ALIEN: ESTUDIO BIOLÓGICO

Con motivo del estreno de la nueva película de uno de los personajes de ciencia ficción más aterradores y fasciantes que hay (opinión personal) "Alien: Covenant", del afamado director de cine Ridley Scott, os traígo hoy una entrada que me ha hecho disfrutar mientras la escribía.

Ridley Scott y su criatura, Alien. Fuente.

"Alien: Covenant", es la sexta película de la saga Alien (obvio las dos películas de "Alien vs Predator -otro de mis personajes favoritos-" por lo malas que me parecieron, pese a su potencial), catalogada como de ciencia ficción y terror.

 

 Las otras cinco películas, en orden cronológico de aparición son:

• Alien, el octavo pasajero (1979)
• Aliens, el regreso (1986)
• Alien 3 (1992)
•  Alien: Resurrección (1997)
• Prometheus (2012)

Fuente.

Yo, personalmente, me quedo con la primera y la cuarta. Esta última aún no la vi... Si queréis ver una breve sinopsis de todas ellas juntas pinchad aquí.

 La historia creo que es conocida por casi todos y, comienza cuando, la teniente Ellen Ripley (Sigourney Weaver) lucha contra una especie alienígena, conocida como "el alien" o xenomorfo. A pesar de saberme poco original por ello, voy a tratar de describiros aquí a este fascinante personaje, y a compararlo con otros "alien" mucho más cercanos, que inspiraron su creación y que viven con nosotros.

Sigourney Weaver y H. R. Giger, portagonista y diseñador de Alien.

La creación de semejante criatura está  basada en la pintura Necronom IV y es obra del pintor y escultor suizo H.R. Giger quien, junto  Carlo Rambaldi, diseñó a este y algunos escenarios de la película Alien, el octavo pasajero, lo que le valión el Oscar al mejor diseño escénico en 1980. Por cierto, el único Oscarque ganó Alien.

Necrom IV, obra que inspiró el diseño de Alien. Fuente.

 Como podéis ver, el parecido es más que razonable y sus obras, al igual que el personaje, transmiten una sensación poco tranquilizadora.

A Giger está claro que le gusta esto de los extraterrestres y el terror y es que también fue el encargado de diseñar el lado oscuro de Poltergeist II (Brian Gibson, 1986), colaboró en los diseños de Alien 3 (David Fincher, 1992), y participó en el diseño gráfico de películas, como Species (Roger Donaldson, 1995).

¿QUIÉN O QUÉ ES EL ALIEN? ESTUDIO COMPARATIVO

Para describirlo, separaré los aspectos anatómicos y fisiológiocos, de los de su no menos interesante ciclo vital o biología. Alien es sin duda un animal, un endoparásito con unas cualidades excepcionales. Para describirlo, sin entrar en muchos aspectos técnicos del personaje, ya que existen distintas variedades, me centraré en los individuos "adultos" con los que se dio a conocer esta criatura, y que todos tenemos en mente.

Alien adulto. Fuente

De entrada llama la atención su enorme talla, aproximadamente 2,30-2,50 metros de altura, sus cerca de 120 kilos de peso y su potente cola segmentada, articulada, de unos 4 metros de longitud, acabada en una estructura afilada con la que matar a sus oponentes, y tan fuerte como para levantarlos en el aire, una vez arponeados por ella. Si bien la estructura de la cola recuerda claramente a las vértebras de un mamífero, como nosotros, el extremo afilado de la misma recuerda sin duda al aguijón de la cola de los escorpiones.

Los escorpiones pertenecen al grupo de los Arácnidos y su característica más llamativa es la posesión de una larga cola acabada en un aguijón con el que inyectan veneno a sus presas, a las que sujetan con las quelas o pinzas. La cola del Alien podría funcionar como el aparato aguijoneador de los escorpiones, que presentan dos glándulas situadas en la base del último segmento de la cola, para inyectar el veneno. 

Cola de escorpion. Fuente.

No sabemos si la cola del Alien inyecta veneno o no, pero el hecho de que algunas de las presas que aporta al nido, como veremos en el aparato referido a la reproducción, se hallen "anestesiadas", sugiere la posibilidad de que inyecte un veneno paralizante. El veneno del escorpión, por el contrario, normalmente sirve para matar a sus presas, otros artrópodos, pero también puede provocar otra serie de daños en organismos mayores. Pinchad aquí si queréis saber más sobre el veneno de escorpión.

Buthus occitanus. Fuente.

PIEL O EXOESQUELETO

Tienen tanto esqueleto interno (endoesqueleto), como externo (exoesqueleto)  Este exoesqueleto está formado de polisacárido mutado de silicón polarizado, extremadamente resistente y con la capacidad de autoregenerarse. Resiste tanto impactos (incluso a impactos de bala procendentes de armas de bajo calibre) como  temperaturas ambientales extremas y radiaciones de onda larga, si bien no soporta la acción del fuego, por lo que se muestran temerosos de las llamas.             

Al hablar de exoesqueleto, como biólogo, es imposible no pensar automáticamente en la cutícula o exosqueleto de los artrópodos, secretado por la epidermis subyacente. Esta cutícula se extiende incluso hacia el interior en los dos extremos del tubo digestivo y de las vías o cavidades respiratorias.

Los artrópodos, invertebrados, son el grupo de animales más numeroso y con mayor número de especies sobre el planeta. En ellos se incluyen los crustáceos, arácnidos e insectos. 

Estructura de la cutícula artropodiana. Fuente.

