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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.

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.

La historia humana se complica: a cambiar los libros de texto

Los libros de texto de ciencias deberían imprimirse a lápiz, para que el profesor pudiera indicar a los alumnos qué deberían borrar y qué deberían escribir sobre lo borrado. No, es broma, pero no lo es tanto. Lo cierto es que el conocimiento científico avanza todos los días, a veces matizando o incluso rectificando ideas básicas, y sería de esperar que cada año se revisaran las ediciones de los libros de texto para incluir lo nuevo.

Esto justificaría que los hermanos no puedan heredar los libros y que deban comprarse nuevos cada año. Pero lamentablemente, no parece que sea el caso. Ya conté aquí que al menos un libro de texto de primaria de una de las principales editoriales, aunque imagino que ocurrirá lo mismo con otros, emplea una clasificación de los seres vivos en cinco reinos que está obsoleta desde hace décadas.

Otra de esas ideas básicas es: ¿desde hace cuánto tiempo existe nuestra especie? Cuando yo era estudiante, aprendíamos que el Homo sapiens surgió hace unos 100.000 años en África. Después, nuevos descubrimientos en Etiopía duplicaron la historia de los humanos modernos: 200.000 años. Y cuando ya nos habíamos acostumbrado a esta cifra, se nos cae de nuevo.

Esta semana, dos estudios publicados en Nature (uno y dos) describen nuevos huesos humanos y restos de industria lítica hallados en un enclave conocido desde los años 60, Jebel Irhoud, un afloramiento rocoso unos 100 kilómetros al oeste de Marrakech que antiguamente formaba una cueva. Los huesos incluyen parte de un cráneo con ciertos rasgos arcaicos, como la forma de la caja encefálica, pero cuyos rostro y dientes son inequívocamente Homo sapiens.

Reconstrucción del cráneo de Homo sapiens de 300.000 años de edad hallado en Jebel Irhoud (Marruecos). Imagen de Philipp Gunz / MPI EVA.

Reconstrucción del cráneo de Homo sapiens de 300.000 años de edad hallado en Jebel Irhoud (Marruecos). Imagen de Philipp Gunz / MPI EVA.

La clave de los resultados está en la datación de los restos. La nuevas tecnologías de fechado por métodos físicos avanzados están permitiendo datar muestras allí donde la cronología de los estratos del terreno no es una referencia fiable. Hace unas semanas conté aquí cómo estas técnicas han revelado que el Homo naledi, una especie hallada en Suráfrica, vivió hasta hace algo más de 200.000 años, y que este posible solapamiento histórico de una especie humana primitiva con los sapiens en África era hasta entonces algo totalmente inesperado.

Ahora parece confirmarse que los sapiens y los naledi coincidieron en África: según las técnicas de datación utilizadas por los investigadores, los restos de Jebel Irhoud tienen una antigüedad de unos 300.000 años. Esta es la nueva cifra que desde ahora deberemos citar sobre la edad de nuestra especie.

Pero sus implicaciones van mucho más allá: no solo tendremos que acostumbrarnos a la nueva idea de que nuestros ancestros sapiens compartían el continente africano al menos con otra especie humana más, si no con varias; además, los restos de Marruecos, los más antiguos de Homo sapiens conocidos ahora, están muy lejos de África Oriental, que se consideraba la cuna de la humanidad. ¿Qué hacían aquellos sapiens precoces tan lejos de su presunta cuna?

Obviamente, la respuesta es que la idea de la cuna, otro de los pilares clásicos de la paleoantropología, también se tambalea. Según escriben los investigadores, encabezados por el Instituto de Antropología Evolutiva Max Planck de Alemania y el Instituto Nacional de Ciencias de la Arqueología y el Patrimonio de Marruecos, los resultados “muestran que los procesos evolutivos detrás de la aparición del Homo sapiens implicaron a todo el continente africano”. “Estos datos sugieren un origen a mayor escala, potencialmente panafricano”, concluyen.

Y eso, si es que nuestro origen africano no acaba también cayéndose. Hoy está generalmente aceptado que el Homo sapiens surgió en África (a diferencia del neandertal, de origen europeo), y nadie podrá defender algo diferente con pruebas en la mano mientras no se hallen claros restos de nuestra especie anteriores a los 300.000 años de antigüedad fuera de aquel continente.

Pero otra cosa es que sus ancestros también fueran africanos. Hasta ahora se asumía que era así; al menos hasta que el mes pasado dos controvertidos estudios (uno y dos) afirmaran que el hominino más antiguo conocido hasta hoy (los homininos incluyen a los humanos y sus parientes antiguos más próximos que no eran simios) es una especie llamada Graecopithecus freybergi, de más de siete millones de años de antigüedad y hallada en un lugar tan inesperado como Grecia.

En resumen, y si añadimos otros estudios que he comentado recientemente aquí, como el que atribuye al hobbit de Flores un origen africano y el que ha empujado la edad de los primeros restos humanos en América desde los 24.000 años a los 130.000, este está siendo un año especialmente intenso para la paleoantropología, con descubrimientos que están resquebrajando algunos de los muros que hasta ahora sostenían el edificio de la evolución humana.

Hace tiempo, un eminente genetista evolutivo se me quejaba de la aparente tendencia que tenemos los periodistas de ciencia a caer en ese tópico de “esto obligará a reescribir…”. Pero qué le vamos a hacer: con cierta frecuencia, en ciencia hay que demoler lo resquebrajado para construir algo nuevo. Podemos llamarlo reconstruir, reconfigurar, reformular, o todos los res que a uno se le puedan ocurrir, pero en el fondo no dejan de ser lo mismo: reescribir. Y por eso, la ciencia hay que escribirla a lápiz.

Ciencia semanal: el “planeta corchopán” y el eslabón perdido de las ballenas

Repasamos algunas noticias científicas que ha dejado esta tercera semana de mayo.

