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Una antigua y desconocida especie humana se esconde en la saliva

Corren tiempos increíbles para el estudio de la evolución humana. Hasta hace solo unos años, los investigadores debían conformarse con tener la paciencia y la suerte de encontrar fragmentos de huesos o dientes lo suficientemente representativos como para poder identificar a qué especie pertenecía el donante. O si no coincidía con ninguna de las ya conocidas, comparar los restos con el repertorio de la familia humana y proponer una especie nueva con su nombre y ubicación en nuestro árbol genealógico.

En 2008, un equipo de investigadores encontró un diminuto fragmento de hueso de un dedo meñique humano de hace 41.000 años en la cueva de Denisova, un remoto lugar en las montañas siberianas de Altai. La baja temperatura de la cueva durante todo el año indujo a los investigadores a pensar que tal vez podían recuperar un ADN aprovechable, así que pulverizaron el hueso y lo sometieron a un análisis de secuencia.

En 2010 publicaban en la revista Nature el estudio del ADN mitocondrial (de herencia materna) del hueso de Denisova, cuya comparación con el nuestro y el de los neandertales revelaba un resultado sorprendente: los denisovanos no eran ni una cosa ni otra, sino algo diferente, una nueva especie o subespecie humana. Por primera vez se descubría un posible nuevo miembro de la familia humana mediante un análisis de ADN.

Desde entonces se han recuperado más restos de dedos y dientes de denisovanos de hasta cuatro individuos, confirmando que aquella desconocida población compartía un antepasado común con los neandertales, y que dejó su herencia genética en estos y también en nosotros. De modo parecido a las pruebas de paternidad, últimamente muy de actualidad en los medios, la versión de los análisis de ADN a escala evolutiva revela las relaciones de parentesco entre las especies y si una dejó su huella genética en otra; o sea, si hubo boda.

En la era del ADN, la prehistoria ya es historia: el pasado de una especie está escrito en sus genes, y hoy es posible descubrir en nuestro legado genético cómo fueron las andanzas de nuestros antepasados: dónde vivían, a dónde emigraban, con quiénes se relacionaban. Y dado que el rastro de todo esto se conserva en los genes, nuestros genes, en ocasiones ni siquiera es necesario encontrar restos fósiles para descubrir la huella de otras especies en nuestro genoma, aunque no sepamos quiénes eran los que dejaron esa huella.

Imagen de Wikipedia.

Imagen de Wikipedia.

En el caso que vengo a contarles, la huella de una misteriosa especie humana, de la que aún no sabemos absolutamente nada, ha aparecido en la saliva de las poblaciones del África subsahariana.

Un grupo de investigadores de EEUU y Grecia, dirigido desde la Universidad Estatal de Nueva York en Búfalo, se dedica a investigar una proteína de la saliva llamada mucina 7, o MUC7. Esta proteína es uno de los factores que dan a la saliva esa consistencia, bueno, babosa, y los científicos piensan que sus funciones pueden ser determinantes en nuestra salud oral, ya que la proteína se une a algunos microbios y podría condicionar así la composición del microbioma, o comunidad de microorganismos, de nuestra boca.

De hecho, estudiando el gen de MUC7 y los microbiomas orales de un amplio grupo de personas, los investigadores han descubierto que distintas versiones del gen se relacionan con distintos perfiles de comunidades microbianas en la boca. En concreto, los científicos encuentran dos grandes grupos de MUC7, diferenciados por tener cinco o seis copias de una parte concreta del gen.

Pero al analizar las secuencias del ADN de MUC7 en más de 2.500 personas, los investigadores se han topado con una sorpresa del todo inesperada: una población del África subsahariana lleva una versión del gen que los autores del estudio, publicado en la revista Molecular Biology and Evolution, describen como “salvajemente diferente”. Es tan distinta que incluso los neandertales y los denisovanos llevaban versiones de MUC7 más parecidas a las nuestras.

¿De dónde procede este extraño gen? Fox Mulder diría que estamos ante un ADN extraterrestre, pero en la vida real la hipótesis más probable es que se trata de la huella genética de otra antigua especie humana en esa población africana. Dado que los genes van variando gradualmente a lo largo del tiempo, y que los científicos conocen esa velocidad de variación, se puede reconstruir la historia de esa mezcla genética; es algo parecido a estimar la edad de una pintura por el grado de deterioro que los materiales sufren con el paso de los años.

Imagen de Bob Wilder/University at Buffalo.

Imagen de Bob Wilder/University at Buffalo.

Con estos datos, los investigadores han calculado que las dos especies, la nuestra y la que califican como “especie fantasma”, separaron sus caminos en la evolución hace entre 1,5 y 2 millones de años, y que hace unos 150.000 años un hombre y una mujer de estas dos especies humanas distintas tuvieron hijos en común, de los cuales desciende una parte de la población africana actual.

¿Cuál podría ser esa especie fantasma? Según ha declarado el director del estudio, Omer Gokcumen, “podría ser una especie ya descubierta, como por ejemplo una subespecie del Homo erectus, o un hominino aún desconocido”. Hace un par de meses conté aquí que la reciente datación precisa del Homo naledi, una antigua especie humana hallada en Suráfrica, sitúa a estos parientes nuestros en una época en la que coincidieron en el mismo continente con los Homo sapiens. Por primera vez se descubría que nuestra especie convivió con otro pariente cercano en África, y los autores del estudio aventuraban que naledis y sapiens pudieron no ser los únicos humanos que compartían el mismo espacio, como hobbits, elfos, enanos y hombres en la Tierra Media de Tolkien.

También hace un mes conté que nuevos restos humanos hallados en Marruecos han atrasado en el tiempo el amanecer de nuestra especie, desde los 200.000 años que se manejaban hasta ahora, a los 300.000. Más tiempo sobre esta Tierra significa también más posibilidades de habernos mezclado con otros humanos con los que antes se pensaba que no habíamos llegado a concidir.

Por el momento no hay manera de poner nombre a esta especie fantasma, al menos hasta que tengamos secuencias de ADN de esas antiguas especies humanas para compararlas. Cuanto más antiguos son los restos, más difícil es extraer un ADN que pueda leerse. Pero el avance en la tecnología de recuperación y análisis de ADN antiguo hoy está consiguiendo lo que casi hasta ayer era impensable. Hoy algunos paleogenetistas piensan que la secuenciación de genomas de especies largamente extinguidas como el Homo erectus es una frontera que acabaremos cruzando, y que en ese futuro está la llave de nuestro pasado.

¿Nos extinguiremos antes de encontrar vida alienígena?

Decíamos ayer que los tardígrados, esos minúsculos animalitos de ocho patas que viven en el musgo o el césped, pero también en la Antártida, los volcanes y las fosas oceánicas, son los más firmes candidatos para sobrevivir a cualquier cataclismo global y acompañar a la Tierra hasta su destrucción final, esperemos que dentro de miles de millones de años.

Pero la historia de los tardígrados tiene además otro enfoque, no en lo que se refiere a la vida en la Tierra, sino fuera de ella. Si nuestro planeta ha llegado a criar unos seres tan asombrosamente resistentes a cualquier extinción, ¿qué hay de otros lugares del universo? Hoy nadie alberga grandes esperanzas de encontrar algún microbio vivo en Marte; menos aún después de los recientes experimentos que han revelado las condiciones marcianas como más letales de lo esperado para una bacteria especialmente dura como Bacillus subtilis.

Imagen de NASA.

Imagen de NASA.

Pero si el planeta rojo y el planeta azul fueron en sus comienzos mucho más parecidos que hoy; y si, como defienden los biooptimistas (entre los que no me cuento, como ya he explicado aquí), la vida podría ser un fenómeno frecuente en el universo… No olvidemos que Marte es mucho más pequeño que la Tierra y por tanto pudo enfriarse lo suficiente para alcanzar condiciones habitables antes que nuestro planeta. Los tardígrados existen aquí desde el Cámbrico, hace 530 millones de años, pero tal vez en Marte un organismo de este tipo pudo aparecer en una época más temprana, antes de que aquel planeta comenzara a convertirse en un mundo inhóspito.

De hecho, los autores del estudio que conté ayer sobre los cataclismos cósmicos y los tardígrados sugieren que criaturas como estas podrían ser vestigios perdurables de la presencia de vida en otros planetas; incluso aquí, en nuestro Sistema Solar, en mundos con océanos bajo el hielo como las lunas Europa y Encélado.

