Archivo mensual: febrero 2009

¿Kilos de más? Culpa a tus ancestros

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¿Tiene problemas de sobrepeso? ¿Una comida suculenta constituye una tentación irresistible? Según el antropólogo William Leonard, de la Universidad de Illinois, USA, la causa está en ciertos cambios metabólicos que tuvieron lugar en la evolución humana, unos dos millones de años atrás.

Por entonces, el linaje que lleva al género Homo se había separado de los australopitecinos. Al mismo tiempo se produjo una notable expansión del tamaño del cerebro y la aparición de las primeras “economías de cazadores-recolectores”. Tener un cerebro grande tiene sus ventajas –qué duda cabe- pero sale caro en términos energéticos. Los humanos gastamos aproximadamente un 25% de la energía en reposo para abastecer al cerebro; bastante más que otros primates (8-10%) u otros mamíferos (3-5%). Para mantener un órgano tan costoso, nuestros antecesores tuvieron que pasarse a dietas más ricas en energía, y de aquí nuestra tendencia innata a ponernos morados.

Para los cazadores-recolectores, el ansia por dietas hipercáloricas rara vez constituye un problema. En estas sociedades, las personas tienen que recorrer una media de 12 Km diarios a pie para conseguir alimento. A nosotros nos basta llamar a tele-pizza.

El cambio a un estilo de vida realmente sedentario se ha producido en las últimas décadas y con él los consabidos problemas de obesidad, diabetes y enfermedades cardio-vasculares.

Así que podemos culpar a nuestros antepasados por nuestros problemas presentes. Alternativamente, podemos hacer ejercicio todos los días.

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Maratón de sexo

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El libro Guiness de los records debería incluir a algunas especies de insecto palo (orden Phasmatodea) por sus hazañas sexuales. El macho monta a la hembra y la pareja permanece unida durante días (incluso semanas). Este comportamiento garantiza al macho que ningún otro rival ocupará su puesto y la descendencia será realmente suya (asunto que preocupa a los machos de la inmensa mayoría de las especies).

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A la vejez…

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En nuestra especie, cuando hablamos de “senescencia reproductiva” nos referimos generalmente a las mujeres. Sin embargo, en los hombres también se produce un fenómeno semejante, aunque más tardío y paulatino. A medida que envejecemos nuestro niveles de testosterona bajan (lo que afecta a la conducta y a la masa muscular); asímismo, la motilidad de los espermatozoides disminuye y con ello el potencial reproductivo.

A los ratones macho les ocurre algo parecido. Sin embargo, este fenómeno parece estar sujeto a la influencia de determinados factores, muy en particular, a la presencia de hembras en el entorno. En una artículo publicado por Schmidt et al. se describe cómo en los ratones machos separados de hembras esta pérdida de fertilidad tiene lugar a los 26 meses. En cambio si hay hembras en el entorno el fenómeno se pospone hasta los 32 meses (lo que significa aumentar el periodo fértil un 20%).

Los humanos somos distintos de los ratones.

Pero…

Female mice delay reproductive aging in males

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El secreto de la esponja

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Nos hemos acostumbrado –quizá demasiado deprisa- a que las enfermedades infecciosas sean, en general, tratables y curables. Esto ha sido así desde hace aproximadamente 50 años y tal vez se trate tan sólo de un paréntesis. La mayoría de los expertos en epidemiología considera que el uso generalizado y abusivo de los antibióticos constituye una amenaza mundial de primer orden, ya que las bacterias tienen la mala costumbre de hacerse resistentes a estas moléculas (la Evolución es lo que tiene). Es posible que esto le parezca la típica “pichicharra” de las Autoridades Sanitarias, pero la amenaza es muy real.

¿Qué puede hacerse para retrasar el fatal momento en que los antibióticos dejen de funcionar? Varias cosas. Para empezar, utilizarlos sólo cuando es estrictamente necesario. En segundo lugar, buscar nuevos antibióticos para tenerlos en la reserva; lo cual está muy bien, el problema es que cada vez resulta más difícil encontrar una sustancia antibiótica realmente nueva.

En el último “meeting” de la Sociedad Americana para el Avance de la Ciencia, el químico Peter Moeller habló de un descubrimiento que podría contribuir a mejorar las cosas en este sentido. Se trata de una sustancia obtenida a partir de una especie de esponja marina, la cual es capaz de modificar las propiedades de las bacterias, haciendo que antibióticos que habían dejado de funcionar volvieran a ser útiles. De alguna manera, lo que hace esta sustancia, llamada algeferina, es interferir con los mecanismos bacterianos que determinan su resistencia a los antibióticos.

Lo mejor es que la algeferina no es un antibiótico en sí, por lo que es más difícil que las bacterias desarrollen resistencia a su acción. Esta sustancia ha resultado útil en el tratamiento contra cepas resistentes de Pseudomonas aeruginosa, una de las cepas denominadas “hospitalarias” más peligrosas.

