,
00:27: 54.16 y entonces esto.
00: 27: 56.10 no solo está activo en estos niveles,
00:27: 58.12 pero estos son los niveles en los que nos encontramos con RIF-1
00: 28: 01.19 en los medios condicionados,
00: 28: 03.09 y, por lo tanto, la actividad de RIF-1 es completamente consistente
00: 28: 06.03 teniendo una función importante
00: 28: 08.09 a concentraciones ambientales.
00:28: 10.04 Entonces, eso fue muy emocionante.
00:28: 11.27 Entonces, es una nueva clase de molécula de señalización,
00: 28: 13.22 está activo en concentraciones ambientalmente relevantes,
00: 28: 16.26 todo está bien, pero ahora llegamos al meollo de la cuestión.
00:28: 20.01 Quiero mostrarte que, de hecho,
00:28: 22.08 la inducción máxima que estamos viendo
00: 28: 24.07 es solo del orden de aproximadamente el 5% de las células
00:28: 27.04 entrando en rosetas,
00: 28: 29.02, por lo que sugiere que RIF-1 es importante,
00: 28: 31.00 es suficiente para la inducción de rosetas,
00:28: 32.28 pero no es toda la historia.
00:28: 34.27 Y entonces, lo que hemos hecho ahora
00: 28: 37.20 es volver a nuestro simple bioensayo
00: 28: 39.20 para ver, ahora, si podemos descubrir más rápidamente
00: 28: 42.00 otras posibles moléculas de señalización bacteriana,
00:28: 44.15 y de hecho lo hemos hecho.
00:28: 47.15 Entonces, nuevamente, esto es a través de nuestra colaboración.
00:28: 49.16 con el laboratorio Clardy.
00: 28: 51.01 Hemos vuelto ahora
00: 28: 53.09 y analizado de manera más amplia,
00: 28: 55.07 no solo los esfingolípidos,
00: 28: 57.11 pero toda la fracción de lípidos,
00: 29: 01.02 y hemos podido, a través de este proceso,
00: 29: 02.27 para encontrar otras moléculas de señalización bioactivas.
00: 29: 05.19 Aquí en esta parte del eluido encontramos RIF-1,
00: 29: 10.24 pero también muchos, muchos otros sulfonolípidos,
00: 29: 13.15 todos los cuales están inactivos,
00:29: 15.08 y eso hace un punto importante.
00:29: 17.02 RIF-1 no está activo porque es un sulfonolípido.
00:29: 19.22 RIF-1 es un sulfonolípido especial.
00:29: 22.09 La mayoría de los otros sulfonolípidos no pueden inducir (desarrollo de rosetas).
00:29: 25.25 Entonces, hay una estrecha relación estructura-actividad.
00: 29: 28.00 entre RIF-1 y su capacidad para regular el desarrollo de rosetas.
00:29:31 Pero, lo que también hemos encontrado es que hay
00: 29: 33.28 otras clases de sulfonolípidos
00: 29: 36.04 que son estructuralmente similares a RIF-1
00: 29: 38.00 que también son capaces de inducir.
00:29: 40.07 Hay una clase de lípidos completamente diferente
00:29:42 16 llamados LPE, o lisofosfatidiletanolaminas.
00: 29: 45.22 Estos pueden sinergizar con RIF-1
00: 29: 48.18 y los otros sulfonolípidos
00: 29: 50.17 para promover el desarrollo de rosetas.
00:29: 52.18 Y finalmente, hay otro tipo de lípidos
00:29: 54.29 que es un antagonista de los RIF,
00: 29: 58.07 y si lo incubas con el coanoflagelado
00: 30: 02.03 y luego agregue RIF-1, -2 o -3,
00: 30: 04.23 encuentras que bloqueas el desarrollo de las rosetas.
00: 30: 07.05 Entonces, hay muchos lípidos bioactivos diferentes y diversos
00: 30: 10.08 disponible en Algoriphagus,
00: 30: 12.15 y podemos mezclarlos juntos
00: 30: 14.17 y reconstituir la actividad de inducción completa
00: 30: 17.00 que normalmente se obtiene de la bacteria Algoriphagus viva.
00: 30: 21.02 Entonces, hay diversas moléculas bioactivas