Un planeta ligero como el corchopán

Incluso entre los científicos hay quienes tienen ojo para el marketing, y quienes no. Si este amplio equipo de investigadores de varios países, dirigido por la Universidad Lehigh (EEUU), se hubiese limitado a presentar su hallazgo como el tercer exoplaneta de menor densidad bien caracterizado hasta ahora, nadie les habría prestado atención.

Pero se les ocurrió publicitarlo comparando su densidad con la del poliexpán (más correctamente, poliestireno expandido; el corcho blanco de toda la vida, aunque personalmente me gusta más llamarlo corchopán en homenaje a los geniales Gomaespuma). Y ¡bang!: el estudio se ha comentado esta semana en todos los medios de ciencia, lo que me obliga a mencionarlo también aquí.

El planeta KELT-11b, a 320 años luz de nosotros, es un 40% mayor que Júpiter, pero pesa solo la quinta parte. Los científicos aún tratan de entender qué proceso lleva a algunos de estos gigantes gaseosos a inflarse como globos. La hipótesis de los autores del estudio es que se debe a la alta dosis de radiación que KELT-11b recibe de su estrella, a la que se encuentra muy próximo y que se está expandiendo al convertirse en una gigante roja.

Ilustración del exoplaneta KELT-11b. Imagen de Walter Robinson/Lehigh University.

Ilustración del exoplaneta KELT-11b. Imagen de Walter Robinson/Lehigh University.

La ballena que perdió las patas

Aunque todos los descubrimientos de fósiles revelan datos valiosos para entender qué pasaba en nuestro planeta cuando aún no estábamos aquí, son especialmente preciados los que nos presentan una foto de la evolución en acción; lo que popularmente se conoce como eslabones perdidos, aunque esta expresión no gusta a muchos paleontólogos.

Este es el caso de Mystacodon selenensis, la ballena de hace 36,4 millones de años descrita esta semana por investigadores de Bélgica, Francia, Italia y Perú, y que es ahora la especie más próxima al momento en que los cetáceos se dividieron en dos grupos que perduran hasta hoy: los que tienen dientes (odontocetos), como el cachalote o la orca, y los que filtran su alimento del agua mediante esos filamentos llamados precisamente ballenas (misticetos).

Los científicos estiman que hace 55 millones de años un grupo de mamíferos comenzó a adaptarse a la vida acuática. Unos 14 millones de años después, sus patas delanteras se habían transformado en aletas, mientras las traseras se iban atrofiando. Hace 38 o 39 millones de años comenzaron a diferenciarse dos grupos que 15 millones de años después se definieron como hoy los conocemos, odontocetos y misticetos. Ambos fueron perdiendo las patas traseras al mismo tiempo.

La nueva especie, descubierta en la costa de Perú, se convierte ahora en la más próxima a ese momento en que las dos ramas se separaron, acercándose un par de millones de años más que la especie más antigua conocida hasta ahora. Esta ballena, del tamaño de un delfín, aún tenía patas traseras residuales. También conservaba los dientes, pero según los científicos estaba especializada en alimentarse sorbiendo pequeñas presas del fondo marino, abriendo el camino hacia la alimentación por filtración que se impondría en los misticetos hace unos 23 millones de años.

Ilustración de 'Mystacodon selenensis'. Imagen de Alberto Gennari.

Ilustración de ‘Mystacodon selenensis’. Imagen de Alberto Gennari.

El continente blanco se vuelve verde

A estas alturas los signos del cambio climático ya no deberían ser una sorpresa para nadie, pero cada nuevo estudio es una oportunidad para transmitirnos una llamada de urgencia ante lo que está ocurriendo. En otros lugares del mundo un paisaje que verdea es una buena noticia, pero no en la Antártida, donde la proliferación de musgo observada por investigadores británicos es un hecho preocupante, consecuencia de la desaparición progresiva de los hielos. Y si a esto añadimos que otras regiones del planeta se están calentando a un ritmo mucho más rápido que la Antártida, el panorama es aún más alarmante.

Bancos de musgo en la Antártida. Imagen de Matt Amesbury.

Bancos de musgo en la Antártida. Imagen de Matt Amesbury.

El mordisco catastrófico del T-rex

Con la desaparición de los dinosaurios no aviares perdimos joyas de la naturaleza, pero el mundo sería un lugar mucho más complicado para nosotros si tuviéramos que compartirlo con el tiranosaurio rex. Un nuevo estudio de dos investigadores de EEUU pone cifras a lo incómodo que habría resultado el mordisco de un T-rex: el dinosaurio más mítico ejercía una presión con las mandíbulas de más de 3.600 kilos, más del doble que los cocodrilos, los actuales campeones del bocado. Esta presión transmitía a sus dientes una fuerza de casi 200.000 kilos por pulgada cuadrada. Con tales mordiscos el tiranosaurio era capaz de provocar en sus víctimas lo que los investigadores definen como una “catastrófica explosión de los huesos” para comerse la médula, como hoy hacen las hienas.

Imagen de Florida State University.

Imagen de Florida State University.

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.

Los humanos no estábamos solos en África

No hay muchas ocasiones en que uno pueda escribir: esto lo cambia todo. Tal vez “todo” suena demasiado grande, pero al menos podríamos decir que esto cambia algo muy esencial que ha permanecido inmutable desde el comienzo de la paleoantropología moderna: que nuestros antepasados Homo sapiens africanos estaban solos, y que no quedaba en el continente ningún otro pariente humano.

El protagonista de la historia es el Homo naledi, una nueva especie humana (más sobre esto ahora) descubierta en 2015 y que no encaja fácilmente en el cada vez más complicado rompecabezas de nuestra evolución y la de nuestros parientes más cercanos.

Cráneo casi completo de 'Homo naledi' hallado entre los nuevos restos. Imagen de Wits University/John Hawks.

Cráneo casi completo de ‘Homo naledi’ hallado entre los nuevos restos. Imagen de Wits University/John Hawks.