Los investigadores partieron de la hipótesis de que los habitantes de las aguas cálidas de los océanos viven en una especie de caldo bacteriano, por lo que han debido desarrollar mecanismos para resistir la acción de estos seres. Así que iniciaron un “escrutinio” de compuestos presentes en esponjas marinas y otros habitantes de las aguas someras.

El trabajo aun no ha sido publicado, por lo que no he conseguido ningún dato sobre la manera en que funciona la algeferina. Si tuviera que apostar diría que es un inhibidor de las proteínas MDR (Multi-Drug Resistance). Estas proteínas son capaces de bombear diversas sustancias tóxicas desde la pared de la bacteria (más exactamente desde el espacio periplásmico) al exterior. De esta forma, las bacterias pueden adquirir resistencia a varios antibióticos. Además, los genes correspondientes pueden ser transmitidos de unas bacterias a otras.

Las MDRs han recibido, por tanto, mucha atención por parte de los científicos en los últimos años. En nuestro laboratorio hemos visto que la presencia de dichos genes es esencial para que ciertas bacterias patógenas sean capaces de infectar a sus plantas hospedadoras. Un ejemplo aquí: mpmi_06

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Bio-humor

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Aromaterapia para perros

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Nacidos para la fiesta

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Es evidente que hay personas tremendamente sociales y otras que no lo son tanto. Entendámonos, todos los humanos somos bastante sociales comparados con las especies realmente solitarias. Este hecho en sí mismo clama por una explicación biológica. Los únicos humanos que podríamos considerar verdaderamente no-sociales serían los autistas y el autismo está considerado (con lógica) una enfermedad y no simplemente un tipo de personalidad “diferente”. No debería extrañarnos que el autismo tenga una importante base genética, como demuestran los estudios con gemelos idénticos.

Pero dentro de las “personas normales” existe una gran variabilidad individual en este carácter. De nuevo, la sospecha de que los genes tienen algo que ver está justificada. Más difícil es pasar de la sospecha a la demostración. Sin embargo, Nicholas Christakis, de la Harvard Medical School, y sus colaboradores han dado un paso importante en este sentido a juzgar por el artículo recientemente publicado en la prestigiosa revista PNAS.

Muy sucintamente, lo que hacen los autores del artículos son dos cosas. En primer lugar, establecen una forma objetiva de medir la sociabilidad de los individuos. Para ello analizaron las redes sociales de un buen número de adolescentes y contaron el número de veces en que un individuo particular era citado como “amigo cercano”. En segundo lugar, estudiaron estas redes sociales en el contexto genético, esto es, estudiando gemelos idénticos/gemelos no-idénticos. El resultado, no por esperable menos importante, fue que la posición de cada persona en las redes sociales en un carácter genéticamente heredable en buena medida.

¿Cómo pueden los genes determinar nuestro lugar en una red social? Los genes pueden tener una gran influencia sobre el tipo de personalidad y ésta es clave para determinar si estamos en el centro en los bordes del universo social. Este conexión entre genes -> neurotransmisores -> conducta la hemos visto ya varias veces (p.e. Serotonina y control de las emociones y Polimorfismo genético ligado a la aversión al riesgo). De nuevo, no quiere decir esto que con los genes esté todo el pescado vendido. Muy probablemente, si exponemos a un adolescente a experiencias particularmente traumáticas es probable que su personalidad se aleje bastante de un hermano gemelo criado en un ambiente normal.

Algunos científicos le han buscado una explicación “adaptativa” a este fenómeno, según la cual el hecho de estar en el centro de la red tendría ventajas (p.e. mayor cooperación de otros individuos) e inconvenientes (p.e. mayor probabilidad de contraer enfermedades infecciosas). La variabilidad individual que se observa sería el resultado de dichas presiones selectivas. Personalmente no estoy convencido. Un carácter puede manifestar variación individual en una población y ser más o menos “neutral” con respecto a la selección natural.

Nadie duda (entre los biólogos evolutivos) que la selección natural sea una pieza clave, pero no es la única ni lo ve todo. Y desde luego, no podemos invocarla siempre sin pruebas.

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Retratos de familia

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Sterkfontein, Sudáfrica, 2.5 millones de años antes del presente

Esta cría de Australophitecus africanus parece que está disfrutando del aire fresco de la mañana, sin percartarse de que un ave rapaz de gran tamaño está apunto de echársele encima. Lástima…

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

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Sólo chicas

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La cuestión de las ventajas evolutivas de la reproducción sexual ya se ha discutido otras veces en este blog (por ejemplo aquí). En la mayoría de los casos, la reproducción asexual se produce en seres vivos que solemos considerar como “inferiores”: plantas, hongos, invertebrados. Sin embargo, también se da en algunas especies de vertebrados; la más estudiada es una lagartija del género Cnemidophorus. En algunas especies de este género no existen machos y las hembras se reproducen por partenogénesis, esto es, el óvulo no necesita ser fecundado por un espermatozoide para dar lugar a un embrión.