00: 30: 23.13 que ya hemos descubierto usando nuestro bioensayo,
00: 30: 26.04 solo desde Algoriphagus,
00: 30: 27.26 pero además
00: 30: 30.13 también hemos estudiado muchas otras bacterias diversas,
00: 30: 33.13 y los biólogos harán esto y lo que les voy a decir es,
00: 30: 36.01 Les estoy mostrando un árbol filogenético de diversas bacterias
00: 30: 39.05 y no necesitas preocuparte por el hecho de que
00: 30: 41.20 no puedes leer qué bacteria te estoy mostrando.
00: 30: 43.24 El punto que quiero señalar es que hay muchas bacterias diversas
00: 30: 45.27 lo hemos probado ahora,
00: 30: 47.26 y se muestra en estos cuadrados
00: 30: 50.04 Estoy indicando si inducen rosetas o no.
00: 30: 53.04 Los que se muestran con negro inducen.
00: 30: 54.29 Los que se muestran con blanco no lo hacen,
00: 30: 57.25 y los de gris inducen a un nivel bajo.
00: 31: 00.03 Y entonces, encontramos que en el árbol de la diversidad bacteriana,
00: 31: 02.28 estamos encontrando muchas bacterias diferentes
00: 31: 05.28 que inducen y algunos de ellos parecen usar
00: 31: 08.12 diferentes tipos de moléculas bioactivas
00: 31: 10.22 para inducir el desarrollo de rosetas.
00: 31: 13.00 Finalmente, nos gustaría saber
00: 31: 15.16 si este bioensayo podría ayudarnos
00:31: 18.07 encontrar algo que sea de relevancia biomédica,
00: 31: 20.02 y, de hecho, hemos encuestado
00: 31: 22.18 las bacterias del sistema intestinal de los vertebrados,
00: 31: 24.23 mirando diferentes partes del tracto intestinal,
00: 31: 27.13 y probando si son capaces de
00: 31: 29.28 induciendo el desarrollo de rosetas,
00: 31: 31.20 y encontramos, de hecho, que pueden.
00: 31: 33.17 Entonces, las bacterias del estómago y el intestino delgado
00: 31: 35.29 no inducen el desarrollo de rosetas,
00: 31: 38.08 pero las bacterias del ciego y el colon lo hacen,
00: 31: 41.12 y si seguimos la estrategia que seguimos anteriormente
00:31: 44.04 en el descubrimiento de Algoriphagus,
00: 31: 46.14 podemos hacerlo aquí
00: 31: 48.27 y cultivar estas bacterias y ver si podemos identificar
00: 31: 51.05 las especies que inducen el desarrollo de la roseta,
00: 31: 53.12 y así lo hemos hecho,
00: 31: 55.08 y ahora hemos descubierto las bacterias específicas
00: 31: 57.10 del sistema intestinal
00: 31: 59.06 que son capaces de inducir el desarrollo de rosetas
00: 32: 00.27 y nos estamos enfocando en aislar las moléculas bioactivas
00:32: 03.27 de estos organismos también.
00:32: 06.25 Bien, permítanme recapitular lo que les he dicho.
00:32: 10.16 Te dije que el desarrollo de rosetas está regulado.
00:32: 13.21 es el proceso de citocinesis incompleta,
00: 32: 16.24 y celdas en rosetas
00: 32: 19.04 se mantienen juntos a través de una combinación
00:32: 21.24 de puentes intercelulares y ECM.
00:32: 24.09 Además, lo que descubrimos,
00:32: 26.00 y fue bastante inesperado,
00:32: 28.04 encontramos que el cambio de desarrollo
00: 32: 30.07 que controla si una sola celda
00:32: 32.10 va a formar una roseta, colonias en cadena,
00: 32: 35.26 u otra celda única,
00:32:37.20 eso está regulado no solo por la genética.
00: 32: 40.18 del coanoflagelado,
00:32: 42.09 pero en realidad, lo más importante,
00: 32: 44.18 por señales que se liberan
00:32: 47.02 por bacterias ambientales.
00:32: 50.24 Entonces, sobre la Parte I y la Parte II,
00:32: 53.27 Te he estado contando sobre estos
00:32: 56.18 organismos realmente interesantes, los coanoflagelados,