Quizá también en Marte, bajo la superficie. El subsuelo marciano es todo un misterio, pero por desgracia todo indica que continuará siéndolo, tras el reconocimiento de la NASA (nada sorprendente, por otra parte) de que no tiene dinero para enviar astronautas a Marte. Así que la perspectiva de poner allí un equipo de ¿astroespeleólogos? ¿espeleoastronautas? hoy solo existe en la ciencia ficción y, si acaso, en la imaginación de Elon Musk.

Pero claro, que si existen versiones alienígenas de los tardígrados en otros sistemas estelares, es algo que probablemente jamás lleguemos a saber. Y las esperanzas de que haya algo más evolucionado son solo conjeturas. Últimamente parece haber muchos científicos que se apuntan a la hipótesis del Gran Filtro, la idea de que algo siempre se tuerce antes de que una civilización llegue a estar tecnológicamente preparada para explorar el cosmos.

En nuestro caso, sostienen algunos, el Gran Filtro puede ser el cambio climático, el comienzo del fin de la habitabilidad terrestre causado por la destrucción de la estabilidad del ciclo de carbonatos-silicatos. Una vez que este equilibrio se rompe, sostienen algunos expertos, la Tierra puede entrar en una espiral catastrófica de efecto invernadero como la que sufrió Venus por causas naturales.

No sabemos cuánto tiempo le queda a la humanidad. Nuestra especie tiene 300.000 años de antigüedad, pero para ponernos al borde de nuestra autodestrucción han bastado apenas tres siglos, si consideramos la Revolución Industrial como el momento en que comenzamos a emprender un camino sin retorno. Hoy sería muy optimista pensar que vayamos a seguir aquí dentro de otros 300.000 años. Y aunque fuera así, 600.000 años son un instante en la historia del universo. Algunos proponentes del Gran Filtro piensan que nunca vamos a contactar con otras civilizaciones porque sencillamente es casi imposible que coincidamos en el tiempo; nos abocamos a nuestra propia extinción demasiado aprisa, y no hay motivos evidentes para pensar que otros seres tecnológicos sean más sensatos que nosotros.

Pese a todo, no vamos a darnos por vencidos. El pasado miércoles 12 de julio, el blog del Laboratorio de Habitabilidad Planetaria de la Universidad de Puerto Rico en Arecibo contó que el inmenso radiotelescopio puertorriqueño detectó el 12 de mayo una extraña señal procedente de la estrella Ross 128, a unos 11 años luz de nosotros. “En caso de que os estéis preguntando, la hipótesis recurrente de los alienígenas está al final de muchas otras explicaciones mejores”, escribían los investigadores. Por ejemplo, no es descartable que en realidad la señal no proceda de la estrella, sino de algo en la misma línea de visión pero mucho más cercano, tal vez un satélite terrestre.

Ayer mismo los investigadores han publicado una actualización en la que cuentan que han vuelto a observar la estrella este pasado fin de semana, y que a ellos se han unido los radiotelescopios de los proyectos SETI (Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre) de la Universidad de Berkeley y del Instituto SETI, ambos en EEUU. “Necesitamos tener todos los datos de los otro observatorios para ponerlo todo junto y sacar una conclusión, probablemente al final de esta semana”, han escrito. Esperaremos hasta entonces, pero sin contener la respiración.

Estas son las criaturas que vivirán para ver el fin de la Tierra

Esta semana se nos ha recordado de nuevo que 2016 ha sido el año más cálido de la historia (desde el comienzo de los registros en 1880), según han confirmado los análisis independientes de la NASA y la NOAA (la agencia estadounidense de la atmósfera y los océanos). En realidad la conclusión no es novedosa, ya que fue el 18 de enero, con el año recién estrenado, cuando la Organización Meteorológica Mundial anunció por primera vez este nuevo récord, que bate la marca de temperaturas globales por tercer año consecutivo.

El recordatorio llega con el reciente lanzamiento de la campaña Misión 2020, una iniciativa promovida por un grupo de expertos mundiales destinada a reducir las emisiones globales de efecto invernadero en los próximos tres años. El plazo no es casual, ya que un informe elaborado por investigadores de varios organismos estima que los objetivos definidos en el acuerdo de París de 2015 solo podrán alcanzarse si las emisiones se reducen en un plazo máximo de tres años. De lo contrario, “si las emisiones continúan aumentando después de 2020, o incluso si se estabilizan, los objetivos de temperaturas fijados en París serán prácticamente inalcanzables”, escriben en la revista Nature los promotores de Misión 2020.

La del cambio climático no es la única de las amenazas actuales que van a hacer del mundo un lugar más complicado para los que vengan después de nosotros. Pero de todas ellas, es la única ya presente hoy que actúa a escala global, la única que puede pintar un futuro sombrío para la continuidad de la vida en este planeta tal como la conocemos.

Imagen de Pixabay.

Imagen de Pixabay.

Hace unos días, tres investigadores de México y EEUU publicaban un estudio en el que, analizando 27.600 especies de vertebrados terrestres y, con más detalle, 177 especies de mamíferos, avalan la hipótesis planteada por algunos científicos de que actualmente nos encontramos en el curso de la sexta gran extinción en masa en la historia de la Tierra; un episodio de orígenes y tempos diferentes, pero de consecuencias similares a los cinco que en épocas anteriores resultaron en la desaparición de grandes grupos enteros de animales como los dinosaurios. Esta nueva “aniquilación biológica”, como la califican los autores, se produce a través de una “masiva erosión atropogénica de la biodiversidad y de los servicios de los ecosistemas esenciales para la civilización”, escriben.

Aunque hoy la práctica totalidad de la comunidad científica no duda de que los efectos del cambio climático van a ser devastadores incluso a lo largo de este siglo, y por supuesto ninguno cuestiona la alarmante pérdida progresiva de biodiversidad causada por el ser humano, sin embargo no todos están de acuerdo en la conclusión de que pueda hablarse de todo esto como la Sexta Extinción.

Pero lo sea o no, una cosa es cierta, y es que la Tierra sobrevivirá, como lo ha hecho a través de las cinco grandes extinciones de la historia. Solo que ya no será la misma; las extinciones masivas han sido grandes volantazos en el curso del planeta, como quiebras de la compañía terrestre seguidas de refundaciones bajo nueva dirección.

Y en esa futura nueva Tierra, es posible que los humanos ya no estemos aquí, una vez se rompa la estabilidad del planeta que ha permitido el desarrollo de la civilización desde la revolución agrícola. Muchos expertos apuntan a una paradoja entre el enorme poder del ser humano y la fragilidad de su dependencia de los servicios de los ecosistemas. ¿Cómo vamos a alimentarnos si la agricultura empieza a fracasar de forma masiva? Dediquen solo unos segundos a imaginarlo. Según los ecólogos, los humanos no damos el perfil del tipo de especie con las características óptimas para sobrevivir a lo que se avecina.

¿Y quién lo hará? Los microbios, seguro. Los insectos, tal vez. Quienes vivieron los 80 recordarán una magnífica película injustamente olvidada, al menos para los programadores de la televisión en abierto, que nos repiten una y otra vez los mismos bodrios. Juegos de guerra era una fábula temprana sobre una preocupación muy actual, el riesgo de la tecnología desbocada determinando el destino de la Tierra. Cuando un nuevo sistema de inteligencia artificial al mando del arsenal de misiles nucleares de EEUU decide jugar a la guerra sin ser capaz de distinguir entre la simulación y la realidad, los dos jóvenes protagonistas buscan desesperadamente al programador del sistema. Por fin lo encuentran, pero descubren con sorpresa que la única persona capaz de evitar el inminente fin del mundo no está interesada en hacerlo, y que en su lugar espera casi con ilusión el comienzo de una nueva Tierra bajo el reinado de los insectos.

Pero hay otro bichito que probablemente estará allí no solo para ver el fin del mundo tal como los humanos lo entendemos, sino incluso el verdadero final del planeta cuando el Sol lo engulla dentro de miles de millones de años, y que posiblemente será el último testimonio de lo que un día fue un mundo pletórico de vida.

Tres investigadores de la Universidad de Oxford acaban de publicar un fascinante estudio en el que han tirado de modelos informáticos para someter a la Tierra a los mayores cataclismos astrofísicos imaginables: explosiones de supernovas, brotes de rayos gamma, impactos de grandes asteroides e incluso el paso casual de estrellas errantes. Los científicos han considerado estos fenómenos como eventos de esterilización global, capaces de barrer todo rastro de vida incluso de los microbios más resistentes, haciendo hervir el agua de todos los océanos de la Tierra.