Abro una nota sobre el paréntesis anterior, que tal vez a alguien le resulte clarificadora. Posiblemente hayan oído a los paleoantropólogos hablar de “homininos”, y quizá se pregunten qué significa esto y por qué no dicen “homínidos”. Los descubrimientos de las últimas décadas han ido refinando el conocimiento de la genealogía humana, pero también han obligado a mover algunas piezas. Hoy se habla de homínidos para referirse al grupo que compartimos con los grandes simios; un gorila es también un homínido. Dentro de los homínidos, los homininos incluyen solo a nosotros y nuestros parientes después de la separación de la línea de los chimpancés; es decir, todos los Homo, australopitecos y otras pocas especies. Todos los homininos son homínidos, pero no todos los homínidos son homininos. En cuanto a qué definimos como “humano”, al no ser este un término científico, va un poco al gusto de cada cual. Hay quienes lo emplean solo para el Homo sapiens, mientras que otros lo amplían a todo el género Homo (erectus, habilis, neandertales…) y se refieren a los sapiens como “humanos modernos”.

Volvemos al tema. El Homo naledi se descubrió en el rincón más ignoto de una profunda cueva de Suráfrica, como en una de esas películas de miedo en las que el nuevo ser hallado resucita de pronto y resulta ser un alien, o un monstruo de la mitología de Lovecraft.

Esta es ya la primera rareza y el primer misterio del naledi: ¿qué diablos hacían aquellos tipos en aquel lugar? Las cuevas suelen ser fértiles yacimientos de fósiles humanos, ya que hemos buscado refugio en ellas casi desde que hemos tenido la capacidad de hacerlo. Pero suele tratarse de abrigos con fácil salida al exterior. Los científicos no tienen pruebas de que la zona de la cueva de Rising Star donde se han encontrado los naledis haya sido alguna vez más accesible que ahora. Y para que se hagan una idea de su difícil acceso, hay un paso de 18 centímetros de anchura por el que solo pudieron pasar seis investigadoras muy delgadas llamadas las “astronautas subterráneas”.

Esquema de la cueva de Rising Star, donde se han hallado los restos del 'Homo naledi'. Imagen de Marina Elliott/Wits University.

Esquema de la cueva de Rising Star, donde se han hallado los restos del ‘Homo naledi’. Imagen de Marina Elliott/Wits University.

No sabemos qué hacían los naledis allí, y probablemente nunca lo sepamos. Sus descubridores dudan de que los restos pudieran llegar azarosamente por una causa natural, como una riada. En su lugar, sugieren que eran huesos de naledis muertos que fueron depositados allí a propósito por algún motivo. Pero esta hipótesis no convence a todos, ya que supone otorgar a los naledis una intencionalidad ritual que no cuadra para seres tan primitivos: este comportamiento se supone restringido a especies más avanzadas, como humanos modernos y neandertales.

El primitivismo de los naledis es su segunda rareza: ¿cómo de primitivos son? ¿Cuándo vivieron? En yacimientos bien estudiados y catalogados, como Atapuerca, los científicos saben exactamente a qué edad corresponde cada resto en función de la capa de roca donde se ha encontrado; el corte del terreno es como una cinta de vídeo que ha grabado el paso del tiempo. En cambio, en la cámara donde se halló el naledi los restos estaban sobre el suelo o apenas enterrados bajo una fina capa, por lo que este método de datación no servía.

Así, inicialmente los investigadores solo podían guiarse por los rasgos del esqueleto, ateniéndose a cómo la anatomía ha ido evolucionando desde las especies más primitivas, como los australopitecos, hasta nosotros. Pero en esto el naledi también resultó ser un chico rebelde, ya que mezcla rasgos arcaicos con otros más modernos; probablemente era un bípedo que trepaba a los árboles. Basándose en este análisis, los científicos ofrecieron una datación tentativa de un par de millones de años.

Pero esta semana hemos conocido nuevos datos que no solo pulverizan la hipótesis previa, sino todo el panorama general de la evolución humana en África. Un amplio equipo internacional de investigadores, dirigido por los descubridores originales del naledi, han encontrado una segunda cámara en la cueva donde han hallado nuevos restos, incluyendo un esqueleto y un cráneo casi completos.

La primera consecuencia del hallazgo es que ya es altamente improbable explicar la presencia de los restos por un fenómeno casual: su presencia en una segunda cámara refuerza la teoría de que fueron llevados allí a propósito. Pero el verdadero bombazo viene de la datación de los restos, que los investigadores han llevado a cabo por seis métodos diferentes. La conclusión es que los naledis vivieron entre 335.000 y 236.000 años atrás, situándolos en una franja histórica en la que probablemente ya existían los primeros Homo sapiens africanos.

Hasta ahora se creía que, en la época de aparición de nuestra especie en África, el resto de parientes de nuestro linaje ya habían desaparecido, y por tanto los sapiens estaban solos en el continente. A juzgar por el nuevo estudio, publicado en la revista eLife junto con la descripción de los restos de la segunda cámara, esto se acabó. La importancia del hallazgo es equiparable al descubrimiento de los neandertales: del mismo modo que los europeos compartíamos continente con esta versión humana alternativa antes de su extinción, los sapiens africanos tuvieron sus propios neandertales, los naledis.

Pero el alcance de la datación de los naledis va aún mucho más allá, al tratarse de una especie de rasgos primitivos que no debería haber estado ahí hace poco más de 200.000 años, y al tratarse de un humano que probablemente estaba dotado con la capacidad intelectual necesaria para enterrar a sus muertos en lo más profundo de una cueva. Según ha declarado el director del trabajo, Lee Berger, de la Universidad de Witwatersrand (Suráfrica), “ya no podremos asumir que sabemos qué especie hizo qué herramientas, o ni siquiera asumir que fueron los humanos modernos los innovadores de algunos de estos críticos avances tecnológicos o conductuales en el registro arqueológico de África”. De hecho, en un análisis publicado junto con los nuevos estudios, Berger y sus colaboradores llegan a insinuar que los naledis tal vez pudieran fabricar herramientas achelenses, una industria primitiva tradicionalmente asociada al Homo erectus.