00:32: 59.16 que se descubrieron en el siglo XIX,
00: 33: 01.29 que ahora hemos traído a la molecular
00:33: 03.23 y era genómica.
00:33: 05.15 Y, a través del estudio de los coanoflagelados,
00:33: 06.28 estamos descubriendo que podemos reconstruir
00: 33: 09.02 la biología de los primeros animales
00: 33: 11.28 con una resolución cada vez mayor,
00: 33: 13.29 y una de las cosas más emocionantes
00:33: 16.11 Creo que hemos encontrado a través de este tipo de estudios
00:33:18.20 es que muchos de los genes que son esenciales
00: 33: 20.27 para regular las interacciones célula-célula en animales
00: 33: 23.21 y regulando el proceso de desarrollo
00:33: 26.08 en realidad evolucionó antes del origen de los animales
00: 33: 29.00 y se conservan en los genomas
00: 33: 30.28 de coanoflagelados vivos.
00:33: 32.13 Entonces, ha sido genial,
00:33: 34.05 para aprender que los coanoflagelados proporcionan esta ventana
00:33:36.00 en origen animal.
00:33: 38.27 Además, te hablé de
00: 33: 42.00 una transición a la multicelularidad
00:33: 44.02 que en realidad ocurre en la historia de vida de
00:33: 46.04 un coanoflagelado vivo, el coanoflagelado de S. rosetta.
00:33: 49.06 Y el descubrimiento muy emocionante que hemos hecho
00:33: 52.03 estudiando este proceso en detalle mecanicista
00:33: 56.02 es que el cambio de desarrollo
00: 33: 59.00 para formar colonias de rosetas multicelulares
00:34: 01.08 en realidad está regulado por bacterias ambientales.
00:34: 04.23 Entonces, ha sido muy emocionante,
00:34: 07.04 hemos estado colaborando con Jon Clardy
00: 34: 09.11 para descubrir moléculas bioactivas,
00:34: 11.06 y esto ahora nos lleva al punto en el que
00: 34: 13.24 podemos empezar a pensar
00:34: 15.10 sobre el lado coanoflagelado de la historia.
00:34: 16.03 ¿Cómo es que los coanoflagelados
00:34: 18.09 ¿Están realmente sintiendo estas moléculas de señalización bacteriana?
00:34: 21.12 Además, tenemos curiosidad por saber si esta interacción
00:34:24:25 es algo especial para el linaje de coanoflagelados.
00: 34: 28.01 o si en realidad es informativo
00:34: 30.06 sobre los mecanismos subyacentes a los orígenes animales.
00:34: 32.21 Y así, con ese fin,
00:34: 33.29 a largo plazo nos gustaría saber
00:34: 36.06 si los mecanismos que regulan esta interacción de señalización
00: 34: 40.15 entre bacterias y coanoflagelados
00: 34: 43.03 podría conservarse en las interacciones
00:34: 45.06 entre los animales y sus bacterias comensales.
00:34: 49.00 Entonces, ha sido un verdadero placer.
00:34: 51.10 contándote sobre este trabajo
00:34: 53.07 y quiero aprovechar esta oportunidad para agradecer
00:34: 55.12 varias personas, muchas de las cuales,
00:34: 58.11 ya sabes, no puedo enumerarlos todos,
00: 35: 00.00 pero realmente quiero agradecer a todos en mi laboratorio
00:35: 01.26 y he resaltado aquí, en amarillo,
00: 35: 03.26 las personas que realmente han contribuido al trabajo
00: 35: 05.21 que hablé aquí.
00: 35: 07.17 Un miembro actual, Arielle Woznika,
00: 35: 09.11 y muchos alumnos diferentes
00:35: 11.29 que han sido esenciales para este proyecto.
00:35: 14.05 Además, tengo que expresar mi gratitud.
00: 35: 17.10 a Jon Clardy,
00:35: 19.19 quien ha sido un colaborador realmente fantástico
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  • /> Parte 1: El origen de la multicelularidad animal

