Archivo mensual: septiembre 2010

El código de barras de la vida

Aunque no puedo considerarme un biólogo de campo, puedo identificar la mayoría de las plantas comunes, así como la gran mayoría de las aves, siempre que no saquen muy lejos de mi pueblo. Por el contrario, en mis (escasos) viajes a zonas tropicales me he sentido totalmente perdido y abrumado por la ingente biodiversidad que no podía identificar. Al parecer, incluso los expertos que trabajan en zonas tropicales se sienten así; a pesar de acumular un conocimiento ingente, la biodiversidad natural les sigue sobrepasando.

Parece lógico que los biólogos estén buscando una forma rápida y fácil de identificar cualquier ser vivo en este planeta. Y la analogía obvia es el código de barras. Con este aparentemente simple artefacto es posible identificar al instante cualquier objeto de un supermercado ¿No se podría construir algo así para los seres vivos?

El aparatito, un poco al estilo de las películas clásicas de ciencia ficción, no dejaría de tener alguna utilidad práctica. Podríamos visualizarlo como una especie de teléfono móvil con una pequeña entrada por la que se introduce una muestra biológica de cualquier tipo. Segundos después nos responde con el nombre y la información básica del animal, planta o microorganismo correspondiente. Si me pica una garrapata en Estados Unidos, tendré interés en saber si esa especie transmite o no la enfermedad de Lyme. Si encuentro una muda de serpiente en mi casa en Australia, necesitaré saber si es una especie venenosa. Más aun, el inspector de aduanas podría decir si determinada partida contiene una planta invasora o una plaga potencial.

La fabricación de un aparato así no está tan lejos de lo que podría pensarse, gracias a una inciativa denominada BOLD Systems (Barcode Of Life Data) y su mayor adalid es Paul Herbert de la Universidad de Guelph en Canada. La idea básica es escontrar un sólo gen presente en todas las criaturas vivas que posea  la “cantidad adecuada” de variación. Bastaría entonces secuenciar dicho gen y podríamos deducir directamente la especie correspondiente. El gen que ha propuesto Herbert y colaboradores es el de la citocromo c oxidasa (COI) mitocondrial. Este grupo de investigadores ha estudiado esta secuencia en más de 13.000 especies de animales en las bases de datos y han llegado a la conclusión de que la divergencia dentro de la misma especie es menor del 1% mientras que entre especies distintas es mayor de 2%. Esto permite trazar una línea clara entre ambos casos.

El cacharro Identificador Automático Universal de Especies (marca ACME), aunque parezca algo fantástico, no es la parte más difícil del proyecto y al parecer, ya hay algunas compañías trabajando en ello. La parte más difícil está en construir la base de datos, es decir, en obtener de forma sistemática la secuencia COI en, literalmente, millones de muestras biológicas “bien clasificadas”. Se tratade un esfuerzo considerable y la idea no deja de tener sus detractores. Algunos expertos afirman que en la práctica habría muchas situaciones en las que el barcoding daría un resultado incierto. Otros señalan el alto coste que tendría el proyecto.

Lo que sí es cierto es que en campos donde es casi imposible emplear caracteres morfológicos para consturir taxonomías, p.e. hongos o bacterias, una estrategia de tipo barcoding se está imponiendo. Por ejemplo, en los hongos se emplean fundamentalmente dos “genes” ITS (realmente un fragmento intermedio entre genes de RNA) y el de la beta tubulina. En taxonomía bacteriana se suele emplear el RNA ribosómico 16S, (al que tampoco le faltan detractores).

En cualquier caso, creo que una iniciativa de este tipo justifica su coste, por el avance que supondría en la catalogación de la biodiversidad en el planeta, en el que se calcula que habitan 10 millones de especies sólo de animales. Muchas se están extinguiendo antes de que lleguemos a saber de su existencia.

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Aquí la Ciencia

La verdad es que el interés por la Ciencia como actividad formativa y recreativa, nunca ha sido demasiado grande en España. En consecuencia, la gran mayoría de las librerías tenían una sección de divulgación científica inexistente o nula. Esto parece estar cambiando últimamente, aunque todavía estamos a años luz de otros países del entorno.

Así que la apertura de la primera librería dedicada exclusivamente a este tema debe considerarse una excelente noticia. Sobre todo, porque “Aquí la Ciencia” nace con vocación de ser algo más que una tienda de libros. Sus entusiastas dueñas, Gara y Laura, están organizando diversas actividades, como el Club de Lectura y el Club de Jóvenes Científicos.

Desde este blog les deseamos el mayor éxito en su empresa.

Gara Mora y Laura Leal

Librería – Editorial Aquí la Ciencia

C/ Vallehermoso, 11 (entrada por C/ Emilio Carrere)

28015 Madrid

Tlfo. y Fax 91 523 56 39

aquilaciencia@aquilaciencia.es

www.aquilaciencia.es

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La hipótesis de Perri

Hay dos tipos de personas: las que aman a los perros y las que no. Entiendo que estoy simplificando un poco, pero no mucho.Unos y otros pueden llegar a ponerse de acuerdo en muchos otros temas, pero en llegando a la cuestión canina, se abre un muro entre ambos grupos. O “eres de perros” o no.