Y naturalmente, tampoco hay razón alguna para pensar que los naledis eran los únicos: “si hay otra especie que compartió el mundo con los humanos modernos en África, es muy probable que haya otras”, dice Berger. “Solo tenemos que encontrarlas”.

Ciencia semanal: el hobbit de Flores salió de África, y el “cero” no es mejor que el azúcar

He aquí un repaso a algunas de las noticias científicas más sonadas de la semana, y que no he cubierto en artículos anteriores.

El viaje inesperado del hobbit de Flores

Desde su descubrimiento en 2003, los restos de un humano de un metro de estatura en la isla indonesia de Flores han mantenido a los paleoantropólogos enzarzados en un debate sin fin. Oficialmente los restos de Flores, de varios individuos distintos, pertenecen a una especie separada de la nuestra, Homo floresiensis; llamada informalmente el hobbit de Flores (al menos hasta que los herederos de Tolkien prohibieron a un científico que empleara este término en la promoción de una conferencia). Frente a esto, una corriente minoritaria ha sostenido que el hobbit era en realidad una población de Homo sapiens afectada por una enfermedad.

Reconstrucción del 'Homo floresiensis'. Imagen de Katrina Kenny, SA Museum.

Reconstrucción del ‘Homo floresiensis’. Imagen de Katrina Kenny, SA Museum.

En un principio, la datación de los restos sugería que los hobbits vivieron hasta hace unos 12.000 años, la época del Mesolítico, cuando el resto de los humanos aún vivíamos de la caza y la recolección, pero estábamos cerca de plantearnos que quizá domesticar animales y sembrar podía llegar a hacernos personas de provecho. Pero esta datación fue después corregida, y la era de los hobbits se retrasó hasta los 50.000 años atrás, el comienzo del Paleolítico Superior, cuando los neandertales aún andaban por aquí.

Una gran incógnita pendiente ha sido el origen de los hobbits. Dos teorías han tratado de explicarlo. La primera, que eran descendientes del Homo erectus, el primer humano que emigró desde África a Eurasia. Estos erectus asiáticos habrían colonizado la isla de Flores para después seguir una evolución separada por un proceso llamado enanismo insular. La segunda hipótesis, en cambio, sugiere que los hobbits descienden directamente de ancestros africanos pequeñitos, como los australopitecos, y que por tanto no son erectus modificados.

Un estudio publicado esta semana en la revista Journal of Human Evolution pretende zanjar por fin el debate. Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Australia ha emprendido el mayor estudio estadístico comparativo hasta hoy de los fósiles del Homo floresiensis, llegando a la conclusión de que no pudo evolucionar a partir del Homo erectus, ya que es más primitivo que este. En su lugar, el hobbit parece compartir un ancestro común con el Homo habilis, una especie africana que vivió hace 1,75 millones de años, aunque el Hombre de Flores podría haber aparecido en un momento aún anterior.

Los científicos no pueden asegurar si aquel ancestro común abandonó África y después dio lugar al hobbit, o si este surgió directamente en el continente africano. Pero según el coautor del estudio Michael Lee, los resultados sí confirman la identidad y el origen de la especie: “podemos estar seguros en un 99% de que no está relacionado con el Homo erectus, y casi en un 100% de que no es un Homo sapiens malformado”.

Un asteroide visible, pero lejano

La noche del miércoles al jueves pasó por nuestro cielo el asteroide 2014 JO25, más conocido por su tamaño como The Rock, en referencia al montañoso exluchador y actor Dwayne Johnson. Aunque su tamaño de unos 650 metros lo convierte en la mayor roca voladora en nuestro barrio desde el Toutatis en 2004, los titulares aludiendo a que “rozaría” la Tierra son una exageración alarmista; el asteroide pasó a 1,8 millones de kilómetros, casi cinco veces la distancia a la Luna. En una conversión grosera de escala, es como decir que una bomba roza nuestra casa cayendo a más de un kilómetro de distancia.

Esquema a escala del paso del asteroide 2014 JO25. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Esquema a escala del paso del asteroide 2014 JO25. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

La Tierra, entre los anillos de Saturno

Mientras se prepara para su última ronda de órbitas, enhebrándose entre Saturno y sus anillos antes de su zambullida final en septiembre, la sonda Cassini de la NASA nos ha enviado este retrato de su casa desde su lejano paradero. La Tierra aparece como una chispa luminosa entre los anillos de Saturno. Y ese puntito que se aprecia a su izquierda no es una mota de polvo en su pantalla; es la Luna.

Imagen tomada por la sonda 'Cassini' de la Tierra y la Luna entre los anillos de Saturno. Imagen de NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Imagen tomada por la sonda ‘Cassini’ de la Tierra y la Luna entre los anillos de Saturno. Imagen de NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.

Los endulzantes no son mejores que el azúcar

Los propios autores del estudio que vengo a contar reconocen con total honestidad que correlación no significa causalidad; y que multiplicar por tres un riesgo mínimo continúa siendo un riesgo mínimo. Cualquier lector de este blog sabrá que los estudios epidemiológicos basados en correlacionar estadísticamente factores de estilo de vida con manifestaciones clínicas siempre deben recibirse con enorme escepticismo e inmensa cautela.

Pero creo que merece la pena comentar brevemente el estudio por una razón: entre la población existe una evidente afición desmedida a los refrescos dulces. Y muchos de quienes antes al menos restringían su consumo para limitar la cantidad de azúcar en su dieta se lanzan ahora como posesos a consumir sin medida las versiones “cero”, en la creencia de que estos son idénticos a los otros, pero “sin”.

No es cierto, por mucho que la publicidad se esfuerce en hacer calar esta idea. Los refrescos “sin” no son realmente “sin”, sino “sin, pero con”. No llevan azúcar, pero sí endulzantes. Todo lo que sabe dulce lleva un endulzante, ya sea azúcar u otra sustancia. Y por cierto, tal vez a los fanáticos de eso que ahora se da en llamar “lo natural” les interese saber que el azúcar es natural; los endulzantes, no.