Todos ellos presentan un exoesqueleto compuesto de proteínas y un polisacárido llamado quitina. Esta quitina es un polisacárido nitrogenado de unidades de N-acetilglucosamina (unidas con enlace β-1,4) que se presenta en forma de moléculas largas que se unen para formar microfibrillas. Estas microfibrillas, dispuestas helicoidalmente, discurren paralelas al plano de la superficie, pero en distintas direcciones. Esto proporciona resistencia a la cutícula, pero no dureza o rigidez, y es que la dureza de la cutícula de los artrópodos deriva de la unión de proteínas. El grado de dureza o esclerotización de la cutícula depende del número de enlaces establecidos entre la quitina y dichas proteínas. 

Entre los artrópodos con un mayor grado de esclerotización encontramos a los crustáceos (cangrejos) y a los escarabajos, cuyos exoesqueletos son realmente resistentes, al igual que el de nuestro protagonista. Como ocurre en los artrópodos, el exoesqueleto es más flexible en determinadas áreas, como son las articulaciones, para permitir el movimiento de las extremidades y el desplazamiento de esta criatura.

Otra similitud con los artrópodos, radica en el hecho de que para crecer, estos animales han de mudar cada cierto tiempo, esto es, desprenderse de su viejo exoesqueleto y secretar uno nuevo, de mayor tamaño. Al hacerlo estos animales son absolutamente vulnerables y presentan un color blanquecino, que se tornará más oscuro a medida que se endurezca, lo mismo que ocurre con el alien al emerger del cuerpo de sus víctimas.

Sin haberse visto, la muda/ecdisis y el crecimiento del alien debe de ser similar al de la cucaracha del siguiente vídeo.

CABEZA

Su enorme y alargada cabeza (cráneo dolicocéfalo) es negra y con acanaladuras en la fase adulta. En las fases juveniles es lisa.

Vista de perfil de un Alien. Fuente.

Presenta dos pares de mandíbulas, una externa y otra interna o probóscide evaginable y retráctil que puede llegar a extenderse a una longitud superior a los 20 cm, surgiendo del interior de la primera, y con raíz en el esófago.

Cabeza y boca de una Reina Alien.

Lo más llamativo, es que esta probóscide interna, además de ser con la que se alimenta en verdad, es usada como arma, proyectándose a gran velocidad con el fin de dañar a su enemigo.







Esta característica tan aparentemente aterradora, tampoco es exclusiva de nuestro alien. A pesar de lo extraño que parezca, son muchos los peces que tienen un segundo sistema de mandíbulas 'faríngeas', interior, encargado de cortar y triturar la carne, mientras que el sistema principal sujeta a la presa. 

Posiciones extremas de las mandíbulas faríngeas. Izq: en el interior del cráneo; Dcha: Proyectadas hacia adelante. Fuente.

Fuente.

Lo que no es tan normal es poder proyectar esas mandíbulas internas hacia fuera para agarrar a la presa; sujeta a su vez por las mandíbulas exteriores. Esta capacidad fue descrita por  primera vez en 2007, cuando dos investigadores de la Universidad de California Davis (Rita S. Mehta y Peter C. Wainwright) lo observaron en una especie de morena, Muraena retifera, en la que una articulación muscular proyecta hacía fuera las mandíbulas faríngeas, situadas detrás del cráneo.

Modelo morfológico funcional del movimiento de la mandíbula faríngea en M. retifera. Fuente

Musculatura que proyecta las mandíbulas faríngeas hacia el exterior. Fuente.

La función, como vemos en el vídeo, es agarrar a la presa sujeta a su vez por las mandíbulas exteriores y arrastrarla hacia el interior del aparato digestivo. ¡Escalofriante, a la par que asombroso!

En el Alien, ambas mandíbulas constan de dientes similares a los de los humanos, con incisivos y un par de caninos alargados. Lo que no parece ser igual, sin embargo, es su composición -distinta al calcio que presentamos los mamíferos- y su aspecto "metálico", además de su enorme resistencia, lo que les permite romper metales o rocas, entre otros. Aunque no diferenciados del resto de la mandíbula, muestran unos "labios" flexibles al final de la mandíbula anterior.

Dientes metálicos de Chaetopleura apiculata

Centrándonos en la composición de sus dientes, en el caso de que estos contasen con algún componente metálico, he de señalar que tampoco sería un rasgo exclusivo suyo. Como algunos recordaréis, hace ya unos años os hablé en este blog de un molusco con "dientes de acero", el Chiton o Quiton. He de decir que no son unos dientes como los nuestros, o los del Alien, sino que son pequeños dentículos que forman parte de la rádula, estructura exclusiva de los moluscos y especializada en raspar las rocas para obtener las algas de las que se alimenta. Lo asombroso, sin embargo, es su capacidad para producir magnetita de manera natural. Para ello, cada diente posee en su núcleo una estructura de fibras de carbohidratos que actúan como un andamiaje que atrae iones cargados positivamente, de magnesio y sodio. Estos iones, sirven, a su vez, para atraer proteínas cargadas negativamente, que acumulan hierro y que son las que van creando, capa tras capa, la cubierta casi irrompible de los dientes.

Para más detalles visitad la entrada "Quiton, el animal con dientes de "acero".

ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS

Exceptuando el control mental que la Reina ejerce sobre sus "súbditos", su sentido más desarrollado es el oído, ya que no se aprecian cavidades nasales y sus ojos son casi vestigiales, tanto que en las escenas de la película rara vez se aprecian. Aparentemente no tienen oídos humanoides, por lo que es muy probable que sus largas cabezas puedan percibir las vibraciones sonoras, empleando algún tipo de emisión de ultrasonidos o sonar para comunicarse, y localizar a otros objetos o individuos. A este hecho lo llamamos ecolocalización, y no es nada raro en el Reino Animal, como os mostraré a continuación.

¿Qué es la ecolocalización?