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos a todos los contribuyentes a Montañas, clima y biodiversidad por su invaluable trabajo y muchos colegas que nos han dado motivación e ideas para trabajar en este tema. Alexander Rohrmann, Veronica Torres Acosta y Matthias Bernet proporcionaron valiosos comentarios y correcciones en la Tabla 1. Christine Bacon proporcionó ejemplos para la Figura 1. Agradecemos a Peter Linder, Luis Valente y Jan Schnitzler por sus comentarios. AA está financiado por el Consejo de Investigación Sueco (B0569601), la Fundación Sueca para la Investigación Estratégica y la Fundación Knut y Alice Wallenberg a través de una beca de la Academia Wallenberg.


Cursos

Presentaciones y paneles invitados

Las especies invasoras no son ninguna de las dos y por qué es importante. Maricopa Audubon Society, 3 de noviembre de 2015 también en Boyce Thompson Southwest Arboretum, 14 de diciembre de 2015.

Presentación del seminario web: Pensando en las especies invasoras. Universidad de Nuevo México Universidad de California, Berkeley Universidad de Alaska, Fairbanks. The Human Dimension of Natural History Biology 402-502, 2 de septiembre de 2014.

Presentación del seminario web: ¿Cómo se convirtieron las malas hierbas en invasoras? Universidad de Nebraska, Lincoln, Curso corto de plantas invasoras de América del Norte. 6 de febrero de 2014. https://connect.unl.edu/p8ozwok9nem/

Presentación: Corazones, mentes y especies invasoras. Más allá de los plaguicidas 31º Foro Nacional de Plaguicidas. Familias, granjas y alimentos sostenibles: comunidades resilientes a través de prácticas orgánicas. Universidad de Nuevo México, Albuquerque NM, 6 de abril de 2013

Panelista del taller: Manejo de tierras orgánicas y alternativas de vanguardia. Más allá de los plaguicidas 31º Foro Nacional de Plaguicidas. Familias, granjas y alimentos sostenibles: comunidades resilientes a través de prácticas orgánicas. Universidad de Nuevo México, Albuquerque NM, 6 de abril de 2013

Presentación: Las invasiones biológicas no son invasiones Y por qué eso es importante para la ciencia y la sociedad. Universidad de Nevada, Reno. Serie Coloquio de Ecología, Evolución y Biología de la Conservación.
Reno, NV 21 de febrero de 2013.

Moderador: panel de discusión de películas, Watershed: Explorando una nueva ética del agua para el Nuevo Oeste. Arizona State University, Global Institute of Sustainability y Arizona Riparian Council, Tempe AZ,
27 de septiembre de 2012.

Miembro del jurado: Revista de ciencia, Chat en vivo de ScienceNOW: ¿Amenazas de especies invasoras o simplemente incomprendido? 26 de julio de 2012. http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/07/live-chat-invasive-species--thre.html

Miembro del jurado: Adopción y adaptación de un padre: el significado de Charles Elton para la biología de la invasión. Conferencia del Grupo de Humanidades Ambientales de la Universidad de Sydney: Repensar las ecologías de invasión: Naturalezas, Culturas, y Sociedades en la Edad del Antropoceno. Sydney, NSW, Australia. Junio ​​2012.