Podría pensarse que la vida sexual de estas criaturas es inexistente, ya que no necesitan encontrar una pareja. Sin embargo, los viejos fantasmas de la reproducción sexual siguen afectando a estos animales y mantienen un ritual de apareamiento, necesariamente homosexual. Algunas hembras adoptan el papel de macho y copulan con otras hembras en celo. Curiosamente, este comportamiento es necesario (o al menos muy conveniente) ya que estimula la producción de hormonas necesaria para desencadenar el proceso. Los “machos” suelen ser hembras que han desovado recientemente. En aislamiento, las lagartijas se reproducen mucho menos.

En teoría, la reproducción sexual aumenta la variabilidad genética en la población, lo que la hace más resistente a enfermedades y a circunstancias variables en general. Podríamos preguntarnos para qué le sirve la partenogénesis a las Cnemidophorus, pero tal vez la pregunta está mal enfocada. Es muy posible que no le sirva para nada. A lo mejor la partenogénesis no es un carácter demasiado negativo y se ha fijado en algunas poblaciones, las cuales –de momento- no se han extinguido.

La Evolución no es un proceso dirigido y cada especie tiene su propia historia, en la cual el azar ha podido jugar un papel importante.

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Más videos horripilantes

McCourtain me envía el siguiente mensaje:

Desde hace ya años varias organizaciones, en particular Greenpeace, se viene denunciando la pesca indiscriminada de escualos para obtener únicamente sus “preciadas” aletas que serán servidas en la sopa de turno que se ofrece en algunos restaurantes. El video es cruel, muy cruel, pero creo que es importante ver algunos segundos para que tomemos conciencia de algunas de las acciones que hace el hombre y la supuesta supremacía sobre otros animales. Interesante el concepto de especismo.

Aprovecharé que ya has llegado hasta aquí leyendo para denunciar la pesca de arrastre. Brutalidad sin precedentes que podrás ver en cualquier puerto pesquero.

¿Preparado? aquí

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La ciudad de los gemelos

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Los gemelos idénticos constituyen una particularidad de la especie humana, ya que la mayoría de las restantes especies de mamíferos producen camadas de gemelos no idénticos (una curiosa excepción es el armadillo, que produce cuatro gemelos idénticos en cada camada). La razón por la que se produce esta división anómala del zigoto es, hoy por hoy un misterio. La frecuencia de los gemelos no idénticos varía entre diferentes países y grupos étnicos, al parecer debido tanto a factores genéticos como ambientales. El record del mundo lo tienen los yoruba de Nigeria, con una tasa de 45 por mil nacimientos. El ñame, un alimento frecuente en este país contiene sustancias similares a los estrógenos, las cuales estimulan la ovulación, incrementando la probabilidad de que dos óvulos sean fecundados aproximadamente al mismo tiempo. Por el otro extremo, los japoneses tienen el record de baja frecuencia: 6 por cada mil. Se sabe que los nacimientos de gemelos no idénticos son más frecuentes en mujeres de gran tamaño y en mujeres ‘solteras’ que en ‘casadas’ (no me pregunten por qué). El record mundial absoluto de nacimientos múltiples lo detenta una campesina rusa del siglo XIX, la señora Vasilet, que tuvo 16 gemelos, 7 trillizos, 4 cuatrillizos, y ¡ningún parto único!

Hata hace poco se pensaba que la frecuencia de gemelos idénticos era aproximadamente igual en todas las poblaciones humanas; no obstante, un estudio publicado en 1996 (aquí) reveló la existencia de una pequeña ciudad brasileña, donde la tasa de gemelos idénticos era del 10% ¡cinco veces más alta que en el resto del estado de de Rio Grande do Sul! Hoy por hoy, no existe una explicación para tan sorprendente fenómeno, pero hay razones para pensar que la causa radica en factores genéticos recesivos. La primera, que la alta frecuencia de gemelos aparece cada dos generaciones; la segunda, que en esta pequeña localidad brasileña, cercana a la frontera con Argentina, ha habido una alta tasa de endogamia.

No todo el mundo está de acuerdo con está explicación. Según el historiador argentino Jorge Camarasa, el responsable de fenómeno fue el siniestro Josef Mengele, apodado el Ángel de la Muerte. Mengele fue uno de los lugartenientes de Hitler, responsable de los campos de exterminación nazis. El siniestro Dr Mengele tenía una verdadera obsesión con los gemelos idénticos y se dedicó a ‘estudiarlos’ en los campos de concentración. En realidad, los ‘estudios’ de Mengele no respondían a ningún intento sistemático y eran puro sadismo. Al finalizar la guerra logró escapar a Sudamérica donde vivió hasta 1979.