Como ya he contado aquí en varias ocasiones (y esta próxima semana tendremos nuevas noticias al respecto), el azúcar es el nuevo gran satán de la dieta, asumiendo la condena que antes recaía sobre el colesterol y las grasas saturadas, hoy absueltos de sus efectos nocivos por muchos expertos. El consejo básico que favorecen es que debe vigilarse todo el contenido dulce de la dieta; los productos que se publicitan como “sin azúcares añadidos” pueden ser menos nocivos por llevar menos cantidad de dulce, pero la intervención o no de la mano humana no es un factor de riesgo. Y que debe evitarse el error de consumir endulzantes de forma desmedida.

Que quede claro: no se han demostrado efectos perjudiciales inmediatos asociados al consumo de sacarina o aspartamo. Pero es probable que el creciente auge de los endulzantes induzca una mayor vigilancia sobre posibles consecuencias no tan claras ni inmediatas, si es que la tendencia general es a reemplazar el azúcar por estos productos sin que disminuya el consumo total de alimentos dulces.

Fruto de esta mayor vigilancia es un estudio epidemiológico publicado esta semana en la revista Stroke. La conclusión de los autores es que el consumo frecuente (uno al día o más) de refrescos con endulzantes artificiales, como los llamados “cero”, se asocia a un riesgo triple de infarto cerebral y demencia/alzhéimer, algo que no se observa en el caso de las bebidas azucaradas.

Los propios autores son conscientes de las limitaciones de su estudio, y desde luego evitan caer en afirmaciones facilonas que harían buenos titulares; no, los refrescos “cero” no provocan alzhéimer. Pero el estudio es valioso para sugerir que quien prefiera evitar el azúcar por motivos de salud no debería engañarse con la creencia infundada de que los edulcorantes artificiales dejan barra libre. Lo resume el coautor del estudio Sudha Seshadri, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Boston (EEUU): “parece que no hay muchas ventajas en tomar bebidas azucaradas, pero sustituir el azúcar por edulcorantes artificiales tampoco parece ayudar”.

Los dinosaurios ya no son lo que eran

Si usted piensa en un tiranosaurio, es posible que le venga a la mente algo que no se diferencia demasiado de esta ilustración de 1925:

Cartel de la película 'The Lost World' (1925). Imagen de Wikipedia.

Cartel de la película ‘The Lost World’ (1925). Imagen de Wikipedia.

De acuerdo, irse hasta 1925 tal vez es como remontarse a la propia prehistoria. Pero ¿qué hay de, por ejemplo, 1977? Ya suena algo más cercano, ¿no? Por entonces, un tiranosaurio era esto:

Fotograma de la película 'El planeta de los dinosaurios' (1977). Imagen de Cineworld Pictures.

Fotograma de la película ‘El planeta de los dinosaurios’ (1977). Imagen de Cineworld Pictures.

Bien, es probable que el rigor científico no formara parte de las prioridades de los responsables de la película El planeta de los dinosaurios (1977), aunque la mayor parte del (bajo) presupuesto de aquella producción se gastó en los efectos especiales. Pero si el retrato de aquel tiranosaurio no es científicamente sólido, en cambio es indudable que calca la imagen popular clásica de aquellos monstruos del Mesozoico.

Gracias a la saga jurásica iniciada por Spielberg en 1993, seguramente la idea presente hoy en las mentes de muchos se parece más a esto:

Fotograma de la película 'Parque Jurásico' (1993). Imagen de Universal Pictures.

Fotograma de la película ‘Parque Jurásico’ (1993). Imagen de Universal Pictures.

Pero seguro que muy, muy pocos pensarán en un T-rex como… ¡esto!:

Reconstrucción actual (2016) de un T-rex. Imagen de Wikipedia.

Reconstrucción actual (2016) de un T-rex. Imagen de Wikipedia.

Bastante diferente, incluso de las últimas versiones del cine, ¿no? Y sin embargo, esta reconstrucción actualizada de 2016 es lo más cercano que hoy tenemos a lo que realmente debía de ser un tiranosaurio.

Lo cierto es que, de acuerdo a la paleontología actual, aquella especie de lagarto-cocodrilo erguido y más bien panzudo que siempre habíamos tenido en mente en realidad jamás existió; siempre ha sido un producto de nuestra imaginación. Y además de los cambios en la construcción corporal, la postura, los brazos y las plumas, hoy los científicos piensan que aquel amenazante morro rematado por un ribete de puntas de sierra es otro mito derribado: probablemente el T-rex tenía labios que le cubrían los dientes. Así que del lagarto-cocodrilo hemos pasado a esta especie de… ¿rata-ornitorrinco-liebre de la Patagonia?

Los estudios científicos del ayer son tan excitantes como los del mañana. Del mismo modo que la ciencia actual va abriendo brechas sorprendentes y casi insospechadas hacia lo que ha de venir, también va regresando hacia el conocimiento de lo que nunca llegamos a presenciar, y de lo que únicamente nos quedan dispersos retratos fragmentados. Hoy no solo es un gran momento para conocer el futuro, sino también el pasado.

Y es probable que aún mucho más de lo que hoy creemos conocer sobre la historia de nuestro planeta acabe quedando obsoleto. A medida que el pasado se nos revela nuevo y fresco, lo único verdaderamente fosilizado es el estereotipo en el que creíamos: aquel tiranosaurio del siglo pasado es el Tony Manero de la ciencia. Probablemente aquel T-rex clásico seguirá apareciendo en ilustraciones, juguetes, dibujos animados o cuentos para niños. Lo cual está bien, mientras tengamos presente que esa criatura es al tiranosaurio lo que Bob Esponja a las esponjas.