Panelista plenario: La sorprendente historia de las invasiones biológicas: ciertas incertidumbres, fallas filosóficas y errores metafóricos. Sociedad Estadounidense de Pesca, Conferencia Anual del Capítulo de Idaho, Coeur d Alene Idaho, marzo de 2012.

Nativos y extraterrestres: ni siquiera una buena idea. 30.a Conferencia de Derecho Ambiental de Interés Público, Eugene, Oregon, marzo de 2012.

Presentación: Ambientalismo pragmático. Asociación de Profesionales Ambientales de Arizona. Scottsdale, AZ, 24 de mayo de 2011.

Panelista: Segundo desafío anual del siglo XXI para la biología de la conservación. Capítulo de Arizona central, Sociedad para la Biología de la Conservación. Tempe, AZ, abril de 2011.

Presentación: De dónde vienen los nativos. Serie de seminarios de la Asociación de estudiantes graduados forestales de la Universidad del Norte de Arizona. Flagstaff, AZ, 27 de octubre de 2010. http://www.for.nau.edu/mosaddphp/Seminar/Recordings/101027/MattChew.html

Presentación: Fitogeografía: 175 años de natividad negativa. De Linneo a la Enciclopedia de la vida: seguimiento de la diversidad en el mundo natural. Seminario de Verano de Historia de la Biología de MBL-ASU. Woods Hole, MA, mayo de 2010.

Panelista: Desafíos del siglo XXI para la biología de la conservación. Sociedad para la Biología de la Conservación, Capítulo de Arizona central. Tempe, AZ, abril de 2010.

Presentación: Ningún lugar como el hogar: las metáforas sociales en competencia de la ciencia ecológica. Universidad de Tasmania: Simposio conjunto especial de la Escuela de Gobierno y Centro Ambiental. Hobart, Australia, julio de 2009.

Presentación de Keynote La daga y el asterisco. Simposio: Cincuenta años de ecología de invasión el legado de Charles Elton. Stellenbosch, Sudáfrica. Noviembre de 2008.

Presentación: ¿Es realmente una invasión? McDowell Sonoran Conservancy, Scottsdale AZ, junio de 2007.

Presentación: Monstruos de otro mundo: alienígenas de Arizona.Desert Botanical Garden, Phoenix AZ, julio de 2002. (Con J.C. Stromberg)

Reuniones, talleres, conferencias y simposios: contribuciones de presentaciones y carteles

"¡No deseado! Antropomorfizar y personificar especies introducidas como criminales" con Rachel Hall, Universidad Estatal de Louisiana. Reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Historia Ambiental, San Francisco, CA, marzo de 2014.

Cambiando los objetivos y estrategias de conservación: ¿una sucesión de metáforas fallidas? (Documento del simposio) Reunión anual de la Ecological Society of America, Portland, Oregón, agosto de 2012.

Biogeografía política prescriptiva: identidad nacional y especies exóticas invasoras. Segundo Taller de la Red Naturaleza y Nación: El estado de la naturaleza. Bucarest, Rumania, diciembre de 2011.

El último naturalista del siglo XIX: visitas de Charles Elton a los trópicos americanos. Reunión bienal de la Sociedad Internacional de Historia, Filosofía y Estudios Sociales de la Ciencia, Salt Lake City, Utah, julio de 2011.

Encontrado y luego ahogado: tres colecciones notables del lago Tempe Town. 8vo Encuentro de Botánica de Arizona. E. Makings, L. Butler, Matthew Chew y Juliet Stromberg presentado por Elizabeth Makings. Phoenix AZ, febrero de 2011.

Un tipo de hombre modificado y un tipo de naturaleza modificada: la visión de Charles Elton de la conservación milenaria. Reunión anual de la Sociedad de Historia de la Ciencia, Montreal Quebec, noviembre de 2010.

Natividad biótica: una mirada histórica a una idea simplemente negativa. Serie de seminarios de la Escuela de Ciencias de la Vida, Universidad Estatal de Arizona, Tempe, AZ. Octubre de 2009.