Y sin embargo, la conclusión de los investigadores es que “la esterilización global es un fenómeno improbable”. Incluso en las condiciones más duras, hay un tipo de organismos que podrían sobrevivir para ver el final definitivo de este planeta: los tardígrados, llamados comúnmente osos de agua, unos minúsculos animalitos de ocho patas y medio milímetro de longitud que viven en todos los hábitats de la Tierra, y que según enumeran los autores del estudio pueden sobrevivir unos minutos a -272 grados o a 150 grados, y durante décadas a -20 grados; aguantan el vacío del espacio y presiones de hasta 1.200 atmósferas en la fosa oceánica de las Marianas; pasan 30 años sin comida ni agua; y resisten niveles de radiación cientos de veces superiores a las dosis letales para los humanos.

Un tardígrado al microscopio electrónico. Imagen de N. Carrera, Global Soil Biodiversity Atlas.

Un tardígrado al microscopio electrónico. Imagen de N. Carrera, Global Soil Biodiversity Atlas.

“Para una completa esterilización debemos establecer el evento necesario para matar a todas estas criaturas”, escriben los investigadores en su estudio. Y no lo han conseguido: incluso en las condiciones más extremas que entran dentro de lo plausible, los osos de agua seguirían aquí para ver el final de los tiempos. Los autores concluyen: “una vez que la vida existe en un planeta similar a la Tierra, su completa eliminación es un fenómeno muy improbable, de otro modo que no sea la evolución de su estrella”.

6.200 ñus mueren ahogados cada año para que otros animales vivan

El otro día dejé pendiente contarles un estudio que por primera vez ha puesto cifras a las muertes masivas de ñus en el río Mara y ha analizado qué papel juega esta criba natural de la gran migración en el funcionamiento del ecosistema Serengeti-Mara.

Un equipo de investigadores dirigido por los ecólogos (no confundir con ecologistas; los primeros suelen ser también lo segundo, pero no necesariamente al revés) Emma Rosi, del Instituto Cary de Estudios de los Ecosistemas, y David Post, de la Universidad de Yale (EEUU), en colaboración con los Museos Nacionales de Kenya y Mara Conservancy (la entidad que gestiona el sector occidental de la reserva de Masai Mara), está llevando a cabo el Proyecto Mara (aquí y aquí), destinado a analizar cómo funciona la ecología del río Mara, la arteria fundamental que aporta agua y nutrientes a todo el escenario de la gran migración.

Aves carroñeras alimentándose de ñus ahogados durante la gran migración en el río Mara en la reserva de Masai Mara, junto a la frontera de Kenya con Tanzania. Imagen de Javier Yanes.

Aves carroñeras alimentándose de ñus ahogados durante la gran migración en el río Mara en la reserva de Masai Mara, junto a la frontera de Kenya con Tanzania. Imagen de Javier Yanes.

Rosi, Post y sus colaboradores han recopilado datos históricos de 2001 a 2010 en la reserva de Masai Mara, la parte del ecosistema en territorio keniano. A ello han añadido sus propios estudios de campo de 2011 a 2015, en los que han empleado observaciones sobre el terreno, cámaras de vigilancia y análisis químicos del agua del río, de los peces y de los restos de los ñus.

Estos son los resultados, publicados en la revista PNAS: cada año mueren en el río una media de 6.200 ñus, lo que suma unas 1.100 toneladas de biomasa, el equivalente a diez cadáveres de ballenas azules. Durante el período estudiado por los investigadores, hubo ahogamientos masivos de ñus en 13 de 15 años.

Entrando en los detalles, el primer dato interesante es que solo un 2% de toda esta masacre animal sirve como comida para los cocodrilos. A pesar de lo que suelen mostrar los documentales sobre la gran migración, lo cierto es que los reptiles son una preocupación anecdótica para los ñus.

Como conté anteriormente, la mayoría de los animales mueren ahogados. Las orillas del Mara son muy escarpadas en la mayor parte de su recorrido a través de Masai Mara. Unos pocos ñus se descalabran al descender, empujados por la manada, y quedan abandonados a su suerte en el río. Pero la mayoría de los ahogamientos se producen al pisotearse unos a otros en el agua y, sobre todo, por la avalancha de animales que se acumula en la orilla de destino mientras tratan de trepar por la ribera empinada hacia la seguridad de la llanura. Al contrario de lo que dicen algunas webs, no son arrastrados por los rápidos; el río Mara no suele tener rápidos, al menos con el régimen habitual de lluvias.

Sí hay zonas de rocas, pero sin estrechamientos del cauce, y el caudal normal no suele forzar un régimen de aguas rápidas a través de estos tramos. Uno de ellos es el que, como expliqué ayer, marca el límite sur de Masai Mara y la frontera con Tanzania y el Serengeti. En aquel lugar hay un puente que cruza el río comunicando los sectores oriental y occidental de la reserva. Allí las rocas suelen atrapar los cadáveres que bajan desde el norte arrastrados por las aguas.

Cuando se producen ahogamientos en masa, el resultado es un festín para los carroñeros, sobre todo marabús, buitres dorsiblancos, buitres moteados y buitres encapuchados. Las fotos de esta página muestran uno de esos banquetes junto al New Mara Bridge en 2001. Y aunque aún no se han inventado las fotos con olor, puedo asegurar que era preferible contener el aliento para no vomitar debido al intenso hedor de aquel paisaje de muerte.

Pero en realidad, ¿qué parte de toda esa masa de ñus muertos consumen los carroñeros? Pues no mucho: según los datos de Rosi y Post, solo entre un 6 y un 9% de los tejidos blandos de los cadáveres. Así pues, ¿qué ocurre con la inmensa mayoría de la materia orgánica que ni los cocodrilos ni los buitres consumen? La respuesta está bajo el agua, y el dato es sorprendente: cuando los restos de los ñus invaden el río, los peces obtienen entre un 34 y un 50% de su dieta de esta fuente de alimento. Así que los grandes devoradores de las víctimas de la migración no son los cocodrilos ni las aves carroñeras, sino los peces.

Sin embargo, no todo este alimento procede directamente de los cadáveres; los investigadores sugieren que es así en parte, pero que el resto procede del procesamiento previo de los restos por parte de otras especies. Rosi, Post y sus colaboradores cuentan que los tejidos blandos de los ñus se descomponen en 2 a 10 semanas, pero después quedan los huesos, y estos pueden persistir en el agua durante siete años, acumulando la mitad de la biomasa total que recibe el río, liberando lentamente sus nutrientes y prestando soporte al crecimiento de tapices microbianos formados por bacterias, algas y hongos.

Según los autores del estudio, algunas de las especies de peces del Mara obtienen su alimento comiéndose estos tapices o devorando los insectos que previamente se han alimentado de los cadáveres. Meses después de un ahogamiento masivo, entre un 7 y un 24% de la dieta de los peces aún procede de estos tapices, según revela el análisis de isótopos realizado por los científicos.

“Este dramático aporte libera nitrógeno, fósforo y carbono terrestres a la cadena alimenticia del río”, dice Rosi. “Primero, los peces y los carroñeros se ceban en los tejidos blandos, y después los huesos de los ñus liberan lentamente nutrientes al sistema, alimentando a las algas e influyendo sobre la cadena alimenticia en una escala de décadas”.

Aves carroñeras alimentándose de ñus ahogados durante la gran migración en el río Mara en la reserva de Masai Mara, junto a la frontera de Kenya con Tanzania. Imagen de Javier Yanes.

Aves carroñeras alimentándose de ñus ahogados durante la gran migración en el río Mara en la reserva de Masai Mara, junto a la frontera de Kenya con Tanzania. Imagen de Javier Yanes.

El trabajo de estos investigadores subraya aún más la necesidad de preservar un fenómeno hoy casi único en la Tierra, pero que solía ser común en los ríos de un planeta aún no tan alterado por el ser humano como el que nos ha tocado vivir. Según la primera autora del estudio, Amanda Subalusky, “lo que ocurre allí es una ventana al pasado, cuando los grandes rebaños migratorios eran libres para recorrer los paisajes, y los ahogamientos probablemente desempeñaban un papel importante en los ríos de todo el mundo”.

Tristemente, se da la circunstancia de que actualmente la segunda mayor migración terrestre del mundo tiene lugar en el Parque Nacional de Bandingilo, un enclave situado en un país asolado por la guerra y el hambre como es Sudán del Sur; y lógicamente, uno de los parques nacionales menos visitados del mundo, que sin embargo podría ser una fuente de riqueza para el que se ha convertido en un Estado fallido desde su independencia en 2011. A la tragedia humana, que siempre es la preocupación prioritaria, se superpone la pérdida de la biodiversidad cuyos efectos son mucho más sutiles e indirectos, pero cuyas consecuencias a largo plazo, como los huesos en el río, continuarán liberando un legado de muerte durante décadas.

Biología sintética y los ingenieros de Alien: ¿vuelven los ‘carros de los dioses’?