Ahora, otro más de los pilares fundamentales de la ciencia de los dinosaurios parece a punto de caer. Puede que para el ciudadano medio esto no resulte tan llamativo como lo del T-rex, y tampoco cambiará la manera en que veremos los dinosaurios retratados en el cine. Pero uno, por aquello de ganarse la vida con esto, siempre ha explicado a sus hijos que piensen en los dinosaurios como dos grandes equipos: ornitisquios y saurisquios.

Ambos se diferencian por la forma de la cadera: los ornitisquios tienen caderas de pájaro, mientras que los saurisquios las tienen como los lagartos. Los ornitisquios incluyen (no exclusivamente, pero para que los niños lo entiendan mejor) los dinosaurios tipo rinoceronte: triceratops, anquilosaurios, estegosaurios… Mientras que los saurisquios a su vez se dividen en dos grupos: los saurópodos, tipo diplodocus, y los terópodos, tipo tiranosaurio. Todo muy clarito, fácil de entender y recordar para los niños. Y así ha sido durante 130 años.

Hasta que ha llegado un equipo de investigadores de la Universidad de Cambridge y el Museo de Historia Natural de Londres para echárnoslo todo por tierra. En un estudio recién publicado en Nature, los científicos han emprendido un gran análisis comparativo de 450 rasgos anatómicos de 74 especies de dinosaurios, comprendiendo todos los grupos.

Y la conclusión revuelve las piezas de su sitio. Resulta que terópodos y ornitisquios comparten 21 rasgos anatómicos importantes, por lo que el tiranosaurio y el velocirraptor aparecen como parientes más próximos del triceratops y del estegosaurio que del diplodocus y el brontosaurio. Es decir, que los terópodos dicen adiós al equipo de los saurisquios y hola al de los ornitisquios para formar junto a ellos un nuevo grupo: los ornitoscélidos, una denominación inventada en el siglo XIX que cayó fuera de uso.

Claro que por el momento se trata solo de una propuesta; otros paleontólogos han elogiado el trabajo, pero han advertido que aún deberán obtenerse más confirmaciones independientes hasta que la hipótesis consiga una aceptación general.

Esta es la imagen del árbol evolutivo de los dinosaurios tal como se entendía hasta ahora, y la nueva versión propuesta por los autores del estudio:

Imagen de Dmitry Bogdanov, Torley, Durbed / CC.

Imagen de Dmitry Bogdanov, Torley, Durbed / CC.

Sin un “segundo génesis”, no hay alienígenas

Si les dice algo el nombre del lago Mono, en California, una de dos: o han estado por allí alguna vez, o recuerdan el día en que más cerca estuvimos del “segundo génesis”.

Les explico. A finales de noviembre de 2010, la NASA sacudió el ecosistema científico lanzando un teaser previo a una rueda de prensa en la que iba a “discutirse un hallazgo de astrobiología que impactará la búsqueda de pruebas de vida extraterrestre”. La conferencia, celebrada el 2 de diciembre, solo decepcionó a quienes esperaban la presentación de un alien, algo siempre extremadamente improbable y que el anuncio tampoco insinuaba, salvo para quien no sepa leer. Para los demás, lo revelado allí era un descubrimiento excepcional en la historia de la ciencia: una bacteria diferente a todos los demás organismos de la Tierra conocidos hasta ahora.

El lago Mono, en California. Imagen de Wikipedia.

El lago Mono, en California. Imagen de Wikipedia.

Coincidiendo con la rueda de prensa, los resultados se publicaron en la web de la revista Science bajo un título breve, simple y atrevido: “Una bacteria que puede crecer usando arsénico en lugar de fósforo”. La sinopsis de la trama decía que un equipo de investigadores, dirigidos por la geobióloga Felisa Wolfe-Simon, había encontrado en el lago Mono un microorganismo capaz de emplear arsénico como sustituto del fósforo en su ADN. Lo que para otros seres terrestres es un veneno (su posible papel como elemento traza aún se discute), para aquella bacteria era comida.

Toda la vida en este planeta, desde el virus que infecta a una bacteria hasta la ballena azul, se basa en la misma bioquímica. Uno de sus fundamentos es un material genético (ADN o ARN) formado por tres componentes: una base nitrogenada, un azúcar y un fosfato. Dado que este fue el esquema fundador de la biología terrestre, todos los seres vivos estamos sujetos a él. Encontrar un organismo que empleara un sistema diferente, por ejemplo arseniato en lugar de fosfato, supondría hallar una forma de vida que se originó de modo independiente a la genealogía de la que todos los demás procedemos.

Esto se conoce informalmente como un “segundo génesis”, un segundo evento de aparición de vida (que no tiene por qué ser el segundo cronológicamente). Sobre si la bacteria del lago Mono, llamada GFAJ-1, habría llegado a representar o no un segundo génesis, hay opiniones. Hay quienes piensan que no sería así, ya que la existencia de un ADN modificado habría representado más bien una adaptación extrema muy temprana dentro de una misma línea evolutiva.

Para otros, es irrelevante que el origen químico fuera uno solo: dado que la definición actual de cuándo la no-vida se transforma en vida se basa en la acción de la evolución biológica, existiría la posibilidad de que la diversificación del ADN se hubiera producido antes de este paso crucial, y por lo tanto la vida habría arrancado ya con dos líneas independientes y paralelas.

Pero mereciera o no la calificación de segundo génesis, finalmente el hallazgo se desinfló. Desde el primer momento, muchos científicos recibieron el anuncio con escepticismo por razones teóricas, como el hecho de que el ADN con arsénico en lugar de fósforo daría lugar a un compuesto demasiado inestable para la perpetuación genética (este es solo un caso más de por qué muchas de las llamadas bioquímicas alternativas con las que tanto ha jugado la ciencia ficción son en realidad pura fantasía que hace reír a los bioquímicos). La publicación del estudio confirmó las sospechas: los experimentos no demostraban realmente que el ADN contuviera arsénico. Y como después se demostró, no lo contenía.