Podríamos definirla como la capacidad de algunos animales de conocer su entorno por medio de la emisión de sonidos y la interpretación del eco que les devuelven los objetos sobre los que

Funcionamiento de la ecolocalización en un delfín. Fuente.

chocan esas ondas sonoras. En palabras más sencillas: el animal "chilla" o emite un sonido, y este rebota en los objetos, llegando distorsionado al oído del emisor, quien interpretará las distancias y tamaño del objeto/s en cuestión. Esta capacidad permite a dichos animales identificar y localizar objetos u organismos (presas o depredadores) a su alrededor, cuestión que no ha pasado desapercibida para el ser humano, que la ha trasladado a barcos y submarinos para reconocer el entorno y localizar bancos de peces o embarcaciones amigas y enemigas.

 Los animales más conocidos por poseer esta capacidad son los murciélagos, pero también podemos hallarla en delfines, ballenas, musarañas y algunos pájaros.

Funcionamiento de la ecolocalización. Fuente.

CURIOSIDAD: Si queréis oir distintos sonidos emitidos por murciélagos, pinchad aquí para dirigiros al USGS Western Ecological Research Center.

EXTREMIDADES Y DESPLAZAMIENTO

Respecto a sus extremidades, a pesar de que algunas variedades pueden llegar a poseer seis (el caso de las reinas), estos en concreto poseen cuatro, además de la cola, ya mencionada. Disponen de seis dedos en manos y pies, terminados por unas alargadas y afliadas garras. Dos de esos dedos actúan como pulgares, oponibles. Se puede desplazar tanto de manera erguida, bípeda, como cuadrúpeda. Lo hace de una manera muy ágil, silenciosa y rápida, incluso por paredes y techos. Son buenos nadadores, empleando la cola como mecanismo propulsor.

Alien en posición tetrápoda. Fuente.

Como el de la mayoría de los insectos, el desplazamiento del Alien por paredes y techos se debe seguramente a lo afilado de sus garras y a su enorme fuerza.

Patas de díptero, a la lupa y a microscopio de barrido -coloreada digitalmente-. Fuente.

En el caso de la mosca, por ejemplo, y de casi todos los insectos, en el extremo de cada pata se observan dos uñas y en medio dos almohadillas aplanadas llamadas pulvilos. Las primeras le permiten agarrarse a cualquier superficie rugosa, y los segundos le ayudan, en los casos más difíciles, como puedan ser superficies lisas, segregando una sustancia ligeramente pegajosa que les permite adherirse sea cual sea su posición. Alien, aparentemente solo cuenta con las primeras, unas poderosas garras. A pesar de ello, no puedo evitar el pensar que pudiese compartir la técnica empleada por unos de los reptiles más bonitos que tenemos en España (opinión personal nuevamente), las salamanquesas, nuestros geckos.

Tarentola mauritanica. Fuente.

Es conocida la capacidad de estos animales para caminar por cualquier superficie, gracias a lo especial de sus patas. Si bien siempre se pensó que actuaban a modo de ventosa, en el año 2000 se descubrió que eran otros los motivos que les proporcionaban semejante capacidad.

Detalle de la pata de una salamanquesa. Fuente.

Estos reptiles han desarrollado en la parte inferior de sus dedos unos pelillos o fibras microscópicas, que al ponerse en contacto con cualquier superficie interaccionan con las moléculas de las mismas mediante las fuerzas de Van der Waals (atracciones débiles de corto alcance entre átomos de carga eléctrica opuesta), vamos, que se producen a nivel atómico por atracción de moléculas con carga opuesta. Estas fuerzas generalmente son muy débiles, pero como estamos hablando de infinidad de microestructuras la suma de todas las fuerzas genera una gran adhesión por atracción. El mecanismo para despegar las patas es semejante al que ocurre cuando intentamos despegar una pegatina, que tenemos que hacerlo de manera progresiva, y evitando que la superficie despegada entre de nuevo en contacto con aquella de la que la queremos despegar.

Detalle de los dedos de la salamanquesa. Fuente.

 Si prefieres una expliación muy interesante y más visual, sobre el mecanismo de sujeción empleado por estos reptiles puedes ver un vídeo pinchando aquí (minuto 1:35)

SANGRE

Si hay un aspecto que llama la atención sobre todo lo demás es su sangre de color amarillo verdoso y de un increíble poder corrosivo, tanto por su velocidad de acción, como por su capacidad para corroer metales industriales y casi cualquier tipo de superficie... Los individuos tienen consciencia del poder ácido de su sangre y la llegan a emplear tanto para cazar como para defenderse o huir en alguna situación más o menos complicada (no quiero hacer spoiler).

Sangre de Alien sp. Fuente.

El color verdoso de la sangre no debería extrañarnos, y es que no todas las sangres son rojas como la nuestra, sino que también la hay azul verde, amarill, anaranjada, marrón... y todas ellas se explican gracias a la química.

Para empezar, el color rojo de la sangre humana se debe a la proteína hemoglobina, concretamente a los cuatro átomos de hierro (FeII) situados en la parte central de su molécula. Sin esos átomos de hierro tendría un color parecido al de la clara de huevo, más limpio, pero menos llamativo.

Estructura de la moléula de hemoglobina. Fuente.

Nuestra sangre, no siempre tiene el mismo tono de rojo. Distinguimos así  entre el color rojo intenso de la oxihemoglobina o sangre arterial, cuando la hemoglobina va cargada de oxígeno procedente de los pulmones y camino a los tejidos donde será liberado, y el color oscuro de la carboxihemoglobina,  ya sin oxígeno y circulante por las venas. 

Además de estos tonos, algo normal, nuestra sangre puede adquirir otros colores como... ¡¡sorpresa, el VERDE!! Esto, evidentemente, se debe a un trastorno mediante el cual un átomo de sulfuro se incorpora en la molécula de la hemoglobina, volviéndola verdosa, y con ella a la sangre. Este hecho puede deberse a la toma de fármacos ricos en azufre que transforman la hemoglobina (roja) en sulfohemoglobina (verdosa). Esto me lleva a pensar, aunque no es la única opción, que nuestro alien presente en su sangre una molécula rica en azufre.