Aún no he tenido ocasión de ver el nuevo fascículo de la saga Alien. Los que aún tenemos polluelos estamos un poco limitados en nuestras salidas, así que más allá de lo puramente cinematográfico, todavía ignoro qué nuevos hilos aporta Alien: Covenant sobre la trama básica de la serie que comenzó a desvelarse en Prometheus, y que planteaba el argumento de una civilización alienígena autora de nuestra existencia, a la que se daba el nombre de “los ingenieros”.

Uno de los ingenieros de 'Prometheus'. Imagen de 20th Century Fox.

Uno de los ingenieros de ‘Prometheus’. Imagen de 20th Century Fox.

La idea de que podríamos ser las criaturas de algo superior es posiblemente tan antigua como el pensamiento humano, algo natural en una especie capaz de intentar comprenderse a sí misma. Para algunos académicos, es un ejemplo de lo que el biólogo evolutivo Stephen Jay Gould llamó exaptación, una característica que surge como subproducto de una adaptación favorable: nuestra capacidad cognitiva nos resulta útil para la supervivencia, pero también nos mete en camisas de once varas a la hora de tratar de explicar la naturaleza, incluido nuestro propio origen.

Así, para algunos expertos, ideas como Dios o los llamados antiguos astronautas tienen orígenes psicológicamente parecidos. Hay quienes en la misma línea añaden otros fenómenos, como las teorías de la conspiración o lo que se conoce entre sus adeptos como el Nuevo Orden Mundial: en todos los casos se supone la existencia de una inteligencia oculta que es responsable de las cosas que ocurren, las cuales ocurren con un propósito diseñado por esa inteligencia oculta.

Es curioso, porque la idea ha ido tomando diversas formas en función del estado del conocimiento humano en cada época y de lo que se denomina el Zeitgeist, el signo de los tiempos, o lo que la gente piensa en cada momento histórico. En tiempos antiguos era lo sobrenatural: los dioses o el Dios; más modernamente la ciencia introdujo el positivismo natural; y en el siglo XX hubo quienes trataron de crear una narrativa continua entre ambas formas de pensamiento: los antiguos astronautas, popularizados en los años 70 por autores como el suizo Erich von Däniken y sus “carros de los dioses”, que para este autor y otros eran un fenómeno natural –alienígenas– interpretado por sus presuntos testigos como uno sobrenatural –dioses–.

Hay quienes han situado el origen de las ideas de von Däniken en fuentes muy dispares, desde la mitología de Cthulhu de H. P. Lovecraft y su escalofriante novela En las montañas de la locura (por cierto, mitos que el escritor inventó como simple ficción), hasta las especulaciones del mismísimo Carl Sagan sobre antiguos contactos alienígenas. También se acusó al autor suizo de haber plagiado las ideas de otros.

Pero naturalmente, la hipótesis de von Däniken es pseudociencia, no corroborable ni refutable por métodos científicos, y que por tanto puede perpetuarse en la mente de quienes creen en ello sin tener que rendirse jamás a ninguna evidencia contraria. Lo cual, entre otras cosas y unido a lo provocador de la idea, mantuvo un rentable nicho de mercado para su autor, con independencia de que él realmente creyera en ello. Otros también han encontrado su filón en argumentos similares, como el español J. J. Benítez.

Paralelamente, dentro del ámbito de la ciencia hay también una larga tradición en la propuesta de que la vida pudo llegar a la Tierra desde el espacio; se conoce como panspermia. De hecho, suele atribuirse al filósofo griego Anaxágoras la primera mención de este término, al que en el siglo XIX se le dio una definición más científica como la siembra de vida a través del universo mediante microbios presentes en cuerpos viajeros; por ejemplo, asteroides y cometas.

La panspermia ha tenido sus defensores más significados en dos astrónomos, el británico Fred Hoyle y su alumno, el ceilanés Chandra Wickramasinghe. El primero, ya fallecido, aportó valiosos hallazgos sobre los procesos físico-químicos en las estrellas, además de acuñar el término Big Bang, aunque fuera con una intención irónica hacia una teoría en la que no creía. Pero tanto Hoyle como Wickramasinghe se han distinguido por sus propuestas estrambóticas y contrarias al conocimiento científico, como el rechazo a la evolución biológica o la afirmación de que la llamada gripe española de 1918 y otras graves pandemias llegaron a la Tierra desde el espacio. Hoyle llegó a decir que la posibilidad de que surja una célula a partir de sus componentes básicos es como si un tornado barre una chatarrería y ensambla un Boeing 747.

Entre la comunidad científica, la panspermia como la definieron Hoyle y Wickramasinghe provoca ceños fruncidos, cuando no reacciones más airadas. Lo cierto es que no existe ningún indicio para pensar que un microbio pueda sobrevivir a un largo viaje espacial en una roca, ni siquiera en estados de latencia como las esporas. Por el contrario, en los últimos años se han encontrado pruebas de que ciertas moléculas orgánicas propias de la vida sí pueden hacer tales viajes, una versión más débil de la panspermia que sí cuenta con el apoyo de algunos científicos. Y que no solo es diferente, sino casi opuesta a lo defendido por Hoyle y Wickramasinghe, ya que para estos no puede surgir la vida a partir de componentes simples.

Hay una tercera modalidad de panspermia aún más arriesgada, que es la dirigida: la idea de que la vida en la Tierra ha sido deliberadamente sembrada. Así volvemos a los antiguos astronautas de von Däniken o los ingenieros de Prometheus. Lo curioso es que esta idea también pseudocientífica ha obtenido casi más interés por parte de algunos científicos que la panspermia de Hoyle y Wickramasinghe. Uno de sus proponentes más notables fue Francis Crick, el codescubridor de la doble hélice de ADN; aunque en su descargo debe aclararse que Crick publicó su hipótesis en 1973, antes de saberse que el ARN es capaz de replicarse por sí mismo sin la intervención de otras moléculas.

Ya he mencionado arriba que Sagan, sin proponérselo, inspiró a autores como von Däniken al especular sobre posibles antiguas visitas alienígenas a la Tierra. El astrofísico y divulgador fue devastadoramente crítico con las ideas del suizo, y sobre la hipótesis de Crick escribió: “aunque no sabemos de nada que rigurosamente excluya la idea de la panspermia dirigida, de igual modo no hay nada que la apoye fuertemente”. A pesar de lo que circula por internet, no hay ninguna prueba de que Sagan creyera en teorías de antiguos astronautas, y en cambio sí hay pruebas de lo contrario.

Lo más llamativo de todo esto es que, según conté ayer, hoy podemos encontrar científicos reputados como Adam Steltzner, ingeniero jefe del rover marciano Curiosity, reflexionando públicamente y sin rubor sobre ideas que no son otra cosa que panspermia dirigida, antiguos astronautas e ingenieros. Por supuesto que Steltzner no estaba sentando cátedra cuando lo dijo, pero tampoco era una charla de café, sino una conferencia anual en Washington dedicada a explorar las fronteras de la ciencia. Y Steltzner es un ejemplo, pero no el único. Los biólogos sintéticos trabajan bajo la premisa de que esta tecnología puede avanzar espectacularmente en la recreación de múltiples procesos naturales de la vida. Y como también conté ayer, algunos no son contrarios a la idea de que estos avances, tal vez conseguidos ya por civilizaciones más avanzadas, puedan propagarse a través del universo. Dos y dos son cuatro.

Cuando Elon Musk, el magnate de SpaceX que quiere llevarnos a Marte, afirma que muy probablemente seamos el resultado de una simulación informatizada de nuestros futuros descendientes, en el fondo no es más que una nueva versión digital de la panspermia dirigida. Una diferencia esencial entre gente como von Däniken y gente como Musk es que los segundos se ganan el respeto con sus progresos reales. Y con ello, están extendiendo ideas audaces que están calando entre la comunidad científica, aunque solo sea como ciencia-espectáculo.

No creo que a Ridley Scott, artífice de la saga Alien, le haya pasado por alto el hecho de que con sus ingenieros tal vez haya pinchado en una veta de renovada actualidad. Es difícil determinar cuáles son causas y cuáles efectos. Pero en fin, todo esto está bien en la medida en que favorece la reflexión, la discusión y la creación de historias para que pasemos un buen rato en el cine. Siempre que no olvidemos que a día de hoy no tenemos absolutamente ningún indicio de que realmente haya alguien más en el universo.

Teleinvasión biológica: imprimir seres vivos a distancia en otros mundos

El otro día adelanté que les contaría otra fantasía sobre teleinvasiones, palabra que designa una invasión alienígena a distancia sin que los invasores estén presentes en persona, o en lo que sea, sobre el terreno del planeta invadido.