Al parecer, Mengele viajó con cierta frecuencia a esta región de Brasil en los años sesenta. Este dato, y el hecho de que los gemelos brasileños tengan rasgos típicamente “arios” llevan a Camarasa a concluir que el mencionado fenómeno es el resultado de algún “extraño experimento”. Naturalmente, la idea carece por completo de base. Los habitantes de esta zona descienden de colonos alemanes, por lo que no es nada raro que sean frecuentemente rubios y de ojos azules. Por otro lado, las generaciones “altas” en gemelos se han seguido produciendo mucho después de la muerte del personaje. Resulta muy difícil pensar que este individuo tuviera el conocimiento y los medios para lograr una “nueva raza aria” (lo que quiera que esto signifique). La “hipótesis de Camarasa” ha estado circulando en muchos sitios de Internet (p.e. aquí) sin ser cuestionada. Ya se sabe que Internet es un terreno abonado para la pseudociencia.

Ojo, afirmar que esta hipótesis es puro humo no implica (para nada) justificar las burradas de Mengele.

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Bio-humor

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Secuenciado el genoma del neanderthal

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Para un blog interesado en la Evolución (y particularmente en la de los humanos), la noticia de la semana es, sin duda, la secuenciación del genoma (bastante) completo de nuestro querido primo Homo neanderthalensis. El anuncio lo realizó Svante Päabo (Instituto Max Planck, Leipzig, Alemania) en un congreso de la “American Association for the Advancement Science” en Chicago y se espera que los datos se publiquen en unos seis meses. La mayor parte del DNA utilizado proviene de un fragmento fósil encontrado en Vindija (Croacia); tiene unos 38.000 años de antigüedad y perteneció a una mujer.

No es la primera vez que se obtienen datos procedentes del DNA del neanderthal. En 1997 se secuenciaron 400 bases de la mitocondria y en 2008 se completó la secuenciación de este orgánulo. Los investigadores han conseguido lo que se denomina una secuencia 1x, lo que significa que el número de bases leído es similar al número de bases total del genoma (unas 3.000 megabases). El problema es que algunas bases son leídas varias veces y otras ninguna. En general, se requiere un recubrimiento de 10x o mayor para tener una seguridad razonable de que las bases están bien leídas. En definitiva, el genoma del neanderthal es, de momento, una especie de “borrador”, muchos menos seguro que los del chimpancé o el humano. Pero puede esperarse que se pueda obtener DNA de otros fósiles y con el tiempo y mucho esfuerzo, probablemente acabaremos teniendo una idea razonablemente buena de cómo eran los genes neanderthales.

¿Y qué nos dicen estos datos (aunque sean incompletos)? Para empezar, que las diferencias genéticas entre nosotros y nuestros primos son pequeñas; entre 1000 y 2000 aminoácidos diferentes (más un número desconocido de cambios en zonas no codificantes); en comparación, nos separan unos 50.000 cambios de aminoácidos del chimpancé. Otra cuestión que debería aclarar este proyecto es la vieja cuestión de si los neandertales han contribuido significativamente a nuestro pool genético. Para muchos, esta cuestión está razonablemente zanjada con secuenciación de la mitocondria. En fin, la respuesta sigue siendo: no, los neandertales no son nuestros antecesores directos y si hubo hibridación entre las dos especies, ésta debió ser mínima.

Los investigadores tratarán de encontrar posiciones en el DNA donde la secuencia del DNA neanderthal sea ancestral y difiera de la humana; tales sitios podrían identificar genes que hayan sufrido selección positiva durante la historia evolutiva reciente. Estos cambios serían los factores genéticos que nos hacen humanos. De momento, algunos estudios nos permiten “deducir” algunas características de los neandertales aunque no con una seguridad del 100%. Por ejemplo, Carles Lalueza-Fox, de la Universidad de Barcelona, encontró una variante del gen mclr, implicado en pigmentación, lo que sugiere que los neandertales podrían haber sido pelirrojos y de piel clara.

El genoma del neanderthal será una herramienta muy valiosa para escudriñar nuestro pasado; no obstante, no lo va a aclarar todo. Muchos aspectos de esta especie seguirán sin desvelarse. Aunque podamos acceder a su información genética, será imposible correlacionar cambios en los genes con características morfológicas o de conducta, cosa que sí puede hacerse con las especies vivientes.

Nuestros primos seguirán envueltos en la niebla

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Retratos de familia

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Koobi Fora, Kenia 1.750.000 años antes del presente.

Este Homo habilis lleva varios días sin comer. Los leones han abatido una presa y el olor de la carne resulta irresistible. No obstante, sabe bien lo que le pasa a los que molestan a los leones. También sabe que se irán tarde o temprano. Tal vez le de tiempo a llegar antes que las hienas…

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

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Citas rápidas

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…Y nunca beso en los primeros dos segundos.