Antes de cambiar de organismos y aprovechando que estaréis perplejos aún pensando en la cara que se/os quedaría si vais a haceros un análisis de sangre y, de repente, sale verde, deciros que también podría salir de color marrón-chocolate, algo que ocurre cuando la hemoglobina presenta FeIII, esto es, hierro más oxidado de lo normal. La hemogloina recibe ahora el nombre de metahemoglobina y generaría un problema, y es que este hierro aumentaría la afinidad de la molécula por el oxígeno, vamos, que no lo cede a los tejidos, que son los que lo necesitan para llevar a cabo la respiración celular y obtener la energía que los mantiene vivos.

Actinopyga echinites y Chalcides bedriagai (eslizón ibérico). 

Otros organismos con sangre verdosa o amarillenta como el alien son: el pepino de mar u holoturias (Equinodermos, como las estrellas, erizos de mar y ofiuras) que tiene la sangre amarillenta debido a la  vanabina, proteína que contiene vanadio; el eslizón (una especie de reptil) cuya sangre es verde debido a que poseen biliverdina, un producto de degradación de la hemoglobina. En humanos puede observarse alrededor de los moratones y asociada a algunas enfermedades hepáticas. Algunos invertebrados, como gusanos segmentados o sanguijuelas también pueden presentar sangre verde debido a la presencia tanto de clorocruorina (no tiene cloro).

Los insectos no poseen sangre sino otro líquido llamado hemolinfa de color amarillo o verde pálidos. Este hecho, y muchas otras semejanzas entre el alien y los insectos,  me hace pensar que quizá el líquido que vevos no sea sangre, sino una especie de hemolinfa. Su función no es transportar oxígeno desde los pulmones (intercambian gases a través de la piel y un sistema de canales abiertos al exterior, llamados tráqueas)  hasta los órganos y traer de vuelta el CO2, puesto que los insectos no tienen pulmones, pero sí nutrientes y compuestos orgánicos.

Sistema de respiración traqueal de insectos. Fuente.

Sería mucho aventurar, pero si en realidad no fuese sangre, sino hemolinfa, quizá esta posea células con función inmunitaria o defensiva. En los insectos, la hemolinfa cuenta con una células como los hemocitos, un tipo celular especializado en la fagocitosis y cuya función principal es rodear agentes extraños para su eliminación (función semejante a la de nuestros glóbulos blancos) y la de acumularse en las heridas para taponarlos y evitar la pérdida de líquido. ¿No os recuerda esto a nuestras plaquetas?.

Aunque se aleja de nuestro protagonista, no puedo abandonar este subapartado sin mencionar organismos de sangre noble, esto es, de color azul. Encontramos entre ellos la valiosa sangre del cangrejo herradura, la de algunas arañas y moluscos, que sustituyen la hemoglobina por otra proteína llamada hemocianina para transportar el oxígeno por su cuerpo. El color azul de la hemocianina se debe a que, en lugar de átomos de hierro (Fe), posee átomos de cobre (Cu) en su molécula.

Limulus polyphemus. Fuente.

 Volviendo a nuestro alien, el otro aspecto a tratar, por ser, ahora sí, más espectacular, es lo corrosivo de su sangre.
 
En el siguiente vídeo podéis ver la escena en la que se descubre el poder corrosivo de este líquido, procedente de un "abrazacaras" (ver el apartado "Ciclo vital") en "Alien, el octavo pasajero", ¡fascinante!.




En el caso de los vertebrados, una sangre con un pH ácido es indicativo de falta de oxígeno. El pH o potencial de hidrógeno, es una medida de la concentración de iones de hidrógeno en el cuerpo. Estos niveles de acidez se miden en una escala de 1 a 14, siendo 1 el más ácido, 7 el más neutro y 14 el más alcalino. En nuestro caso el nivel idóneo para gozar de buena salud va de 7,3 a 7,45. Valores por debajo de 7 se consideraría un pH ácido, mientras que valores por encima de 7 serían un pH alcalino. Si la alcalinidad llegase a 7,8 moriríamos, de la misma forma que si llega al 7,1 entraríamos en coma y falleceríamos con un pH de 6,9. Por lo tanto si, como en nuestro caso un cuerpo ácido es un cuerpo enfermo o propenso a la enfermedad, es lógico pensar que en el Alien los valores son distintos, o que presenta algún mecanismo desconocido para superarlo.


No obstante, ya dije que aún tengo dudas de si es sangre (todo apunta a ello) y, como la nuestra, sirve para transportar nutrientes y oxígeno, o se trata de otro tipo de hemolinfa o líquido interno, con funciones desconocidas para el desarrollo de la vida de esta criatura.

La duda surge porque algunas variedades de alien lanzan una sustancia corrosiva por la boca. Si nos quedamos con este aspecto, en el Reino Animal hallamos muchas especies capaces de lanzar sustancias, generalmente malolientes, irritantes o con cierta toxicidad por distintas partes de su cuerpo, como mecanismo de defensa frente a sus atacantes.

 De entre todos estos animales, el más parecido a un alien, no por lo corrosivo de la sustancia secretada, pero sí por lo ingenioso del mecanismo emplado para ello y por su increible temperatura (unos 100ºC), destaca el escarabajo bombardero Brachinus crepitans. Se trata de un coleóptero braquinino, adéfago, de la familia Carabidae. conocido por su habilidad para generar pequeñas explosiones a partir de reacciones químicas.

Brachinus crepitans. (foto De Udo Schmidt, Alemania)-  Fuente

El escarabajo fabrica dos sustancias: la hidroquinona y el peróxido de hidrógeno (H2O2 o agua oxigenada), que almacena, por separado, en unas cámaras especiales agregándoles, además, una enzima inhibidora que impide que estos compuestos explosionen en el interior del cuerpo del insecto. 