Posicionado firmemente en lado de los canófilos, me resulta fácil entender una imagen como la de la foto. Con ninguna otra especie  animal llegamos a desarrollar una  relación emocional tan profunda; al menos no con tanta facilidad. Y no es extraño. Perros y humanos hemos evolucionado juntos. Un humano no es un animal completo si no va acompañado de su perro.

Al parecer, hubo una época dorada en las relaciones perro-hombre, según la hipótesis de una investigadora predoctoral de la Universidad de Durham, UK, llamada (apreciarán la ironía) Angela Perri. Debió suceder hace unos 10.000 años, al comienzo del Holoceno, el periodo cálido que sucedió a la última glaciación y en el que todavía seguimos. Evidentemente, el fin de la Edad del Hielo debió ponerlo todo patas arriba. Los humanos modernos nos habíamos adaptado a sus duras condiciones , pero el frío tenía sus ventajas. Grandes rebaños de hervíboros realizaban sus migraciones en fechas y lugares predecibles, facilitando las partidas de caza. Los mamuts se paseaban a su antojo por las praderas heladas… El calentamiento supondría una ventaja para los humanos a largo plazo, pero el cambio debió exigir grandes dosis de flexibilidad. Los bosques empezaron a sustituir a la tundra y los grandes rebaños desaparecieron. Sin duda, habría caza, pero más dispersa y difícil de localizar.

Justo en esa época, y en tres zonas concretas (el norte de Europa, el sur de Estados Unidos y Japón) es cuando se encuentra una mayor densidad de tumbas caninas. En efecto, nuestros antepasados se tomaban la molestia de dar una sepultura digna a sus perros, lo que nos indica sin lugar a dudas que éstos eran altamente apreciados. Buceando sistemáticamente en la literatura arqueológica, Perri ha identificado 263 casos en los que los enterramientos se realizaron con el propósito claro de depositar el cadáver del animal y no por algún motivo accesorio. Según la hipótesis de Perri, los perros debieron adquirir un estatus particularmente elevado como compañeros de caza en las (relativamente) nuevas  áreas forestales. Y desde luego, esto resulta plausible, ya que el olfato del perro debía resultar más útil aun que en campo abierto.

Esta época dorada llegó a su fin con la aparición de la agricultura. Ciertamente, humanos y perros siguieron caminando juntos, pero su importancia, o al menos su valor sentimental, debió disminuir. En las culturas ganaderas o campesinas, los perros son apreciados como guardianes o pastores, pero casi nunca gozan del privilegio de ser enterrados.

más info aquí

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Curioso efecto secundario del botox

Según la sabiduría popular “la cara es el espejo del alma”, de modo que un rostro alegre y risueño debe corresponderse con una mente positiva y sociable. Sin embargo, los psicólogos están encontrado pruebas que las cosas también funcionan en sentido contrario. Es decir, si uno mantiene la sonrisa, los músculos faciales informan al cerebro de que estás sonriendo y eso refuerza los sentimientos positivos, hasta que acabas sonriendo de verdad. Y algo parecido podría ocurrir al revés: si uno mantiene la “cara de perro” un tiempo suficientemente largo, acaba alimentando sentimientos negativos y convirténdose en un “sieso, esquinado, asocial”.

Esta interesante hipótesis es la que se ha lanzado a contrastar el equipo de psicólogos de Arthur Glemberg, de la Universidad de Wisconsin-Madison en un trabajo en la revista Psychological Science. Los resultados parecen apoyar la idea de que un rostro inexpresivo dificulta entender las emociones negativas.

El trabajo ha ideado un dispositivo experimental realmente ingenioso, beneficiándose del uso generalizado últimamente de la toxina boltulínica (vulgo botox) en los tratamientos de belleza. Es sabido que esta sustancia -terriblemente tóxica- tiene la propiedad en ínfimas dosis de eliminar temporalmente las arrugas de la piel, debido a su capacidad de paralizar los músculos. También es sabido que las personas que se someten  a estos tratamientos suelen mantener un semblante  inexpresivo hasta varios meses después, dada su incapacidad de mover los músculos faciales.

Esta circunstancia resulta perfecta para investigar las relaciones entre músculos faciales y circuitos cerebrales relacionados con la emoción. Los investigadores sólo tenían que localizar a un grupo de botulinizados o, más fácilmente, botulinizadas, y convencerlas para que participasen en un pequeño experimento. Así, las voluntarias no presentaron ninguna diferencia respecto al grupo control (ellas mismas antes del tratamiento) en sus capacidades lingüísticas o cognitivas excepto en un campo específico: resultaron tener mayor dificultad para reconocer emociones negativas, pero no las positivas. Durante el experimento, las voluntarias tenían que leer 20 frases “alegres”, 20 “tristes” y 20 “agresivas”, y debían pulsar un botón en el momento en que las habían entendido.