Como les expliqué, un concepto hoy plausible es el de emplear máquinas teledirigidas; tan plausible que ya se utiliza para nuestras invasiones locales, mediante drones y otros aparatos controlados a distancia. Un paso más allá será recurrir a máquinas inteligentes capaces de tomar sus propias decisiones, no necesariamente más crueles e inhumanas que las de un comandante de carne y hueso, como demuestran las pruebas que es innecesario citar.

Pero imaginen lo siguiente, y explótenlo si les apetece para escribir una historia: la población mundial está siendo exterminada por un extraño y letal patógeno, cuyo análisis revela que no se trata de un microorganismo natural terrestre. Cuando los epidemiólogos rastrean el patrón de propagación en busca del foco inicial, encuentran que no se localiza en una zona densamente poblada, sino muy al contrario, en una región extremadamente remota, desde la cual el patógeno ha podido propagarse por la circulación atmosférica. Cuando una expedición llega al lugar, encuentra un artefacto de procedencia desconocida. Al estudiarlo, los científicos descubren que no es una nave, sino una fábrica automatizada: un sintetizador biológico que ha creado el agente invasor a partir de materias primas moleculares. Los expedicionarios destruyen el aparato, pero ya es demasiado tarde para la humanidad. Mientras, los seres que enviaron la máquina esperan a que se complete la limpieza de su nuevo hogar.

¿Pura fantasía? Hoy sí. Pero sepan que el primer prototipo de una máquina controlable a distancia y capaz de crear un patógeno a partir de componentes moleculares básicos ya existe. Se llama Convertidor de Digital a Biológico (DBC, en inglés), se ha descrito hace pocas semanas en la revista Nature Biotechnology, y se ha utilizado ya para fabricar un virus de la gripe A H1N1 y un virus que infecta a las bacterias llamado ΦX174.

Este es el aspecto del prototipo del DBC. Imagen de Craig Venter et al. / Nature Biotechnology.

Este es el aspecto del prototipo del DBC. Imagen de Craig Venter et al. / Nature Biotechnology.

El autor de este prodigio es el biólogo, empresario y millonario J. Craig Venter, en su día artífice del Proyecto Genoma Humano en su rama privada, y uno de los líderes mundiales en el campo de la biología sintética. Entre sus últimos logros figura, en marzo de 2016, la creación de una bacteria con el genoma artificial mínimo necesario para la vida, que conté aquí.

Venter lleva unos años trabajando en torno a la idea de lo que él mismo llama “teletransporte biológico”, aunque la denominación puede ser engañosa, dado que lo único que se transporta en este caso es la información. El DBC puede recibir a distancia, por internet o radio, una secuencia genética o la secuencia de aminoácidos de una proteína. Después la máquina imprime la molécula utilizando sus componentes básicos. Tampoco “imprimir” es quizá el término más adecuado, pero Venter lo emplea del mismo modo que hoy se usa para hablar de impresión en 3D. En lugar de cartuchos con tinta de colores, el DBC utiliza depósitos con los ladrillos del ADN: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C).

El DBC es todavía un prototipo, una máquina formada por piezas sueltas. Pero funciona, y ya ha sido capaz de imprimir cadenas de ADN y ARN, proteínas y partículas virales. Y naturalmente, más allá del argumento fantástico de la teleinvasión biológica, todo esto tiene un propósito. Pero sobre el ruido de fondo del rasgado de vestiduras de los anticiencia, déjenme hundir una idea hacia el fondo: el primer propósito de la ciencia, y el único necesario para justificarla, es el conocimiento, porque el conocimiento es cultura.

Pero sí, hay aplicaciones prácticas. La idea que inspira la biología sintética es dominar la creación de la vida para obtener beneficios de una manera mejor que la actual, o que simplemente no son alcanzables de otro modo. Los microorganismos sintéticos pueden descontaminar el medio ambiente, fabricar energía o compuestos de interés, como medicamentos, alimentos, productos industriales o vacunas.

Volviendo al DBC, Venter imagina un futuro en el que estas máquinas estarán repartidas por el mundo para fabricar, por ejemplo, vacunas o fármacos. Ante una futura pandemia, y una vez que se logre obtener un remedio, no será necesario transportarlo a todas las zonas afectadas; bastará con transmitir las instrucciones a los DBC, y estos se encargarán de producirlo in situ.

Hasta aquí, tal vez algún lector biólogo replicará que los sintetizadores de oligonucleótidos existen desde hace décadas, aunque necesiten un operador humano para introducir las órdenes. Noten la diferencia, más allá de que antes se hablaba de “sintetizar” y hoy de “imprimir”: el DBC no solo crea cadenas cortas de ADN o ARN, sino genomas sencillos completos y proteínas, y los ensambla en partículas funcionales, todo ello sin que un humano esté presente. Pero el verdadero salto viene de las posibilidades futuras de esta tecnología cuando se conjuga con otros trabajos previos en biología sintética: concretamente, la posibilidad de imprimir microbios con genomas sintéticos diseñados a voluntad.

Venter es un tipo propenso a mirar de lejos que no se ha resistido a fantasear con la futura evolución de esta tecnología. Y uno de sus posibles usos, dice, sería producir microbios en Marte capaces de modificar el entorno para hacerlo más habitable para el ser humano; es lo que se conoce como terraformación, y es una posibilidad que Venter ya ha discutido con otro genio visionario embarcado en el proyecto de fundar una colonia marciana, Elon Musk.

Aquí entramos de nuevo en el terreno de la ciencia ficción, pero en una que no es teóricamente imposible. Venter quiere llegar a obtener una “célula receptora universal”, una bacteria vacía similar a la que él rellenó con un genoma artificial, pero que sea capaz de aceptar cualquier secuencia genética que se le quiera implantar para hacer lo que uno quiera que haga, o… convertirse en lo que uno quiera que se convierta. Incluso, tal vez, en un humano.

Sí, sí, un humano. Esta es la idea lanzada por George Church y Gary Ruvkun, biólogos sintéticos de la Universidad de Harvard. Church, Ruvkun y otros piensan que es ilusorio e inútil tratar de viajar a otras estrellas, y que en su lugar la expansión de la humanidad por el universo se llevará a cabo enviando bacterias cargadas con el genoma humano y utilizándolas después para imprimir humanos en el destino elegido.

Al fin y al cabo, una célula es lo que dice su genoma; una célula A puede transformarse en otra célula B si se le insertan los genes de la célula B. Y así, célula a celula, creciendo, dividiéndose y diferenciándose, una sola célula acaba creando un organismo humano completo. Esto ocurre en cada gestación. Pero también ha ocurrido a lo largo de nuestra evolución desde que éramos bacterias (o arqueas).

De hecho, si podría ocurrir, ¿cómo podemos saber que no ha ocurrido ya? Esta es la idea de Adam Steltzner, ingeniero jefe del rover marciano Curiosity en la NASA. “Puede que sea así como nosotros llegamos aquí”, dice Steltzner. ¿Y si nosotros, todos, la vida en la Tierra, fuéramos el producto de un DBC que alguien trajo aquí hace miles de millones de años?

Adiós a la única señal de posible origen alienígena

A los que secundamos el I want to believe, pero no nos vale con el “haberlos, haylos”, y no encontramos argumentos biológicos sólidos para defender su existencia, al menos nos quedaba el consuelo de la señal Wow! Por desgracia, ahora, parece que ya no.

Hasta la fecha, no hemos encontrado una sola prueba creíble de la existencia de alienígenas. La fiebre ovni del siglo pasado remitió sin culminar en ninguna revelación extraordinaria, y todos los rastreos de señales de alguien ahí fuera (lo que se conoce como Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre, o SETI) han terminado hasta ahora con las manos vacías.

La estupefacción de los astrónomos ante la llamada paradoja de Fermi (según aquella idea atribuida al físico italiano: si hay tantos por ahí, ¿dónde están?) ha dado lugar a hipótesis de lo más variopinto, rayando casi en lo estrafalario; la última que leí hace unos días, de unos investigadores de Oxford y Belgrado, sugiere que los alienígenas han alcanzado tal nivel tecnológico que se han convertido en máquinas, prescindiendo de sus cuerpos biológicos. Y que como los ordenadores funcionan mejor en frío, están dormidos esperando a que el universo se expanda más y baje la temperatura para activarse de nuevo. O dicho de otro modo, que están echando la siesta hasta que pase la ola de calor. Lo cual convierte en algo muy dudoso que los veamos por la Península estos días.