Cuando el escarabajo es importunado o se siente amenazado por un depredador, mezcla los dos compuestos, hidroquinona y peróxido de hidrógeno con enzimas catalasa (anti-inhibidor) en la llamada cámara de explosión. 

Anatomía interna del escarabajo, mostrando las cámaras que almacenan las sustancias implicadas en la reacción. Fuente.

   

Se produce entonces una reacción química altamente exotérmica (libera mucho calor) en la que el peróxido de hidrógeno oxida la hidroquinona y se forma quinona y agua. 

Reacción química empleada por el escarabajo bombardero.

El insecto lanza así, por el extremo del abdomen este líquido, irritante y caliente (se alcanza el punto de ebullición) contra su atacante. Se puede decir además que es un bombardero de los potentes, y es que puede disparar hasta 50 chorros sucesivos, a 20 m/s en la dirección que desee y con un alcance de 5 cm (aproximadamente 4 veces la longitud del insecto).

A continuación os dejo un vídeo, de menos calidad, pero clásico, para que lo veáis en acción. Si queréis ver más no tenéis más que buscar por la red.

Continuando con la descripción de nuestro Alien de película, señalar que estos xenomorfo son ectotermos, incapaces de emitir calor corporal. Simplificando mucho, la ectotermia, en contraposición con la endotermia,  es una forma de regulación de la temperatura con un bajo coste energético a partir de la temperatura ambiental. 

Lagarto de manchas laterales (Uta stansburiana) tomando el sol. Fuente.

 Esta estrategia implica determinados comportamientos para aprovechar las fuentes de calor externas, mantener temperaturas corporales relativamente estables y regular el ritmo metabólico. Es decir, ponerse al sol o buscar fuentes de calor para coger una temperatura suficiente que "active" a ese organismo.

Efectos del calor en el metabolismo de una iguana (reptil). Fuente.

Entre los ectotermos más característicos hallamos a los reptiles, cuya temperatura corporal depende exclusivamente de la temperatura del ambiente en el que se hallan, o los artrópodos, con los que nuestro alien ya compartía el mecanismo de crecimiento por mudas repetidas de su exoesqueleto.

Una de las ventajas de la ectotermia es que, como no dependes de la energía obtenida de los alimentos para generar calor, no tienes porqué alimentarte cada día, pudiendo soportar así grandes periodos de ayuno. Como desventaja, los seres ectotermos se ven más impedidos a la hora de habitar ambientes con temperaturas extremas, mientras que los endotermos pueden vivir en hábitats más fríos o más cálidos, siempre que puedan alimentarse.

 BIOLOGÍA, REPRODUCCIÓN Y CICLO DE VIDA

Antes de centrarme en el interesantísimo ciclo vital de los aliens, señalaré que, por lo general cazan de noche o en sitios de poca luz, por lo que se les considera nocturnos, a pesar de que algunos individuos se hallen activos de día (básicamente patrullando el nido y atendiendo a la reina).

A diferencia de los vertebrados, se diría que es una especie asexuada, aparentemente sin genitales (las reinas poseen un órgano ovopositor, para poner huevos), lo que plantea la duda de saber cómo se reproducen exactamente. Es en este punto donde me inclino por el proceso de partenogénesis, identificado ya en una gran serie de organismos (platelmintos o gusanos planos, nematodos, rotíferos, tardígrados, moluscos, artrópodos y vertebrados como peces, anfibios, reptiles e incluso aves). En pocas palabras la partenogénesis es la reproducción sin machos, ¡como lo habéis oído!.

 El caso más famoso y estudiado de partenogénesis es el de los Himenópteros (abejas, avispas y hormigas, entre otros) donde las hembras son diploides  (2n) mientras que los machos son haploides y producidos por partenogénesis.

Reproducción en abejas.

 Los huevos que pone la hembra reina darán lugar a los machos o zánganos si no son fecundados y a las hembras (obreras o reinas, según la alimentación que tengan después) si se fecundan.

En los pulgones y otras especies la partenogénesis puede depender de las condiciones del medio en el que habitan. Si éstas son favorables, se reproducirán partenogenéticamente para ocupar ese lugar. Al tornarse desfavorables, se producen machos y hembras para la reproducción sexual.

 

Ciclo partenogenético de pulgones. Fuente.

El hecho de que los alien sean criaturas de naturaleza social y vivan en colonias similares a las de los himenoperos (avispas, abejas, hormigas, termitas, etc), regidas por una estricta jerarquía de castas, reafirma mi hipótesis. Como en el caso de las abejas, la más importane, por su función reproductora, es la reina (mucho más grande que el resto), atendida por estériles reinas jóvenes (pretorianos), que cuidan de ella y las crías, además de sustituirla en caso de muerte. Los zánganos son los encargados de protegerla, proveer alimento y extender la colonia.

 Continuando con las similitudes entre estas criaturas de ficción y los himenópteros, describiré ahora su ciclo de vida.

CICLO DE VIDA

Los Xenomorfos son una especie de criaturas parasitoides, esto es, que sus larvas se alimentan y desarrollan en el interior (endoparasitoide) o exterior (ectoparsitoide) de otro organismo o huésped, al que acaban matando. Su ciclo de vida es bastante complejo y comprende varias etapas:

 

Fases del ciclo vital de Alien sp. Fuente.

 

Huevo de Alien sp. Fuente.

 En la primera etapa, la reina deposita una serie de huevos hechos de tejido orgánico y que al abrirse no se resquebrajan, sino que poseen dos pares de labios que se abren llegado el momento. Son de color ocre, y recién puestos tienen una textura pegajosa, aunque con el tiempo se seca sin alterar al embrión.

