Archivo mensual: enero 2009

Retratos de familia

Hadar, Etiopía, 3.4 millones de años antes del presente.

Esta joven hembra de Australopithecus afarensis lleva varias horas perdida. Aunque no parece haber ningún peligro inmediato, escudriña afanosamente la sabana. Sin la ayuda de los suyos, constituye una presa fácil para los numerosos depredadores. Tampoco hay muchos sitios donde refugiarse en caso de peligro. Su supervivencia pasa por encontrarlos.

Foto: The Last Humans. G.J.Sawyer and V. Deak. 2007. Yale University Press.

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Árboles abolidos

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Un trabajo publicado en Science nos informa de que los bosques del oeste de Estados Unidos y Canadá están en apuros (el trabajo aquí). Al parecer, la tasa de mortalidad de los árboles ha pasado del 1% al 2% en apenas dos décadas. Una diferencia así puede parecer pequeña, pero piensen en términos financieros; si uno tiene mucho dinero, no es lo mismo que rente un 1% que un 2%. A largo plazo, la diferencia es enorme.

El aumento de mortalidad se correlaciona con el aumento de la temperatura en la zona. Correlación es correlación, ni más ni menos. Es posible que en zonas áridas el problema radique en el estrés hídrico que se produce en verano. En zonas húmedas, otros factores pueden entrar en juego; por ejemplo, si las temperaturas invernales son muy suaves, determinadas plagas o enfermedades de los árboles pueden verse favorecidas. Los científicos reconocen que existen muchos elementos desconocidos en este asunto.

Una vez más, la razón de fondo parece ser el calentamiento global; una vez más, es muy difícil hacer predicciones acerca de las causas concretas y la intensidad del fenómeno.

Me complace ver que en esta ocasión, existe en España una iniciativa similar para vigilar los daños que se producen en nuestros bosques (Red de daños).

Pido la paz y la palabra

“Árboles abolidos,
volveréis a brillar
al sol. Olmos sonoros, altos
álamos, lentas encinas,
olivo
en paz,
árboles de una patria árida y triste,
entrad
a pie desnudo en el arroyo claro,
fuente serena de la libertad”
(Blas de Otero)

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Las arañas ancestrales no hacían telas

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Se encontraba un día  encontraba el psicolingüista Steven Pinker visitando una exposición sobre Arañas en el Museo de Ciencias Naturales de Washington, cuando al admirar la elegancia y funcionalidad de las telas pensó: “cómo puede haber alguien que vea esto y no crea en la selección natural”. Prácticamente en el mismo instante, una mujer que se encontraba cerca admirando las mismas telas exclamó: “cómo puede haber alguien que vea esto y no crea en Dios”.

Curiosamente, como todas las adaptaciones complejas, las telas de araña plantean un dilema evolutivo. Para tejer la tela, el animal tiene que sintetizar unas proteínas muy especiales, que constituyen la “seda” y guardarlas en unas glándulas ad hoc. Estas proteínas salen a presión y adquieren la configuración tridimensional que proporciona a la tela sus propiedades mecánicas, y para ello la araña utiliza unos apéndices especiales denominados “hileras”. Al mismo tiempo, la araña necesita unos patrones psicomotrices innatos para tejer la tela (aunque éstos se refinan con la práctica). Si alguno de estos elementos no estuviera presente, la trampa no funcionaría y la araña se moriría de hambre. Por otra parte, es muy difícil que todos estos elementos surjan de repente por azar (recordemos que la araña tiene que comer, si no todos los días, por lo menos de vez en cuando).

Lo más probable es que algunos de estos elementos existieran antes y es muy posible que tuvieran otra función. Este parece ser el caso; según un trabajo recientemente publicado en PNAS, los antepasados de las arañas producían seda pero no tejían telas ya que no poseían “hileras”. Se basan en un fósil de proto-araña, clasificado como Attercopus fimbriunguis y fue hallado en Nueva York en los años 90; sencillamente, los paleontólogos han tardado bastante en interpretarlo. Al no tener hileras, Attercopus debía poseer un control muy imperfecto sobre la seda. Es posible que utilizase la seda para envolver los huevos (se han sugerido otras posibilidades), cosa que hacen algunas arañas actuales.

Otro hallazgo curioso en este fósil es que poseía una pequeña cola, a diferencia de las arañas modernas.

En resumen, los antepasados de las arañas podían fabricar seda pero su función era distinta a la de las actuales. En algún momento debieron aparecer hileras rudimentarias y la seda debió adquirir una nueva función. Al descomponerse en una serie de pasos independientes y adaptativos, y al disponer de mucho, mucho tiempo, los sucesos improbables dejan de serlo.