La bacteria GFAJ-1 del lago Mono resultó ser simplemente una extremófila más, un bicho capaz de crecer en aguas muy salinas, alcalinas y ricas en arsénico. Tenía una tolerancia fuera de lo común a este elemento, pero no lo empaquetaba en su ADN; se limitaba a acumularlo, construyendo su material genético con el fósforo que reciclaba destruyendo otros componentes celulares en tiempos de escasez. Su única utilidad real fue conseguir el propósito expresado en su nombre, GFAJ, formado por las iniciales de Give Felisa A Job (“dadle un trabajo a Felisa”): aunque el estudio fuera refutado, le sirvió a Wolfe-Simon como trampolín para su carrera.

Bacterias GFAJ-1. Imagen de Wikipedia.

Bacterias GFAJ-1. Imagen de Wikipedia.

Por algún motivo que desconozco, el estudio nunca ha sido retractado, cuando debería haberlo sido. Me alegro de que a Wolfe-Simon le vaya bien, pero desde el principio el suyo fue un caso de ciencia contaminada: no descubrió el GFAJ-1 por casualidad, sino que estaba previamente convencida de la existencia de bacterias basadas en el arsénico, algo que ya había predicado antes en conferencias y que le hizo ganar cierta notoriedad. El siguiente paso era demostrar que tenía razón, fuera como fuese.

Hoy seguimos sin segundo génesis terrestre. Y su ausencia es una razón que a algunos nos aparta de esa idea tan común sobre la abundancia de la vida alienígena. Afirmar que el hecho de que estemos aquí implica que la vida debe de ser algo muy común en el universo es sencillamente una falacia, porque no lo implica en absoluto. Es solo pensamiento perezoso; una idea que cualquiera puede recitar si le ponen en la boca un micrófono de Antena 3 mientras se compra unos pantalones en Zara, pero que si se piensa detenidamente y sobre argumentos científicos, no tiene sustento racional.

Pensémoslo un momento: si creemos que la vida es omnipresente en el universo, esto equivale a suponer que dado un conjunto de condiciones adecuadas para algún tipo de vida, por diferentes que esas condiciones fueran de las nuestras y que esa vida fuera de la nuestra, esta aparecería con una cierta frecuencia apreciable.

Pero la Tierra es habitable desde hace miles de millones de años. Y sin embargo, esa aparición de la vida solo se ha producido una vez, que sepamos hasta ahora. Si suponemos que los procesos naturales han actuado del mismo modo en todo momento (esto se conoce como uniformismo), debería haber surgido vida en otras ocasiones; debería estar surgiendo vida nueva hoy. Y hasta donde sabemos, no es así. Hasta donde sabemos, solo ha ocurrido una vez en 4.500 millones de años.

¿Por qué? Bien, podemos pensar que el uniformismo no es una regla pura, dado que sí han existido procesos excepcionales, como episodios globales de vulcanismo o impactos de grandes asteroides que han cambiado drásticamente las reglas del juego de la vida. Esto se conoce como catastrofismo, y la situación real se acerca más a un uniformismo salpicado con algunas gotas esporádicas de catastrofismo.

Pero si aceptamos que el catastrofismo fue determinante en el comienzo de la vida en la Tierra, la conclusión continúa siendo la misma: si deben darse unas condiciones muy específicas e inusuales, una especie de tormenta bioquímica perfecta, entonces estamos también ante un fenómeno extremadamente raro, que en 4.500 millones de años no ha vuelto a repetirse. De una manera o de otra, llegamos a la conclusión de que la vida es algo muy improbable. Desde el punto de vista teórico, para que la idea popular tenga algún viso de ser otra cosa que seudociencia debería antes refutarse la hipótesis nula (una explicación sencilla aquí).

A lo anterior hay una salvedad, y es la posibilidad de que la “biosfera en la sombra” (un término ya acuñado en la biología) procedente de un segundo génesis fuera eliminada por selección natural debido a su mayor debilidad, o sea eliminada una y otra vez, por muchos génesis que se produzcan sin siquiera enterarnos.

Esta hipótesis no puede descartarse a la ligera, pero tampoco darse por sentada: si en su día la existencia de algo como la bacteria GFAJ-1 no resultaba descabellada, es porque la idea de una biosfera extremófila en la sombra es razonable; una segunda línea evolutiva surgida en un nicho ecológico muy marginal, como el lago Mono, tendría muchas papeletas para prosperar, quizá más que un invasor del primer génesis pasando por un trabajoso proceso de adaptación frente a un competidor especializado. Y sin embargo, hasta ahora el resultado de la búsqueda en los ambientes más extremos de la Tierra ha sido el mismo: nada. Solo parientes nuestros que comparten nuestro único antepasado común.

Si pasamos de la teoría a la práctica, es aún peor. Hasta hoy no tenemos absolutamente ni siquiera un indicio de que exista vida en otros lugares del universo. En la Tierra la vida es omnipresente, y no se esconde. Nos encontramos con pruebas de su presencia a cada paso. Incluso en el rincón más remoto del planeta hay testigos invisibles de su existencia, porque en el rincón más remoto del planeta uno puede encender un GPS o un Iridium y recibir una señal de radio por satélite. Si el universo bullera de vida, bulliría también de señales. Y sin embargo, si algo sabemos es que el cosmos parece un lugar extremadamente silencioso.

Como respuesta a lo anterior, algunos científicos han aportado la hipótesis de que la vida microbiana sea algo frecuente, pero que a lo largo de su evolución exista un cuello de botella complicado de superar en el que casi inevitablemente fracasa, impidiendo el progreso hacia formas de vida superiores; lo llaman el Gran Filtro. Otros investigadores sugieren que tal vez la Tierra haya llegado demasiado pronto a la fiesta, y que la inmensa mayoría de los planetas habitables todavía no existan. Pero también con estas dos hipótesis llegamos a la misma conclusión: que en este momento no hay nadie más ahí fuera.