 

En el interior de estos huevos se desarrolla una primera forma de vida que se ha dado en denominar "abrazacaras", por razones obvias a la vista de las imágenes. Esta primera "larva" presenta ocho extremidades, una cola articulada a modo de tentáculo, y un orificio por el cual introduce la siguiente fase en el huesped. Salen de los huevos al detectar potenciales huéspedes. En condiciones normales, sus víctimas se hallarán vivas, semiinconscientes y adheridas a las paredes del "nido" por una sustancia pegajosa creada por los zánganos, que los han llevado hasta allí.

Abrazacaras sobre huesped humano. Fuente.

Una vez desarrollados en el interior del huevo, los abrazacaras saltan sobre su víctima abrazándose a su cabeza. Enrollan el cuello con su cola y se fijan a la cara con sus patas e induciendo un estado de coma en el huésped. 

"Abrazacaras" Fuente.

Durantes esta fase se apropia de la función respiratoria y circulatoria del huésped, haciendo imposible su separación durante la infección. Más tarde, introducirá su "larva" en el interior de este, donde se desarrollará, y se desprenderá, saliendo así, el huésped, de su estado comatoso y sin daños aparentes.

Aspecto de las caras aboral y oral de un abrazacaras de Alien sp. Fuente.

Dependiendo del tipo de huesped en el que se aloje, el embrión "base" se desarrollará mezclando las características genéticas del propio xenomorfo y del huesped, lo que nos llevaría a pensar que pueden incorporar material genético de los mismos, es decir, se produciría una especie de transferencia horizontal de genes (transmisión de material genético -ADN- de un organismo a otro que no forma parte de su descendencia). Si queréis ver un caso muy curioso visitad la entrada referida a "Animales fotosintéticos"

Finalmente, cuando el embrión alcanza un determinado grado de desarrollo, emerge de manera violenta (y asquerosa) del cuerpo del huesped, lo que le ha valido el descriptivo sobrenombre de "revientapechos". El huésped muere en el proceso.

Revientapechos emergiendo de un huésped humano. Fuente.

Tras la emersión, el pequeño embrión o larva presenta un aspecto similar al adulto, pero sin extremidades y de un color blanquecino, el proceso de maduración y paso a la fase adulta es muy rápido, mudando su exoesqueleto y piel a medida que crece y reemplazando sus células con silicio polarizado, hasta convertirse, por fin, en un adulto que, en determinadas circunstancias podría llegar a ser reina.

Fases del ciclo de vida de Alien sp. Modificado de Fuente.

¡¡¡ATENCIÓN, LA SIGUIENTE IMAGEN PUEDE CONSTITUIR UN CASO DE SPOILER!!!

Los que halláis visto las películas os habréis dado cuenta de que me he basado en el ciclo de vida original, visto en "Alien, el octavo pasajero", y es que como vimos en el resto de películas, este cambiaba, obervándose, incluso, la transmisión sexual de un hospedador a otro, como ocurría en "Prometeo".

Distintos ciclos vitales de Alien sp. Fuente.

En la siguiente imagen se puede observar también el aspecto ya comentado de la diferencia entre los adultos, en función del tipo de hospedador infectado.
 

Variantes en el ciclo de vida de Alien sp, en función del hospedador infectado. Fuente.

Hasta aquí la FICCIÓN, AHORA  

EMPIEZA LO TERRORÍFICO DE VERDAD

A pesar de que algunos estaréis pensando que más terrorífico es imposible, una vez más, la realidad superaría la ficción, si no fuera porque los animales de los que os voy a hablar no emplean a los humanos como huéspedes.

El ciclo de vida de los Alien, al igual que las otras características que hemos visto, y a pesar de ser escalofriante, tampoco es novedoso entre los animales.

Con unas 68.000 especies conocidas, y estimaciones que superan las 800.000, la mayor parte de los parasitoides conocidos y descritos son avispas (Hymenoptera), pero también hallamos parasitoides entre las moscas (Diptera), escarabajos (Coleoptera), polillas (Lepidoptera), neurópteros (Neuroptera), e incluso se ha descrito una especie de tricóptero (Trichoptera). Por afinidad, me voy a centrar en las avispas.

El hecho de dejar presas "anestesiadas" en el nido, para que sean devoradas más tarde por sus crías (en el caso del Alien, para ser infectadas por su fase de "abrazacaras"), es común en el grupo de los esfécidos (Sphecidae), avispas solitarias y depredadoras, en las que los machos se alimentan de néctar y polen mientras que las hembras cazan otros insectos para alimentar a sus crías. El comportamiento está muy definido: tras la emergencia de las hembras, y ser fecundadas por los machos, estas inician la construcción de sus nidos.

En función del tipo de nido y el sustrato empleado hablamos de especies:

1. Amasadoras (nidos libres): Construyen nidos con barro o fibras de determinadas plantas.
2. Terrícolas (nidos establecidos en el suelo): Realizan nidos, en distintos tipos de terreno, preferentemente arenoso, formados por galerías que desembocan en una o varias celdas.
3. Xilícolas-Rubícolas (nidos establecidos en tallos y troncos): Construyen nidos en madera muerta o médula de troncos y ramas.
4. Ocupantes de cavidades preexistentes fabricadas por otros artrópodos.

Las hembras depredan sobre insectos (incluidos esfeciformes) y arañas en distintas fases de desarrollo. Una vez capturadas, las presas son paralizadas mediante el veneno inyectado a través del aguijón, lo que las mantendrá vivas y permitirá conservar mejor sus tejidos durante más tiempo.

Posteriormente son transportadas al nido donde servirán de alimento "fresco" a las larvas. En las especies más evolucionadas, la hembra ha puesto un huevo previamente, mientras que en las menos evolucionadas lo hace después de llevar a las presas. Tras aprovisionar el nido, la hembra lo cierra y comienza a construir nuevos nidos.