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Bio-humor

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Bueno, haz lo que puedas.

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Bacterias gorronas

bacteria

Esta semana ha aparecido una noticia acerca de mis amigas las bacterias que no quiero dejar de comentar, y tiene que ver con la “vida social” de estos seres. El concepto puede parecer un poco raro (¿cómo es posible que las bacterias tengan vida social y yo no?). Y sin embargo existe. Aunque las células bacterianas individuales compiten fieramente por los nutrientes en momentos de abundancia, para sobrevivir en condiciones duras (que son las más frecuentes) suelen depender de la cooperación entre ellas.

Por ejemplo, tienen que “ponerse de acuerdo” para formar “biofilms”: una especie de estructura pluricelular que les permite fijarse a superficies sólidas. También tienen que “ponerse de acuerdo” para efectuar un movimiento de migración en masa denominado “swarmming”.Para este tipo de acciones, las bacterias tienen que comunicarse, y no en un sentido metafórico sino literal, así que le podemos quitar las comillas al ponerse de acuerdo. La comunicación se produce frecuentemente a través de unas sustancias (homoserín-lactonas) que son producidas y excretadas por las células bacterianas. Al mismo tiempo, las bacterias perciben la concentración de homoserín-lactonas que hay a su alrededor, con lo que adquieren una información precisa sobre la densidad de congéneres en el espacio circundante. No es extraño que estos sistemas se hayan denominado “quorum sensing”. Si, efectivamente, hay quórum, las bacterias desencadenan una respuesta adecuada.

¡Qué bonito! Las bacterias hablan entre ellas y cooperan. Lo malo es que este sistema sale caro en términos de energía: hay que sintetizar estas moléculas y enviarlas al exterior. Y de aquí surge el problema de toda actividad cooperativa en cualquier sociedad (humana o no): el problema de los gorrones. ¿Qué pasa si una bacteria individual se ahorra el esfuerzo pero se aprovecha de las ventajas? Pues que se reproduce más deprisa que las bacterias decentes, lo que resta eficacia al conjunto. En el caso de una bacteria patógena, el resultado bien puede ser una menor capacidad para producir enfermedad en el hospedador.

En este trabajo, presentado por Stuart West en un meeting de la Royal Society of London, los científicos encontraron que al co-infectar a hospedadores (ratones) con una mezcla de dos cepas de Pseudomonas aeruginosa (una decente y otra gorrona) la infección era mucho más leve que al infectar sólo con bacterias cooperativas ¿Podrían emplearse estas bacterias tramposas para combatir enfermedades?

Este tipo de fenómenos sugiere que antes de que surgieran los seres pluricelulares propiamente dichos, los antecesores de las bacterias llevaban mucho tiempo “ensayando” diversos tipos de estructuras cooperativas. Un animal pluricelular puede considerarse un caso extremo de cooperación celular.

Natura non facit saltum

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Polimorfismo genético asociado a la aversión al riesgo

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A pesar de los comentarios críticos que han recorrido últimamente la blogosfera especializada (más sobre el tema aquí), lo cierto es quela idea de interpretar la conducta humana a la luz de la Biología y, concretamente, de la Biología Evolutiva, no deja de ganar fuerza. No quiere esto decir que los aspectos “ambientales” que tradicionalmente han dominado en las ciencias sociales carezcan de importancia. Y tampoco quiere decir que las conclusiones de los psicólogos evolucionistas individuales sean siempre correctas (a menudo no lo son).

La Evolución proporciona un marco conceptual; llenarlo de contenido requiere integrar resultados de disciplinas muy distintas. La Genética del comportamiento constituye seguramente una de las puntas de lanza. Al identificar genes (más correctamente alelos) asociados a determinadas tendencias de comportamiento,  se abre la veda para que otros especialistas puedan entrar en el juego. Los neurobiólogos podrán buscar relaciones entre los genes y determinadas propiedades del cerebro (estructuras morfológicas, abundancia de determinadas moléculas, mayor o menor actividad en zonas concretas). Los psicólogos podrán refinar este trabajo, contrastando si las asociaciones encontradas son sólidas. Los biólogos evolutivos compararán las secuencias de los genes procedentes de distitintos individuos, poblaciones o especies relacionadas y, tal vez, podrán decir algo acerca de su origen y grado de selección por el que han pasado. Los genetistas podrán emplear algunos modelos animales para contrastar estos resultados, por ejemplo, modificando un gen en particular en el ratón y estudiando cómo se comporta el animal. Finalmente, los filósofos tratarán de entenderlo todo en conjunto. La integración con la Biología no arrinconará a las Ciencias Sociales, las hará mucho más interesantes.