Uno de los problemas recurrentes al investigar la conducta humana tiene que ver con la fiabilidad de la encuestas. En muchos casos, la metodología experimental se basa en cazar a un grupo de aburridos estudiantes universitarios y (a cambio de dinero o créditos académicos) someterlos a una encuesta; los resultados de la misma son procesados con técnicas estadísticas estándar, redactados y enviados a publicar. No quiero decir que la metodología sea completamente inútil, pero ya he expresado varias veces mis dudas al respecto. A nadie se le escapa que los humanos no decimos siempre la verdad, o de forma más precisa, existen discrepancias entre lo que decimos y los que hacemos ¿Cómo saben los investigadores cuánta es la discrepancia que hay en el caso concreto que investigan? Respuesta: no lo saben.

Afortunadamente, para estudiar la conducta humana existen métodos alternativos (aunque generalmente más fatigosos). Sin ir más lejos, el de observar cómo se comportan las personas reales en situaciones reales. Si el tema de investigación está relacionado con las “estrategias de apareamiento” de nuestra especie la cosa puede ser bastante delicada. Sin embargo, en los últimos años ha surgido una costumbre que podría abrir una ventana en este campo: las citas rápidas.

Suele admitirse que las inventó el rabino Yaacov Deyo en 1988 para ayudar a los judíos solteros de Los Angeles a encontrar a su media naranja (conmovedora la preocupación del rabino por el bienestar de sus fieles). La costumbre se ha extendido por varios continentes y grupos sociales. En un evento típico, un grupo de interesados e interesadas paga una pequeña contribución por participar en una especie de “carrusel del amor”, en el que cada pareja dispone de un tiempo aproximado de ocho minutos para conocerse. Pasado este tiempo: ¡cambio de pareja! Por costumbre, son los chicos los que cambian de lugar. Y vuelta a empezar otros ocho minutos hasta que todas las posibles interacciones tengan lugar. Al final, ellos y ellas manifiestan su interés por volver a ver a un subconjunto de afortunados o afortunadas, escribiendo los nombres en una hojita que entregan al organizador. Sólo cuando hay coincidencia se produce el ritual intercambio de teléfonos.

El método parece estar diseñado por un investigador, aunque no es así. Justamente, la “belleza” del asunto radica en que los participantes están realmente interesados en ligar, pero, al mismo tiempo, el método proporciona una oportunidad inmejorable para estudiar cuáles son de verdad los criterios que hacen a un individuo/individua atractivo/atractiva.

Los psicólogos no han tardado en detectar el “chollo” y últimamente están apareciendo artículos en revistas especializadas. Por ejemplo, Peter Todd y sus colegas de la Universidad de Indiana filmaron vídeos de las citas y luego investigaron si otros observadores (de nuevo, estudiantes aburridos) podían predecir el “resultado” del rápido encuentro. En general, las predicciones no eran malas, pero lo más interesante: las mujeres eran mucho más difíciles de “leer” que los hombres. Si alguien quiere participar en un experimento así, puede ponerse en contacto con los miembros del equipo: https://www.indiana.edu/~abcwest/webexp/

Otra dato curioso es que, en general, las mujeres resultaron ser más selectivas que los hombres; sin embargo, cuando se alteró el protocolo y eran las mujeres las que cambiaban de sitio, esta diferencia desapareció.

Imagino que esto de las citas rápidas va dar bastante juego en este blog

Yo participé una vez en una cita rápida y la cosa fue tan bién que a los cinco minutos ya habíamos cortado

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Feliz-cumpleaños

darwin2

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Sembrando la mar

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IOF, Iron Ocean Fertilization. La idea es –en principio- sencilla. Se sabe que la disponibilidad de hierro es uno de los principales factores que limitan el crecimiento del plancton marino. Ergo, si pudiéramos aumentar la concentración de este elemento, el crecimiento resultante de estos microorganismos retiraría CO2 de la atmósfera. El CO2 fijado de esta forma no es devuelto enteramente al ciclo del carbono; una parte (entre el 20 y el 30%) se hunde en el mar a profundidades lo bastante grandes como para que lo pueda ser reutilizado por otros seres vivos. Este CO2 se deposita en el fondo donde queda efectivamente “secuestrado” a efectos de cambio climático. C.q.d.

Como pueden imaginarse, la idea no es tan sencilla y parece que la polémica está servida. Y aunque aun es pronto para decirlo, los contedientes parecen ser científicos, por un lado y ecologistas por otro. Hay que decir que ambos “colectivos” se han mostrado de acuerdo en algunas cuestiones y no en otras (aunque en el caso de los científicos no existe algo parecido a un portavoz oficial). Por ejemplo, la mayoría de los científicos piensa que el cambio climático constituye un problema serio, que las capturas de pesca son generalmente excesivas, y que no es una buena idea utilizar antibióticos en las granjas ganaderas. En cambio, existe un razonable consenso respecto a la no-peligrosidad de las plantas genéticamente modificadas y la relativa seguridad de las centrales nucleares modernas.