Como podéis imaginar, la siguiente fase es la eclosión de la larva que se alimentará de las presas, vivas, aportadas por la madre. Este sería el equivalente a la eclosión del abrazacaras en Alien, y su posterior fijación a las víctimas, indefensas pero conscientes.

Una vez terminadas sus presas, construirá un capullo donde pasará el invierno en forma de pupa. El verano siguiente emergerán como adultos.

AVISPAS PARASÍTICAS

Si esto os ha parecido asombroso, esperad a conocer a las verdaderas AVISPAS PARASITOIDES O PARASÍTICA. Son miembros del Suborden Apocrita, dentro de los himenópteros. 

En estos casos, la estrategia reproductora va más allá y la semejanza con la segunda fase del ciclo de los aliens es clara. Ahora las avistas ponen uno o más de un huevo en el interior de sus presas. Poco después, el huevo eclosiona y sale una larva que se alimenta de los líquidos internos y órganos no vitales de su víctima. Así, es, al igual que el alien vive en el interior de su víctima viva. 

Cuando la/s larva/s han alcanzado un estado de desarrollo suficiente salen del interior de su víctima, causando la muerte de esta.

Por si alguno se lo está preguntando, estas avispas son capaces de sortear el sistema imunitario de sus víctimas, que debería ser capaz de eliminar los huevos de su parasitoide. ¿Cómo lo hacen? Gracias a una asociación simbiótica con virus del tipo polydnavirus, ¡como lo habéis leído! ¿Se puede rizar más el rizo?. En este caso los ichnovirus se producen en las especies de avispas ichneumonidas y los bracovirus en las avispas braconidas, avispas parásitas de los lepidópteros (polillas y mariposas).

Asociación entre avispa y virus. Fuente.

El genoma completo del virus está integrado en el de la avispa y el virus sólo se replica en una parte concreta del ovario (el cáliz), de las pupas y hembras adultas. Cuando la avispa inyecta el huevo en su víctima, inyecta también el virus, que infectará a sus células. Al contrario que ocurre con otros virus, que se introducen en el interior de las células para reproducirse, en este caso el virus afecta al sistema inmune de la oruga. Sin la infección por el virus, los hemocitos fagocíticos (células sanguíneas) de la oruga encapsularían y matarían el huevo y las larvas de la avispa, pero la supresión inmune causada por el virus permite la supervivencia del huevo y las larvas de la avispa, llevando a la eclosión y al desarrollo completo de las larvas de la avispa, en el interior de la oruga.  

Además, los genes expresados ​​a partir del polidnavirus en el huésped parasitado alteran el desarrollo del huésped y su metabolismo para beneficiar el crecimiento y la supervivencia de la larva parasitoide. ¡¡¡I-N-C-R-E-I-B-L-E!!!

Lo podeis ver en el siguiente vídeo:

Según algunos estudios, el papel de los virus es tanto activo como pasivo en estas formas de parasitoidismo:

•  Pasivo: El virus recubriría el exterior del huevo de modo que el hospedador no sería capaz de identificarlo como ajeno, hasta que ya es demasiado tarde.

• Activo: enfrentándose directamente con el sistema inmunitario del hospedador. Por ejemplo, algunos virus generan moléculas parecidas a ellos mismos pero que no poseen material genético en su interior, para "distraer" el ataque del sistema inmunitario del hospedaor, que cuando quiere atacar a los reales y a los parasitoides ya es demasiado tarde.Otra forma de enfrentamiento directo, es el usado por la avispa Microplitis demolitor cuyos virus matan a las células que intentan acabar con sus huevos o larvas permitiendo así su desarrollo exitoso dentro de la oruga Pseudoplusia includens.

No se a vosotros, pero a mi todo esto me parece ¡FASCINANTE!.

Os dejo aquí otros vídeos interesantísimos sobre el comportaminto parasitoide de algunas de estas avispas.

En el primero podéis ver cómo llevan a cabo la puesta de sus huevos en el interior de la víctima, una hormiga en este caso. La reacción de la misma nos da una idea de la fuerza con la que es aguijoneada, y es que no olvidemos que su exoesqueleto es realmente duro.

En este otro vídeo, veréis cómo concluye el ciclo con la emersión de sus larvas del interior del cuerpo del desdichado hospedador. ¡Aviso!, no es apto para todos los estómagos.

Una de las caractarísticas que difine a los parasitoides es que al final de su ciclo larval mata al hospedador (característica que lo diferencia de otros tipos de parásitos), y que cada parasitoide utiliza sólo un huésped durante su ciclo de vida (característica que lo diferencia de la depredación). Bien, pues como, citando a un amigo mío "la Biología es la ciencia de las excepciones", existen casos más asombrosos aún, en los que el hospedador puede salir "bien parado", en cuanto que salva su vida. En estos casos, pocos, la víctima es manipulada "mentalmente" por la especie agresora, quien manipula su sistema nervioso. En otras palabras, es convertida en una especie de Zombie al servicio de su particular amo, el parasitoide. 

Ciclo de vida de D. coccinellae . Fuente

 Un ejemplo de esto es la relación establecida entre la mariquita o escarabajo coccinélido Coleomegilla maculata y la avispa Dinocampus coccinellae. Esta avispa pone los huevos en el interior del escarabajo, donde eclosionarán, y crecerá una larva. Después de unos 20 días, la larva sale de la mariquita y forma un capullo, donde pupará. Es aquí donde viene lo sorprendente, la mariquita, una vez formado ese capullo, defiende y protege el capullo de su enemigo frente a posibles peligros con su propio cuerpo y mediante espasmos que ahuyentan a los depredadores o cualquiera que se le acerque.