Pero quedaba un indicio sin explicación, un expediente X real. En 1977, un primitivo radiotelescopio en Ohio captó una fuerte señal de radio del cielo que hasta ahora nadie había podido asignar satisfactoriamente a ningún fenómeno natural. Dado que aquel telescopio no podía moverse a izquierda y derecha (técnicamente, ascensión recta), podía captar un punto determinado del firmamento durante 72 segundos, el tiempo que la propia rotación terrestre hacía pasar ese punto por delante de la ventana de observación del telescopio. Y 72 segundos fue lo que duró la señal; al volver a escuchar posteriormente el mismo punto del cielo, sólo se encontró silencio, y jamás ha vuelto a repetirse.

La señal Wow! Imagen de Wikipedia.

La señal Wow! Imagen de Wikipedia.

El astrónomo que se encontraba aquel día dedicando parte de su tiempo libre a aquella especie de actividad extraescolar de buscar alienígenas era Jerry Ehman. Cuando Ehman descubrió la señal marcada en el papel continuo de la impresora, la rodeó con bolígrafo rojo y escribió “Wow!”. Desde entonces, se ha conocido como la señal Wow!.

La señal Wow! ha permanecido inexplicada durante casi 40 años. Hasta que a finales de 2015, un astrónomo del St. Petersburg College de EEUU llamado Antonio Paris publicó un estudio proponiendo que la presunta transmisión alienígena era en realidad el ruido producido por el paso de dos cometas llamados 266P/Christensen y P/2008 Y2 (Gibbs).

Estos cometas no se descubrieron hasta 2006, y por tanto no eran conocidos en 1977, cuando se captó la señal. Pero el cálculo de sus órbitas reveló que sus posiciones en el cielo el día de la señal Wow! eran compatibles con el lugar del que procedía la emisión. Además, la frecuencia de radio de la señal, 1.420 megahercios, coincide también con la del hidrógeno, y precisamente los cometas están rodeados por una gran nube de hidrógeno.

Paris es un tipo heterodoxo. Además de su trabajo como astrónomo y profesor, dedica parte de su tiempo a la investigación científica del fenómeno ovni. En enero de 2016 cubrí su estudio para otro medio. Cuando contacté con otros expertos para que valoraran su hipótesis, me expusieron algunas pegas; sobre todo, que la señal Wow! parecía demasiado potente para proceder de un cometa, y que estos objetos se mueven despacio en el cielo, y que por tanto la emisión debería haberse detectado otra vez cuando el telescopio de Ohio volvió a observar la misma región. Pero cuando le pregunté a Paris qué le parecían estas objeciones, se limitó a responderme con una frase de Spock en Star Trek: “soy un científico, no tengo emociones”.

La historia ha tenido ahora su continuación. Uno de los dos cometas, el 266P/Christensen, debía pasar a comienzos de este año por la misma región del cielo donde se detectó la señal Wow!. Por tanto, era una ocasión magnífica para estudiar la emisión del cometa y comprobar hasta qué punto se parecía a la señal de 1977. Para complementar sus observaciones, Paris ha estudiado también otros cometas.

Las conclusiones, publicadas hace un par de semanas, parecen confirmar la hipótesis: “Los resultados de esta investigación, por tanto, concluyen que los espectros de los cometas son detectables a 1.420 MHz y, más importante, que la señal Wow! de 1977 fue un fenómeno natural de un cuerpo del Sistema Solar”, escribe Paris.

¿Asunto zanjado? ¿Adiós a los aliens? Las objeciones originales sobre la fuerza de la señal y su rapidez aún persisten; aunque respecto a lo primero, Paris ya me advirtió el año pasado de que sería difícil cuadrar la potencia actual de la señal, dado que los cometas habrán perdido gran parte de su masa desde 1977. Pero por lo demás, algunos expertos han planteado otras nuevas pegas que resultan más bien ridículas, como que Paris ha financiado su investigación por crowdfunding, o que la revista donde ha publicado el estudio, Journal of the Washington Academy of Sciences, no es un foro donde los astrónomos suelen enviar sus trabajos.

Mientras, Ehman, que aún vive pero ya retirado, mantiene la actitud gallega que ha mantenido siempre: puede ser, o puede no ser, no se ha probado una cosa, ni la contraria. En el fondo, Ehman parece seguir albergando la esperanza de que aquel día su boli rojo subrayara el primer y hasta hoy único mensaje recibido de otro mundo. Pero por desgracia, y mientras nadie refute los resultados de Paris, hoy tenemos aún menos razones para confiar en que las pruebas que no han llegado hasta ahora acaben llegando. Bueno, tal vez aún nos queden los radiodestellos rápidos (FRB).

Este es el gran error de Blade Runner (¿lo arreglarán en la secuela?)

Fui uno de los adoradores de Blade Runner desde el principio. He leído que inicialmente recibió críticas agridulces, y que su estreno no fue un bombazo en la taquilla, y que muchos se sumaron a los elogios después, cuando el fenómeno creció. Pero no presumo de ninguna cualidad como crítico de cine; simplemente, la vi por primera vez allá cuando solo tenía 15 años cumplidos, y entonces era muy raro encontrar una película de Hollywood tan definida por un espíritu y una estética de lo que por entonces llamábamos afterpunk (hoy postpunk). Era natural que muchos la convirtiéramos en un símbolo con el que decorar la carpeta y las paredes de nuestra habitación.

Pero unos años más tarde, cuando empecé a estudiar ciencias, descubrí que gran parte del peso de la trama de Blade Runner se asentaba sobre una premisa científicamente absurda. Les explico.

Imagen de Warner Bros.

Imagen de Warner Bros.

Tanto la película como la novela original de Philip K. Dick (¿Sueñan los androides con ovejas eléctricas?) se basan en la existencia de humanos sintéticos, en el libro llamados simplemente androides. Según se cuenta, a Ridley Scott este término le parecía demasiado estereotipado. Uno de los dos guionistas preguntó a su hija, que estudiaba biología, y ella sugirió el nombre replicante, inspirado por la replicación de ADN cuando una célula se divide.

Ni en el libro ni en la película se explica claramente cómo se producen los androides/replicantes, pero queda claro que son de carne y hueso, indistinguibles de los humanos normales excepto por unos pocos rasgos: carecen de empatía, tienen habilidades especiales (agilidad, fuerza) y una longevidad de cuatro años. Sobre esto último hay una pequeña contradicción, ya que en la película se presentan dos ideas contrapuestas: en un momento se dice que la caducidad fue impuesta para evitar que llegaran a desarrollar capacidad emocional, mientras que en otro se cuenta que la corta vida de los replicantes es una limitación tecnológica a la que no se ha encontrado solución. Algo que, a su vez, no cuadra con el hecho de que Rachael fuera una replicante sin caducidad.

Pero vayamos a lo importante: la identificación de los replicantes. En el libro y la película, los blade runners recurren a una especie de polígrafo, un alambicado test psico-fisiológico llamado Voight-Kampff que revela si el sujeto muestra emociones o no.

En 1968, cuando Dick publicó la novela, el polígrafo era una técnica muy de actualidad, e incluso en EEUU ya había programas de televisión basados en su uso, como el que décadas después haría en España el periodista Julián Lago con aquella famosa frase: “no me conteste ahora, hágalo después de la publicidad”. Gran parte de la trama de Blade Runner se asienta en el hecho de que el Voight-Kampff es un análisis largo, complicado y que requiere la colaboración del sujeto, lo que sustenta la tensión sobre la condición de replicante de Rachael y deja en duda la identidad del propio Deckard, una incógnita que ha sido motivo de discusión durante años.

La máquina del test Voight-Kampff. Imagen de Warner Bros.

La máquina del test Voight-Kampff. Imagen de Warner Bros.

Ahora, vayamos a la realidad. En 1968 la tecnología de ADN aún estaba naciendo. Por entonces no era generalmente conocida, y todavía era difícil prever sus futuras aplicaciones. Pero a comienzos de los 80, cuando se escribió el guión de la película, ya se había secuenciado el primer genoma completo, el del virus bacteriófago φX174, y la biología molecular era una tecnología en plena expansión.

En aquella época ya se sabía que una especie puede identificarse por su secuencia genética. Con los años esto ha llevado a la localización de fragmentos del genoma que sirven como un código de barras genético, con el que puede determinarse la especie a la que pertenece un organismo. Además, la evolución de la tecnología de lectura de ADN ha conducido a la fabricación de máquinas de secuenciación y amplificación cada vez más baratas, rápidas y pequeñas, casi portátiles.