La diferencia era pequeña, pero estadísticamente significativa. Algunos psicólogos opinan (y esto es una opinión) que tales diferencias pueden tener consecuencias importantes en la vida real, donde las personas tenemos que emplearnos a fondo para seguir las sutilezas de una conversación normal. Si los botulinizados tienen también una especie de anestesia emocional, eso les pondría en desventajas en derterminadas situaciones, p.e. en una discusión de tráfico.

No cabe duda de que el don de  eterna juventud tiene un precio. Personalmente, prefiero el método tradicional de vender tu alma al diablo.

Havas, D. A., Glenberg, A. M., Gutowski, K. A., Lucarelli, M. J., & Davidson, R. J. (2010).  Cosmetic use of botulinum toxin-A affects processing of emotional language.  Psychological Science, 21, 895-900.

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2011 ¿El año de la Diversidad Genética Humana?

Aunque a menudo estoy de acuerdo con los  fines de la Corrección Política, estoy convencido de que ésta tiene un lado oscuro y que muchas veces acaba teniendo un efecto exactamente contrario al que se pretendía. Por ejemplo, cuando nos referimos  a los ciegos como “personas con visibilidad limitada”, éstos pueden  sentirse aun más marginados por ello ¿acaso su condición es tan horrible que tenemos que usar un circunloquio para referirnos a ella? Yo creo que lo ciegos no necesitan Corrección Política, sino instituciones como la ONCE que les ayuden de verdad.

La Corrección Política ha hecho un daño incalculable al estudio de la diversidad genética humana, relegando a esta disciplina en la creencia (comprensible pero absurda) de que el mero reconocimiento de que existen diferencias genéticas en nuestra especie supone apoyar al racismo. En este blog mantenemos la idea de que la diversidad genética humana es algo para celebrar, no para esconderlo debajo de la alfombra. Sobre todo, si tenemos en cuenta que somos una especie muy homogénea genéticamente, ya que descendemos de una pequeña población africana que existió hace unos 200.000 años.

No obstante, algunos humanos salieron de Africa hace unos 80.000 años y se extendieron por el planeta ocupando muchos hábitats diferentes. En este proceso,  tuvieron que adaptarse genéticamente y culturalmente a los enormes retos que planteaba la supervivencia en estos nuevos lugares. Hasta hace muy poco, no se sabía casi nada de la evolución humana reciente, pero esta situación ha dado un vuelco en los últimos años con el descubrimiento de varios genes que parecen haber evolucionado en los últimos 50.000 años o menos. Por fortuna, parece que el tabú se ha levantado de una vez.

Un trabajo muy reciente publicado en Science nos cuenta cómo los pueblos tibetanos se han adaptado a vivir a más de 4.000 metros de altitud. Esto se debe, al parecer, a una mutación en el gen EPAS1  (Science. 2010 Jul 2;329(5987):75-8) que regula la percepción del oxígeno en en el cuerpo. Esta mutación debió resultar muy ventajosa, ya que se encuentra en el 90% de la población tibetana y tan sólo en el 10% de la (genéticamente cercana) población Han, que habita a nivel del mar.

Otra historia interesante nos la cuenta Mark Stoneking del Instituto Max Planck de Leizpig. Este equipo ha identificado un gen llamado TRPV6 , que regula la captación de calcio en el intestino (Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 May 11;107 Suppl 2:8924-30. Epub 2010 May 5 ). Se han encontrado 23 variantes de este gen entre los europeos. Esta distribución sugiere la hipótesis que las variantes europeas se originaron en Africa, pero fueron seleccionadas posteriormente en poblaciones ganaderas al permitir una utilización más eficaz de la leche. De manera que este gen habría co-evolucionado con el que permite la utilización de lactosa en adultos (más info aquí).

El desarrollo de la agricultura supuso un cambio drástico en la dieta de nuestros antecesores, el cual pudo propiciar la selección de alelos que permitieran una mejor utilización del alimento y esta selección pudo producirse en poblaciones diferentes. Examinando los datos procedentes de individuos europeos y de oriente próximo se encontró que ambos grupos poseen una variante del gen PRLP2, el cual permite la rápida utilización de las grasas vegetales (PLoS One. 2008 Feb 27;3(2):e1686. ). Cuando se compara la frecuencia de este alelo en poblaciones distintas adaptadas y no-adaptadas a la agricultura, el resultado sugiere fuertemente que se trata de una adaptación a las nuevas condiciones (véase la figura adjunta).

Sin duda, la demostración de estos cambios representan genuinas adaptaciones al medio y no son una mera consecuencia de la frecuencia de dichos alelos en la población fundadora no es una tarea fácil y requerirá muchos años de trabajo, así como herramientas estadísticas sofisticadas. No obstante, hay una buena noticia para los investigadores de este campo (y por extensión para todas las personas interesadas en la Evolución Humana). El próximo mes de diciembre se harán públicos los resultados del Proyecto “1000 Genomes”. Mil genomas humanos de diversos orígenes étnicos serán accesibles en las bases de datos, lo cual permitirá sin duda encontrar nuevos casos de evolución humana reciente.

Permanezcan en antena.

(de Science (2010) 239: 740-742)

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