Izqda: Larva emergiendo del cuerpo del coccinélido. Dcha.: Coccinélido protegiendo el capullo del parásito. Fuente

Del capullo emerge una avispa adulta y, en el 25% de los casos, la mariquita vuelve a la normalidad. En el otro 75% de los casos la mariquita muere, fruto de las heridas causadas por la larva al alimentarse de sus órganos. Las investigaciones sugieren que un ARN virus (Virus de Parálisis de D. coccinellae o DcPV) simbiótico de la avispa, le ayuda a asumir el control del sistema nervioso del escarabajo infectando los ganglios cerebrales de esta, de modo que no sería el veneno inyectado el causante de ejercer tal efecto.

Los intentos de eliminar el virus por el sistema inmune del hospedador aumentan la inflamación neuronal asociada con el comportamiento de "guardaespaldas" (espasmos y movimientos violentos) ejercido por la mariquita. Si finalmente, el sistema inmunológico del huésped consigue eliminar a los virus, la mariquita puede volver a la actividad normal después de la infección, como vemos en el siguiente esquema.

El complejo ciclo de vida de la avispa parasitaria, el virus parasitario manejado por la avispa parasitaria y la mariquita huésped de los parásitos. Fuente

Aunque no es un coccinélido, en el siguiente vídeo podéis ver lo buen guardaespadas que es la oruga de Thyrinteina leucocerae, a tenor de las sacudidas que da para proteger los capullos del bracónido parasitoide Glyptapanteles sp., otra avispa parasítica que tiene a orugas como hospedadores. 

Un caso más extremo, en el que la víctima no salva la vida, es el que tiene como protagonista a la avispa Ampulex compressa (Apocrita: Ampulicidae) que caza cucarachas americanas (Periplaneta americana).

En este caso la avispa le pica a la cucaracha dos veces, primero en el tórax y luego en la cabeza. La picadura en el tórax es breve y paraliza transitoriamente las patas delanteras de la cucaracha para facilitar la segunda picadura, de precisión quirúrgica, en el ganglio subesofágico de la cabeza, apoderándose así de su sistema nervioso central. Una vez "hipnotizada", la avispa muerde a la desdichada cucaracha por la antena y la conduce a su nido, como quien lleva a su perro de la correa. En la intimidad del nido la avispa pone un huevo en la cucaracha, sella el nido y deja la presa en el interior.

Secuencia y localizaciones de los aguijoneos de Ampulex compressa. Fuente.

 La larva de la avispa eclosiona dos días después y se alimenta del interior de la cucaracha durante otros tres días. La cucaracha, aunque sigue viva en todo este proceso, no se resistirá ni tratará de escapar de su tumba. La larva de la avispa se convierte después en pupa, dentro del abdomen de la cucaracha, y emerge un tiempo más tarde como adulta, lista para buscar nuevas cucarachas a las que parasitar.

A. Compresa emergiendo del interior de su víctima, P. americana. Fuente.

El siguiente cómic resume muy bien el ciclo de vida de este animal.

Fuente.

Si queréis ver más casos de animales parasitados y convertidos en zombis, os recomiendo que no dejéis de visitar la entrada ZOMBIS ANIMALES O THE WALKING DEAD ANIMAL, donde podréis ver algún caso más, tan espectacular como el de las increíbles moscas decapitadoras, entre otros.

Para concluir solamente quiero decir que espero que os haya gustado, tanto como a mi escribirlo, leer y conocer más acerca de las maravillas de nuestro mundo y de la complejidad de estos "aliens terrícolas" que lo habitan.

Como última aclaración decir que el objetivo de esta entrada es divulgar ciencia y que no soy experto en el "mundo Alien", por lo que ruego a los que sí lo sean me perdonen si cometí algún fallo técnico en la descripción del personaje, o me lo hagan llegar a través de los comentarios. Sin más, me despido hasta la siguiente. Como siempre:

¡MUCHAS GRACIAS POR VISITARME Y, SI TE GUSTÓ, COMENTA Y COMPARTE, NO TE LO QUEDES! 

 

 

 PARA LOS FANS DE LA PELÍCULA OS DEJO AQUÍ UNA SERIE DE IMÁGENES QUE CREO QUE OS GUSTARÁN. En algunas de ellas se establecen, incluso, relaciones entre el Alien y algunas especies animales más.

 

Fuente.

Fuente

Fuente

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Fuente.

 PARA SABER MÁS:

- Curtis & Schnek, 2008. Biología 7ª Edic. Editorial Médica Panamericana

- Campbell, N. A. and Reece, J. B. 2007. Biología 7ª Edic. Editorial Médica Panamericana.

- Raven, P. et al, 2011. Biology. McGraw Hill 

- https://es.wikipedia.org/wiki/Xenomorfo#Adultos_f.C3.A9rtiles
 - https://es.wikipedia.org/wiki/Alien_(serie_f%C3%ADlmica)#Alien.2C_el_octavo_pasajero_.281979.29
 - https://alienseries.wordpress.com/2012/10/18/the-insect-influence/
 - Mehta, R. S. & Wainwright, P. C. (2007) Raptorial jaws in the throat help moray eels swallow large prey. Nature 449, 79-82. doi:10.1038/nature06062. https://www.nature.com/nature/journal/v449/n7158/full/nature06062.html
- http://www.dierk-raabe.com/biological-natural-materials/chitin/
- Evans, H. E. & O'Neill, K. M. (2007) The Sand Wasp. Natural history and Behaviour. Harvard University Press. London.
- https://www.bioscripts.net/zoowiki/temas/43A.html
- https://es.wikipedia.org/wiki/Parasitoide
- http://bugguide.net/node/view/12325
http://blogs.discovermagazine.com/science-sushi/2015/02/10/biological-warfare-parasitic-wasp-uses-virus-control-host/#.WRiKhMYlHIU
-Dheilly NM et al. (2015). Who is the puppet master? Replication of a parasitic wasp-associated virus correlates with host behaviour manipulation, Proceedings of the Royal Society B, DOI: 10.1098/rspb.2014.2773 . Ver en: http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/282/1803/20142773

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