Por otra parte, el progreso de la biología molecular no solo ha permitido modificar genomas a voluntad (como en los organismos transgénicos), sino también crear genomas artificiales de especies simples como bacterias. En ambos casos se marcan estos organismos introduciendo en sus genes unos fragmentos de ADN que actúan como códigos de barras sintéticos, y que pueden tomar la forma que uno desee: se puede codificar en ellos un mensaje, un nombre, un número de serie o cualquier otro tipo de marcaje. Los cultivos transgénicos llevan este tipo de marcas de identificación.

El absurdo es que la humanidad futura de Blade Runner ha alcanzado un nivel de desarrollo que les permite crear o manipular genomas para fabricar personas de carne y hueso con ciertas características finamente alteradas a voluntad; y sin embargo, no parece que nadie haya pensado en introducirles marcadores genéticos para poder identificarlos rápidamente con un sencillo test de ADN, algo que existe en la realidad desde el nacimiento de la edición y la manipulación genética.

De hecho, la idea de la marca física de fábrica sí está presente en la película, aunque no en formato genético. Cuando Deckard encuentra la escama de una serpiente sintética, descubre con un examen microscópico una identificación del fabricante que le llevará hasta el local de strip-tease donde trabaja la replicante Zhora. ¿Por qué una serpiente artificial lleva una marca de fábrica y los replicantes no, sobre todo teniendo en cuenta la vigilancia estricta a la que se les somete?

Pero ya entonces el marcaje genético era una posibilidad evidente, y era fácil imaginar que en una situación real sería un requisito en la creación de cualquier organismo genéticamente alterado. La identificación de los replicantes mediante el test de Voight-Kampff, en lugar de una prueba genética, ya era una idea claramente anacrónica en 1982. Habría bastado con arrancarles un pelo o tomarles una muestra del epitelio bucal con un bastoncillo.

Es más: incluso suponiendo que los fabricantes de replicantes decidieran por cualquier motivo no introducir marcas genéticas específicas en sus diseños, las propias técnicas de edición o síntesis genómica dejan ciertos rastros genéticos que también pueden detectarse, como secuencias bacterianas que actúan como dianas de corte o que están presentes en genes de resistencia a antibióticos. Bastaría un simple análisis rutinario con una máquina llamada PCR para detectar de inmediato a un replicante.

Ahora la pregunta es: ¿habrán pensado en esto los responsables del guión de Blade Runner 2049, la secuela que se estrenará el próximo octubre?

Como escribí aquí hace unos días a propósito de la película Sunshine, la ficción es ficción, y no debe descalificarse solo por sus errores científicos si todo lo demás funciona. Pero la ciencia ficción, si pretende llamarse así, debe actualizarse al estado del conocimiento científico y de las posibilidades tecnológicas de su época.

Hoy cada vez es más habitual, ya casi imprescindible, que cualquier producción seria de ciencia ficción busque la asesoría de científicos expertos. Sin embargo, como ya dejé protestado aquí, suele contarse con físicos e ingenieros, pero no con biólogos; como si hubiera que preocuparse por respetar todo eso de la gravedad, la relatividad y los agujeros negros, y en cambio cualquier ocurrencia que a uno se le antoje sobre las cosas vivas pudiera ser plausible (que, en la mayoría de los casos, no lo es).

En octubre les contaré si los guionistas han estado a la altura, porque un Blade Runner 2049 escrito hoy y que mantenga el test de Voight-Kampff (en el tráiler, al menos, no aparece) no sería retrofuturista; sería como continuar retratando a los tiranosaurios como se creía que eran hace 50 años.

Ciencia semanal: los ‘Homo erectus’ podrían haber tocado el piano

Una ronda rápida de las noticias científicas más destacadas de esta semana que termina.

Pensando como humanos desde hace 1,8 millones de años

¿Desde cuándo los humanos somos humanos? Si pudiéramos de repente introducirnos en la mente de un individuo perteneciente a una especie ancestral de la familia humana, como un australopiteco o un Homo erectus, ¿a partir de cuál de ellos nos reconoceríamos a nosotros mismos como humanos, con nuestra autoconsciencia y nuestra capacidad de raciocinio?

Esta es una de las preguntas más interesantes de la paleoantropología, y también de las más difíciles de responder. Ni siquiera podemos precisar del todo cómo siente y piensa hoy uno de nuestros parientes vivos más próximos, como el bonobo o el chimpancé; ¿cómo hacerlo para una especie que desapareció hace miles de años?

Las nuevas tecnologías y la creatividad de los científicos hoy están logrando adentrarse en terrenos que antes parecían impenetrables. En muchos casos la clave de estos avances está en la interdisciplinariedad, la comunicación entre especialistas de ramas científicas muy diversas, tanto que hasta hace unos años no podría imaginarse para qué los conocimientos de uno podrían servir al otro. Por ejemplo, y como he contado aquí en alguna ocasión, hoy los arqueólogos ya no solo emplean libros y herramientas de campo, sino que aprovechan la capacidad de herramientas físicas avanzadas como los aceleradores de partículas para desentrañar secretos de sus hallazgos que serían inaccesibles por otros medios.

La investigadora de la Universidad de Indiana (EEUU) Shelby Putt es neuroarqueóloga, una especialidad que habría parecido absurda hace unos años, ya que ni el pensamiento ni su sustrato biológico, las neuronas, dejan huellas en el registro fósil. Pero Putt ha ideado un precioso experimento para tratar de entender cómo nuestros parientes ancestrales se parecían a nosotros en sus capacidades mentales.

La neuroarqueóloga de la Universidad de Indiana Shelby Putt. Imagen de U of Iowa.

La neuroarqueóloga de la Universidad de Indiana Shelby Putt. Imagen de U of Iowa.

Putt y sus colaboradores pusieron a un grupo de voluntarios a fabricar herramientas de piedra como lo hacían los antiguos homininos en dos etapas distintas de la evolución: según la industria olduvayense, que comenzó a utilizarse hace 2,6 millones de años, o la achelense, más avanzada, cuyos primeros restos se remontan a hace 1,8 millones de años con el Homo erectus, y que se han fabricado hasta hace unos 100.000 años. Mientras los voluntarios se dedicaban a esta artesanía prehistórica, se registraba su actividad cerebral mediante una técnica avanzada no invasiva llamada espectroscopía funcional de infrarrojo cercano.

Los resultados, publicados en Nature Human Behaviour, muestran que la fabricación de las herramientas olduvayenses, más primitivas, solo requiere la actividad de regiones cerebrales implicadas en la atención visual y el control motor. Por el contrario, las achelenses activan una parte del cerebro mucho mayor, incluyendo áreas de alto nivel intelectual implicadas en la planificación. “Sorprendentemente, estas partes del cerebro son las mismas implicadas en actividades modernas como tocar el piano”, dice Putt. El estudio concluye: “La fabricación de herramientas achelenses puede tener más vínculos evolutivos con interpretar a Mozart que con citar a Shakespeare”.

Los superbichos son anteriores a los dinosaurios

Las bacterias multirresistentes, inmunes a todos los antibióticos conocidos, son hoy una de las mayores preocupaciones de epidemiólogos y especialistas en salud pública. Conocidos coloquialmente como superbichos (superbugs en inglés), estos microbios suelen anidar en los hospitales y en numerosas ocasiones provocan la muerte de pacientes ingresados por otras causas. Algunos expertos llegan incluso a dibujar un futuro atemorizador, en el que nuestros antibióticos actuales serán del todo inservibles y regresaremos a la época en que no teníamos herramientas para combatir las infecciones bacterianas.

Un nuevo estudio dirigido por Michael Gilmore, de la Facultad de Medicina de Harvard (EEUU), y publicado en la revista Cell, ha rastreado los orígenes evolutivos de un tipo de superbichos, los enterococos. Los resultados son sorprendentes: el origen de estos seres se remonta a hace 450 millones de años, en una época anterior a los dinosaurios, cuando los primeros animales estaban saliendo del agua para colonizar el medio terrestre.

Imagen de Mark Witton.

Imagen de Mark Witton.

Según los investigadores, cuando aquellos animales comenzaron a abandonar el medio acuático, llevaron con ellos los ancestros de los enterococos, y aquel cambio de hábitat fue seleccionando los genes necesarios para hacerlos resistentes a la desecación, a la falta de nutrientes y a las sustancias antimicrobianas, en lo cual está el origen de su extraordinaria resistencia a todo tipo de agresiones del medio externo. Cuatrocientos cincuenta millones de años después, es evidente que su estrategia evolutiva ha sido todo un éxito para ellos, y una seria amenaza para nosotros.