Tal vez piensen que todo esto es ciencia ficción o, al menos, “wishful thinking”, pero no. Los resultados están llegando. A pasos cortos y con algunas vacilaciones e incluso meteduras de pata. Esa es la forma normal de avanzar. Y mostrar estos avances constituye el principal objetivo de este blog.

El “pasito” de esta entrada tiene un protagonista ya conocido: el gen DRD4 (tratado aquí), el cual está relacionado con la mayor o menor aversión que manifiestan diferentes individuos a asumir riesgos. No cabe duda de que las “preferencias de riesgo” constituyen un elemento central en cualquier modelo de “toma de decisiones” en humanos (y en el resto de las especies). Numerosos trabajos han mostrado que existe una considerable variabilidad individual en este aspecto. Sorprendetemente, variables tales como edad, raza, sexo, religión, nivel educativo y estatus socio-económico, explican tan sólo un porcentaje pequeño de esta variabilidad. En cambio, los estudios de gemelos idénticos señalan que aproximadamente el 25% de la varianza es heredable.

Se sabe desde hace tiempo que D4DR, un gen que codifica un receptor de dopamina, está relacionado con el control de las “conductas de riesgo”. En concreto, una parte de dicha proteína formada por siete repeticiones (denominada 7R) está implicada en la unión del receptor con la dopamina; en los individuos 7R+ es necesaria una mayor concentración de esta sustancia para producir una respuesta equivalente. Al mismo tiempo, se ha observado que la variación alélica en esta región también está asociada con una mayor tendencia a la “búsqueda de novedad”. En concreto, 7R se ha asociado a alcoholismo, conducta desinhibida, impulsividad, ludopatía e hiperactividad. Por supuesto, se trata de una asociación estadística, no quiere decir que cualquier individuo portador de este alelo manifieste inevitablemente estos rasgos.

Lo que han encontrado los autores de un trabajo (que se publicará próximamente en Evolution and Human Behaviour) es que 7R también está asociado a la tendencia a asumir riesgos financieros. Para obtener este resultado, los investigadores estudiaron a un conjunto de 24 individuos7R+ y 70 7R-, a los que sometieron a un juego que les permitía medir estas tendencias. Su conclusión: el polimorfismo 7R parece explicar tan sólo un 5% de la parte heredable de la variación.

Se trata de un pequeño efecto y de un pequeño paso

El trabajo aquí

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Reseña: Los cazafantasmas

Me encontré con este libro el pasado verano, en unas “rebajas” en la librería de la Universidad de Madison. Un rápido vistazo al interior (y su atractivo precio) me convencieron de inmediato. 48 horas más tarde leía la última página y lo guardaba en la estantería. Fascinante.

La trama transcurre a mediados del siglo XIX. Un grupo variopinto de científicos e intelectuales inician una investigación que pronto se convertirá en una obsesión personal para muchos de ellos, hasta el punto de poner en peligro sus carreras profesionales y sus vidas privadas. Liderados por el filósofo/psicólogo William James (uno de los padres fundadores de la Psicología) y por Russel Wallace (co-autor con Darwin de la Teoría de la Evolución), nuestros aventureros tratarán de contrastar empíricamente la existencia de fantasmas, espíritus y otros fenómenos psíquicos. Reconozco que no pude evitar identificarme con este puñado de aventureros intelectuales. Irónicamente, en su búsqueda de la “verdad” se encontraron con dos enemigos mortales: la Iglesia y los demás científicos.

Tal como dijo explícitamente uno de ellos, al intentar constrastar la existencia de fantasmas (la moda del espiritismo arrasaba en aquellos días), estaban al mismo tiempo poniendo en tela de juicio algunas ideas muy importantes. Si no encontraban evidencias del “más allá” tendrían que concluir que no hay nada después de la muerte. De aquí la lógica animadversión de la Iglesia. Pero ¿y si encontraban algo? Tendrían que admitir la existencia de una realidad “espiritual”. De aquí la actitud hostil de los científicos.

Sin embargo, estrictamente hablando, el punto de partida de James y los suyos era estrictamente científico. Si todo el mundo habla de los fenómenos paranormales ¿por qué no investigarlos con rigor?

No les contaré lo que encontraron, o no encontraron para no estropearles el libro. Iker jiménez debería dedicarles un programa.

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