Los datos presentados un artículo publicado la semana pasada en Nature, realizado por investigadores de 11 Instituciones diferentes, se basan en un caso de fertilización natural en las islas Crozet (Suráfrica), donde un volcán proporciona hierro a las aguas circundantes en la parte Sur pero no en la Norte. Según los científicos, la diferencia de magnitud en el proceso de secuestro de carbono es lo bastante grande como para pensar que el método podría tener un impacto considerable sobre el nivel mundial de CO2 si se implementara a gran escala.

Los críticos argumentan que existen demasiadas incertidumbres al respecto como para que el riesgo sea aceptable. Para los ecologistas, el principio de precaución exige no continuar en esa dirección, hasta el punto de proponer una moratoria que impida los experimentos de fertilización a pequeña escala, los cuales permitirían obtener información sobre la efectividad y las posibles consecuencias del método. Irónicamente, el volcán de las islas Crozet añade hierro en cantidades muy superiores a las propuestas por los experimentadores, sin que se le pueda achacar ningún perjuicio en el ecosistema antártico.

Personalmente, creo que es demasiado pronto para tomar una postura sobre este asunto, por lo que sería partidario de continuar con la experimentación a pequeña escala. El problema es que “experimentos” como este los estamos haciendo inintencionadamente todos los días a escala mucho mayor. Nunca en la historia del planeta se han utilizado tantos combustibles fósiles, ni ha habido más de 6.000 millones de habitantes, ni tantos aviones por la estratosfera, etc.. Para mí es evidente que vivimos en un mundo no-sostenible, pero el verdadero reto consiste en encontrar formas de salir de esta situación sin volver a la Alta Edad Media.

Nuestro mundo es un autobús cuesta abajo y sin frenos, pero saltar en marcha no en una opción.

El trabajo aquí

Informe de Greenpeace iron_fertilisation_critique

Respuesta al informe de Greenpeace: climos_response_to_greenpeace_oif_may2008_final


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Bio-humor

turkey

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Especie extinguida y resucitada (por unos segundos)

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Se llamaba Celia. En enero de 2000 un árbol se desplomó accidentalmente sobre ella aplastándole el cráneo. La noticia recorrió los telediarios. Con Celia desaparecía el último bucardo del Pirineo (Capra pyrenaica pyrenaica). Todas las personas de buen corazón sacamos el pañuelo y derramamos unas lagrimitas ese día.

Sin embargo, no estaba todo perdido. Científicos del CITA (Centro de Investigación y Tecnología Agraria) de Aragón habían tomado muestras de tejido (de la propia Celia) y las habían conservado congeladas. A partir de estas células, los investigadores pudieron recrear un embrión de bucardo (o algo parecido) empleando una técnica similar a la utilizada en el caso de la famosa Dolly. En esencia, se combina una célula enucleada de cabra doméstica a la cual se le inserta el núcleo de una célula de bucardo. Así obtuvieron unos 1000 embriones, de los cuales 30 fueron implantados en cinco cabras. Un embrión logró llegar a término y nació.

Desgraciadamente, el animal sólo sobrevivió unos pocos segundos, debido a que sus pulmones no estaban bien desarrollados, al parecer, un problema frecuente en los intentos de clonar animales. Con todo, los investigadores del equipo lo consideran un éxito –si bien parcial. Hay esperanzas de que en los próximos intentos logren animales viables.

Probablemente algunas personas estarán en contra de este tipo de iniciativas, por aquello de que la clonación de cualquier ser vivo siempre desata polémicas. A mi personalmente no produce ningún problema, al menos este caso. El bucardo del Pirineo se extinguió por razones absolutamente artificiales: exceso de caza. Las medidas de protección empezaron a tomarse mucho más tarde de lo que era elemental hacer (hacia 1973 cuando la población ya estaba muy mermada). Me parece razonable emplear métodos artificiales para enmendar el entuerto.

Sin embargo, no estoy seguro de que la repoblación con los (posibles) clones de Celia sea la mejor estrategia para recuperarla. En primer lugar, al menos un macho tendrá que venir necesariamente de otra subespecie. En segundo lugar, una población con muy poca variabilidad genética es -en principio- muy susceptible a enfermedades y parásitos. Tal vez una estrategia mixta que emplease individuos de otras subespecies y los animales procedentes de la clonación podría funcionar. Si la clasificación en especies es controvertida en muchos casos, la distinción entre “subespecies” lo es mucho más.

La otra subespecie ibérica (Capra pyrenaica hispanica) está consiguiendo expandirse por el Sistema Central sin demasiada ayuda (basta con no dispararla). En la sierra Guadarrama me topo con estos animales con cierta frecuencia. Seguramente también podría establecerse en las montañas del Pirineo. Después de todo ambas subespecies son (eran) muy cercanas genéticamente. Lo raro es que se suelen emplear nombres diferentes (bucardo/cabra montés).