Un médico pronosticó el ciberataque

El premio al profeta de la semana se lo lleva Krishna Chinthapalli, neurólogo del Hospital Nacional de Neurología y Neurocirugía de Londres. El pasado miércoles, Chinthapalli recordaba en la revista British Medical Journal un reciente ciberataque a un hospital de Los Ángeles en el que se utilizó un virus de ransomware, que obliga a los atacados a pagar un rescate para recuperar el control de sus sistemas informáticos. El neurólogo escribía: “Deberíamos estar preparados: casi con seguridad este año más hospitales sufrirán ataques de ransomware“. Solo dos días después, un ataque con el ransomware WannaCry secuestraba el sistema británico de salud pública, entre otras muchas instituciones de varios países.

La Nebulosa del Cangrejo, vista como nunca

Les dejo con esta nueva y espectacular imagen de la Nebulosa del Cangrejo, publicada esta semana. La nebulosa es el resto de la violenta explosión de una supernova que pudo verse en el cielo en el año 1054 de nuestra era. Esta nueva imagen se ha construido superponiendo capturas en todo el espectro de luz tomadas por cinco instrumentos astronómicos: ondas de radio en rojo por el VLA, infrarrojo en amarillo por el telescopio espacial Spitzer, luz visible en verde por el Hubble, ultravioleta en azul por el XMM-Newton y rayos X en morado por el Chandra.

Nueva imagen de la Nebulosa del Cangrejo. Imagen de NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-University of Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; y Hubble/STScI.

Nueva imagen de la Nebulosa del Cangrejo. Imagen de NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-University of Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; y Hubble/STScI.

Un hallazgo en un cometa complica la búsqueda de vida alienígena

¿Cómo puede un descubrimiento en un cometa complicar la búsqueda de vida alienígena? Si les interesa, sigan leyendo.

Tal vez recuerden que hace dos años y medio hasta algunos telediarios abrieron con el primer aterrizaje de un artefacto espacial en un cometa: se trataba de Philae, un módulo separable de la sonda Rosetta de nuestra Agencia Europea del Espacio (ESA). Philae solo pudo operar durante un par de días debido a que su aterrizaje defectuoso lo dejó en un lugar bastante escondido de la luz del sol, pero su breve vida fue suficiente para hacer ciencia muy valiosa. Por su parte, su nodriza Rosetta concluyó su misión en septiembre de 2016 estrellándose contra el objeto de su estudio, el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko.

Imagen del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko tomada por la sonda Rosetta. Imagen de ESA/Rosetta/NAVCAM.

Imagen del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko tomada por la sonda Rosetta. Imagen de ESA/Rosetta/NAVCAM.

Entre los descubrimientos que Rosetta ha aportado al conocimiento, en 2015 los científicos de la misión anunciaron el hallazgo de oxígeno molecular en la atmósfera del cometa. El oxígeno molecular es lo que respiramos, una molécula formada por dos átomos de oxígeno, O2. Y a pesar de que el oxígeno como elemento es uno de los más abundantes en el universo (el tercero, después de hidrógeno y helio), su forma molecular, la respirable, es extremadamente rara, que sepamos hasta ahora. Hasta 2011 no se confirmó por primera vez su existencia fuera del Sistema Solar, y no fue precisamente aquí al lado: en una región formadora de estrellas de la nebulosa de Orión, a unos 1.500 años luz. Posteriormente se ha detectado también en otra zona de formación de estrellas de la nebulosa Rho Ophiuchi.

La rareza del oxígeno molecular estriba en que es muy reactivo, muy oxidante, por lo que tiende a reaccionar rápidamente con otros compuestos y desaparecer en esta forma; por ejemplo, con el hidrógeno para producir agua. Así que, cuando los científicos encontraron oxígeno molecular en el cometa 67P, la reacción lógica se resumía en tres letras: WTF?

La explicación que sugirieron los investigadores de Rosetta era que el oxígeno estaba congelado en el cometa desde su formación, en los tiempos del origen del Sistema Solar, y que se iba liberando por el calor del sol. Sin embargo, la hipótesis fue cuestionada porque incluso en este caso parecía improbable que el oxígeno pudiera haber permanecido intacto, sin reaccionar, durante miles de millones de años.

Ahora, por fin existe una explicación para el oxígeno de 67P, y ha llegado de una fuente inesperada: un ingeniero químico que se dedica a la investigación de nuevos componentes electrónicos. Konstantinos Giapis, de Caltech (EEUU), se dedica desde hace 20 años a cosas como bombardear semiconductores con chorros de átomos cargados a alta velocidad para estudiar las reacciones químicas que se producen.

Cuando Giapis supo del descubrimiento de Rosetta, de repente se dio cuenta de que el cometa podía ser un ejemplo real de los experimentos que él realiza en el laboratorio: el hielo presente en 67P se calienta con el sol, liberando vapor de agua que se ioniza con la radiación ultravioleta solar y se estrella de nuevo a alta velocidad con el cuerpo del cometa por el efecto del viento solar. Cuando estas moléculas de agua chocan contra la superficie de 67P, arrancan átomos de oxígeno que se combinan con el oxígeno del agua para formar O2.

Ilustración del experimento de Konstantinos Giapis. Al bombardear con moléculas de agua (izquierda) una superficie de materiales similares a los del cometa 67P, se desprende oxígeno molecular (en rojo; el hidrógeno, en azul). Imagen de Caltech.

Ilustración del experimento de Konstantinos Giapis. Al bombardear con moléculas de agua (izquierda) una superficie de materiales similares a los del cometa 67P, se desprende oxígeno molecular (en rojo; el hidrógeno, en azul). Imagen de Caltech.

No es solo una teoría: Giapis lo ha puesto a prueba en su laboratorio, simulando el proceso que tiene lugar en el cometa, y ha demostrado que se produce oxígeno molecular. Así que la presencia de este compuesto en 67P no es una reliquia de la época del nacimiento del cometa, sino una reacción que está ocurriendo ahora para generar oxígeno respirable fresco.

Lo cual nos lleva de vuelta al título de este artículo. Y es que, aunque el estudio de Giapis aporta un interesante hallazgo en el campo de la astrofísica/química, sus repercusiones pueden complicar aún más la búsqueda de firmas de vida en planetas extrasolares: incluso si se detecta oxígeno en la atmósfera de alguno de estos lejanos planetas, ya hay otro mecanismo más que podría explicar su origen sin necesidad de que exista algo vivo allí.

El drama de la búsqueda de vida en el universo es que difícilmente llegaremos jamás a tener una prueba directa, una confirmación absoluta. Todos los intentos de encontrar biología en planetas extrasolares, que cada vez son más (los intentos y los planetas), deben conformarse con buscar indicios indirectos, como señales que no sean fácilmente atribuibles a un fenómeno natural. Los nuevos instrumentos de observación van a facilitar en los próximos años el análisis de las atmósferas de muchos exoplanetas, y con ello será posible sospechar que tal o cual composición atmosférica podría indicar la existencia de vida.

Naturalmente, la más evidente de estas posibles firmas biológicas atmosféricas es el oxígeno. Nunca se ha pretendido que esta fuese una firma definitiva: existen procesos geológicos y químicos que pueden dar lugar a la generación de este gas sin intervención de nada vivo. Por ejemplo, Europa y Ganímedes, dos de las grandes lunas de Júpiter, tienen atmósferas de oxígeno muy tenues, pero allí este gas se forma por la ruptura del agua (H2O) causada por la radiación, o radiolisis.

Sin embargo, con los procesos abióticos (sin vida) de fabricación de oxígeno ocurren dos cosas: primero, no parece fácil que puedan originar enormes cantidades de este gas y sostenidas a lo largo del tiempo. En el caso de la Tierra, el gran inflado de nuestra atmósfera se produjo por la proliferación de microbios fotosintéticos, y si aún hoy podemos respirar es gracias a que seguimos teniendo organismos fotosintéticos.

Segundo, en algunos casos esos procesos requieren condiciones que tampoco son hospitalarias para la vida. Por ejemplo, en planetas muy calientes y próximos a su estrella, la radiación UV de esta puede descomponer el agua. Pero si se encuentra oxígeno en un planeta así, sus propias condiciones hacen muy improbable que exista algo vivo.

En resumen, y aunque detectar oxígeno en abundancia en la atmósfera de un exoplaneta no sería una demostración de vida, sí sería un buen comienzo. O al menos, lo era, hasta el hallazgo de Giapis. Ahora sabemos que hay una manera más de producir oxígeno, que a 67P le funciona muy bien, y en la que no interviene nada parecido a la vida. Desde Caltech ya nos advierten: “otros cuerpos astrofísicos, como planetas más allá de nuestro Sistema Solar, o exoplanetas, también podrían producir oxígeno molecular por el mismo mecanismo abiótico, sin necesidad de vida. Esto puede influir en la futura búsqueda de signos de vida en exoplanetas”.