Anekeitaxonomía: botánica, lugar y pertenencia. Congreso Mundial de Historia Ambiental, Copenhague, Dinamarca, agosto de 2009.

Tamarisco: cinco marcos. Reunión bienal de la Sociedad Internacional de Historia, Filosofía y Estudios Sociales de la Ciencia, Brisbane, Australia, julio de 2009.

Tamarisco: de bueno y bonito a malo y feo (presentación invitada en la cena de la conferencia) Reunión anual del consejo ribereño de Arizona, Camp Verde, Arizona. Abril de 2009.

El papel de los científicos en la gestión de los tamariscos y los ríos: la perpetuación de una mitología (cartel, con J. Stromberg, P. Nagler y E. Glenn). Tamarisk and Russian Olive Research Conference, Reno, NV, febrero de 2009, Reunión anual de la Ecological Society of America, Albuquerque, NM, agosto de 2009.

Ecología y mundo desnaturalizado. (Documento del simposio). Reunión anual de la Ecological Society of America, Milwaukee, WI, agosto de 2008.

Los precursores olvidados de la biología de la invasión (póster). Reunión Anual Conjunta Sociedad Ecológica de América / Sociedad para la Restauración Ecológica, San José, CA agosto de 2007. También en el Simposio: Cincuenta años de ecología de invasión el legado de Charles Elton. Stellenbosch, Sudáfrica. Noviembre de 2008.

H.C. Watson y las reclamaciones civiles de las plantas británicas, Reunión bienal de la Sociedad Internacional de Historia, Filosofía y Estudios Sociales de la Ciencia, Exeter, Reino Unido, julio de 2007.

5000 años de tamarisco en 5 minutos. Panel de sesión especial, Reunión anual de la Sociedad Ecológica de América, Memphis, TN, agosto de 2006.

Anekeitaxonomy: Biologizing Belonging. Coloquio Southwest sobre Historia y Filosofía de las Ciencias de la Vida, Davis, CA, marzo de 2006.

La anti (?) - Estética de la biología de la invasión. Reunión bienal de la Sociedad Internacional de Historia, Filosofía y Estudios Sociales de la Ciencia, Guelph, Ontario, Canadá, julio de 2005.

Natividad considerada (con Andrew L.Hamilton, UC San Diego) Coloquio Southwest sobre Historia y Filosofía de las Ciencias de la Vida, Tempe AZ Marzo de 2005

En peligro de extinción con un hábitat criticado: un pájaro en el monte equivocado. Reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Historia Ambiental, Victoria, BC, Canadá, abril de 2004.

Los costos de la caricatura: ¿La biología de invasión está explotando el analfabetismo científico? (Póster) Reunión anual del Instituto Americano de Ciencias Biológicas (AIBS), Washington, DC, marzo de 2004.
también en la Conferencia de Investigación Gordon sobre Política Científica y Tecnológica, Big Sky, MT, agosto de 2004.

Invasiones biológicas como modelos ecológicos (y otros) (con M.D. Laubichler) Coloquio del Suroeste sobre Historia y Filosofía de las Ciencias de la Vida, Austin, TX, marzo de 2004.

La piedra que rechazaron los constructores: Marston Bates, Charles Elton y los fundamentos de la ecología de la invasión. Reunión bienal de la Sociedad Internacional de Historia, Filosofía y Estudios Sociales de la Ciencia, Viena, Austria, julio de 2003.

El cuento enredado de Tamarix: un estudio en estado, Coloquio del Sudoeste de Historia y Filosofía de las Ciencias de la Vida, Tempe, AZ, febrero de 2003.

La invasión de la segunda mayor amenaza, Reunión anual de la Sociedad de Historia de la Ciencia, Milwaukee, WI, noviembre de 2002.


Ver el vídeo: LA PERDIDA DE LA BIODIVERSIDAD AMENZA A LA HUMANIDAD - Trabajo Biología 2017 TERMINA EN 7 (Agosto 2022).