¿Qué hay en un nombre?

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Retratos de familia

neandertal

Cova Negra, Xátiva, Valencia. 30.000 años antes del presente

Este hombre de neanderthal escruta ansiosamente los alrededores de su cueva, para asegurarse que nadie le ha seguido hasta aquí. La caza había sido buena. Abatieron a un uro joven no lejos del río. Pero cuando estaban empezando a descuartizarlo aparecieron esos extraños seres de caras largas, arrojando sus azagayas que se mueven a la velocidad del rayo. Dos hombres cayeron; los demás lograron huir esta vez. Pero, ¿hasta cuando lo conseguirán?

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

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Serotonina y conducta gregaria

locust

Aunque las cosas no suelen ser “blanco o negro”, podemos clasificar a los animales en solitarios y sociales sin equivocarnos mucho. Existen pocas dudas de que en ambos tipos de conducta los genes juegan un papel importante, aunque en la mayoría de los casos no sepamos cuáles son esos genes ni cuál es el mecanismo de acción. Las grajillas siempre van juntas, los petirrojos nunca. La hipótesis más plausible para explicar este tipo de diferencias pasa por genes y neurotransmisores. Esta semana me he encontrado con un artículo relacionado con este tema en una especie poco habitual en este blog: la langosta del desierto(Schistocerca gregaria).

Se trata de un animal realmente curioso. Durante la mayor del tiempo es un bicho grisáceo, que vive una existencia gris y solitaria en regiones desérticas, volando fundamentalmente de noche y evitando a sus congéneres. Sin embargo, cuando una temporada excepcionalmente lluviosa hace aumentar la población de langostas, su conducta cambia de repente y entra en fase gregaria. Los insectos adquieren una tonalidad amarilla brillante y van en grupos que pueden llegar a los mil millones de individuos. Estas nubes de langosta pueden migrar miles de kilómetros y devastar regiones enteras. Quien ha visto una no lo olvida.

Se sabe que este cambio de conducta es muy complejo y que hay unos 500 genes implicados. Lo que han descubierto Michael Ainstey y sus colaboradores es que el cambio en la concentración de un neurotransmisor basta para transformar un solitario saltamontes en una plaga de proporciones bíblicas. Y ese neurotransmisor es…¡la serotonina! Una vieja conocida nuestra (véase, por ejemplo, Serotonina y control de las emociones y Cuanto más dinero más sexo.)

El proceso puede resumirse más o menos así: durante la fase solitaria, las langostas escasean y se evitan mutuamente. En condiciones climáticas favorables, la densidad aumenta y los estímulos resultantes (visuales, olfativos, mecánicos) inducen la liberación de serotonina en los ganglios torácicos; presumiblemente, esta molécula promueve la conducta gregaria modulando selectivamente determinados circuitos neuronales. Seguramente, las langostas adquieren otros mensajeros químicos a partir de las nuevas condiciones sociales, incluyendo los que provocan el llamativo cambio de color. Finalmente, nuevas condiciones ambientales, como la falta de comida, promueven la migración en masa.

Lo que más me impresiona es que la misma molécula que regula el comportamiento gregario en este insecto sea también una de las piezas clave en la modulación de la conducta social de animales superiores, incluidos nosotros. Esto nos dice que las bases químicas y neurológicas de la conducta son enormemente antiguas y que los mismos elementos han sido “reclutados” por el proceso evolutivo para resolver problemas distintos pero relacionados, como la conducta social de las langostas y la nuestra. La idea no es nueva, pero impresiona.

Serotonin Mediates Behavioral Gregarization Underlying Swarm Formation in Desert Locusts

Michael L. Anstey, Stephen M. Rogers, Swidbert R. Ott, Malcolm Burrows, and Stephen J. Simpson (30 January 2009)
Science 323 (5914), 627.
[DOI: 10.1126/science.1165939]

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Bio-humor

Cuando sea mayor quiero ser un desfibrilador

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Sueños de anguila

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El genoma del mamut

mamut

Hay una escena en “En busca del fuego” (una de mis películas favoritas) donde aparece un grupo de mamuts, los cuales acaban salvando a los protagonistas. Recuerdo que cuando estaba viendo la película no me sorprendió nada ver a los mamuts, y poco después, pensé, ¡pero si los mamut están extinguidos! ¡qué buena es la caracterización! En definitiva, me sorprendió no sorprenderme por ver a estos animales en una película, porque los mamuts, como los dinosaurios, son animales muy frecuentes en nuestro imaginario.

De modo que no he podido evitar emocionarme con la noticia parecida esta semana en Nature: la secuenciación del genoma del mamut.

http://www.nature.com/nature/journal/v456/n7220/abs/nature07446.html

La secuenciación de DNA procedente de fósiles se está convirtiendo en algo bastante frecuente en los últimos tiempos. El principal problema estriba en que el DNA está muy fragmentado, por lo que los estudios suelen hacerse con fragmentos relativamente cortos, como es el DNA mitocondrial. Ene este trabajo, los investigadores presentan una parte sustancial del mamut lanudo (Mammuthus primigenius). El análisis del genoma indica una distancia evolutiva con el elefante actual de aproximadamente la mitad de la que separa el chimpancé y el humano.

Sin duda, este logro permitirá averiguar unas cuantas cosas acerca de este misterioso animal. Más aun, abre la puerta a “recrearlo” al estilo de Jurassic Park. Seguramente será imposible obtener un auténtico mamut, pero lo que sí sería posible (en principio) es seleccionar determinados fragmentos de DNA e insertarlos en la línea germinal del elefante. Si los embriones fueran viables, se obtendrían elefantes mamutizados, que exhibirían algunas características de los mamuts primigenios.

Aunque este tipo de investigaciones podría se viable, en principio, no hay garantías de que pudieran llevarse a cabo con éxito y, en todo caso, serían enormemente costosas. Otra cosa que podemos preguntarnos es si sería ético emprender la “pseudo-resurrección” de esta especie.

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La influencia de la influencia

dilema

En los años 40 del siglo XX, el matemático John von Neuman y el economista Oskar Morgenstern desarrollaron una teoría matemática denominada ‘teoría de juegos’, con la intención de construir modelos que ‘predigan’ la conducta de los individuos en situaciones de competencia, tal como ocurre en muchos juegos de ‘mesa’. La teoría de juegos asume que los individuos se comportan de manera absolutamente racional y toman las decisiones que sean precisas para optimizar su beneficio. Esta teoría analiza situaciones hipotéticas, donde los individuos tienen que tomar decisiones que afectan a su bienestar y al de otras personas. Sin duda, una de estas situaciones que ha adquirido mucha relevancia es el llamado ‘dilema del prisionero’.

Este juego fue descrito por Robert Axelrod y William Hamilton en 1981 y plantea una situación en que la cooperación entre dos individuos puede resultar beneficiosa, pero puede resultar aun más beneficioso para los jugadores individuales el hecho de no cooperar. El dilema del prisionero puede describirse brevemente así: supongamos que dos personas han cometido un crimen y están siendo interrogadas en celdas aparte, sin que hayan podido ponerse de acuerdo con antelación. Claramente, lo que más les interesa a ambos es mantener la boca cerrada, porque la policía no tiene muchas pruebas y ambos podrían salir con una sentencia leve. Sin embargo, el fiscal le ofrece a cada uno la posibilidad de que no se presenten cargos si culpa a la otra persona. Los modelos matemáticos que se han construido para resolver este caso indican con gran consistencia que la mejor estrategia consiste en delatar al compañero, siempre que –y esta es una condición crucial- el juego se realice una única vez o en un número pequeño de ocasiones.

En la realidad las cosas son más complicadas y las personas, como los arrieros, pueden encontrarse varias veces en el camino. Si tratásemos de analizar el caso de una forma más realista, aunque tal vez menos rigurosa, tendríamos que considerar un buen número de factores. Por ejemplo, un prisionero real tendría que valorar el tipo de relación que tiene con su compañero de crimen, cuál es la probabilidad de que éste le delate y cuáles serían las consecuencias de delatarle a él. Es posible que el compañero tenga buenos amigos y pueda vengarse a pesar de estar en prisión. Asimismo, el prisionero tendrá que considerar las desventajas de convertirse en un ‘traidor’, circunstancia que acabará siendo conocida por todos. Cuando se analizan todos estos factores, no es evidente que la mejor estrategia sea la deserción.

Justamente, los científicos están esforzándose por crear nuevas versiones del juego más realistas (no se trata de juegos reales, sino de simulaciones realizadas con modelos matemáticos). En ellas, el juego se realiza con “repeticiones” de manera que los jugadores se “conocen” y pueden ejercer “influencia” sobre otros. En un trabajo reciente publicado por Matjaz Perc, de la Universidad de Maribor en Eslovenia, el modelo estudiaba la evolución de estas “redes sociales”. Curiosamente, las estrategias cooperativas se imponían a las estrategias egoístas cuando el número de “jugadores” se aproximaba a 50. Si el número era menor o mayor, acababa ganando la estrategia clásica. Aparte del número de jugadores, para que una estrategia cooperativa pueda ganar, es necesario que se forme una red de “cooperativistas”; en otros casos, los egoístas ganan.

Puede argumentarse que estas simulaciones no prueban nada… pero dan que pensar.

Making new connections towards cooperation in the prisoner’s dilemma game

A. Szolnoki et al 2008 EPL 84

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