Pero esto es ciencia, y eso significa que aquello que nos gustaría no necesariamente coincide con lo que es; y debemos atenernos a lo que es, no a lo que nos gustaría. Personalmente, I want to believe; me encantaría que existiera vida en otros lugares y quisiera vivir para verlo. Pero por el momento, aquello del “sí, claro, si nosotros estamos aquí, ¿por qué no va a haber otros?”, mientras alguien rebusca en los colgadores de Zara, no es ciencia, sino lo que en inglés llaman wishful thinking, o pensamiento ilusorio.

Claro que todo esto cambiaría si por fin algún día tuviéramos constancia de ese segundo génesis terrestre. Y aunque seguimos esperando, hay una novedad potencialmente interesante. Un nuevo estudio de la Universidad de Washington, el Instituto de Astrobiología de la NASA y otras instituciones, publicado en la revista PNAS, descubre que en la Tierra existió un episodio de oxigenación frustrado, previo al que después daría lugar a la aparición de la vida compleja.

Hoy sabemos que hace unos 2.300 millones de años la atmósfera terrestre comenzó a llenarse de oxígeno (esto se conoce como Gran Oxidación), gracias al trabajo lento y constante de las cianobacterias fotosintéticas. Los fósiles más antiguos de células eucariotas (la base de los organismos complejos) comienzan a encontrarse en abundancia a partir de unos 1.700 millones de años atrás, aunque aún se discute cuándo surgieron por primera vez. Pero si de algo no hay duda, es de que fue necesaria una oxigenación masiva de la atmósfera para que la carrera de la vida tomara fuerza y se consolidara.

Los investigadores han estudiado rocas de esquisto de entre 2.320 y 2.100 millones de años de edad, la época de la Gran Oxidación, en busca de la huella de la acción del oxígeno sobre los isótopos de selenio. La idea es que la oxidación del selenio actúa como testigo del nivel de oxígeno en la atmósfera presente en aquella época.

Lo que han descubierto es que la historia del oxígeno en la Tierra no fue un “nada, después algo, después mucho”, en palabras del coautor del estudio Roger Buick, sino que al principio hubo una Gran Oxidación frustrada: los niveles de oxígeno subieron para después bajar por motivos desconocidos, antes de volver a remontar para quedarse y permitir así el desarrollo de toda la vida que hoy conocemos.

Este fenómeno, llamado “oxygen overshoot“, ya había sido propuesto antes, pero el nuevo estudio ofrece una imagen clara de un episodio en la historia de la Tierra que fue clave para el desarrollo de la vida. Según Buick, “esta investigación muestra que había suficiente oxígeno en el entorno para permitir la evolución de células complejas, y para convertirse en algo ecológicamente importante, antes de lo que nos enseñan las pruebas fósiles”.

El interés del estudio reside en que crea un escenario propicio para que hubiera surgido una “segunda” biosfera (primera, en orden cronológico) de la que hoy no tenemos constancia, y que tal vez pudo quedar asfixiada para siempre cuando los niveles de oxígeno se desplomaron por causas desconocidas. Pero Buick deja claro: “esto no quiere decir que ocurriera, sino que pudo ocurrir”.

E incluso asumiendo que la propuesta de Buick fuera cierta, en el fondo tampoco estaríamos hablando de un segundo génesis, sino de un primer spin-off frustrado a partir de un único génesis anterior; las bacterias, los primeros habitantes de la Tierra, ya llevaban por aquí cientos de millones de años antes del oxygen overshoot. El estudio podría decirnos algo sobre la evolución de la vida, pero no sobre el origen de la vida a partir de la no-vida, la abiogénesis, ese gran problema pendiente que muchos dan por resuelto, aunque aún no tengamos la menor idea de cómo resolverlo.

Los biólogos también queremos alienígenas creíbles

Cuando ayer mencionaba la saga Alien/Prometheus, se me ocurrió pensar que algunos de los autores de ciencia ficción más celebrados han tenido o tienen formación científica. El cine del género, en cambio, y salvando los casos de adaptaciones de libros, suele tirar de guionistas que generalmente no tienen por qué contar con amplios conocimientos de ciencia. Y sin embargo, cada vez es más frecuente que los directores recurran a la asesoría experta para fundamentar sus películas en ciencia real. Ejemplos recientes son Interstellar, The Martian, The Arrival (La llegada) o Ex Machina.

Un xenomorfo de la saga Alien. Imagen de 20th Century Fox.

Un xenomorfo de la saga Alien. Imagen de 20th Century Fox.

Hay una aclaración que suelo hacer a menudo cuando la ciencia ficción salta en una conversación y alguien defiende que la ciencia ficción es fantasía y que, por tanto, todo es posible. Mi aclaración no es mía, sino del maestro Ray Bradbury; quien, por otra parte, decía haber escrito solo una obra de ciencia ficción, Fahrenheit 451. Bradbury distinguía entre ciencia ficción como el arte de lo posible, y fantasía como el arte de lo imposible. Esto tiene un significado claro: según Bradbury, y yo lo secundo, para que una obra sea considerada de ciencia ficción, lo que no sea ficción debe ser ciencia; es decir, que la ficción toma el relevo allí donde la ciencia no llega, pero podría llegar algún día.

Por ejemplo, e insisto en algo incluso sabiendo que no es popular e irrita a muchos: Star Wars no es ciencia ficción sino fantasía, como Harry Potter o El señor de los anillos, dado que la ciencia no aplica en la parte que no es estrictamente ficción. Creo que sobran los ejemplos cuando ni asoman cosas como trajes presurizados, microgravedad o rozamiento de reentrada atmosférica.

Pero se me ocurrió pensar también que hay algo curioso: cuando directores y guionistas consultan con científicos, suelen hacerlo con físicos o ingenieros. En cambio, ¿quién se acuerda de la biología? En el caso de Ex Machina, y como conté en un reportaje, se recurrió a la asesoría del genetista evolutivo Adam Rutherford. Y por supuesto, la saga Parque Jurásico ha contado con el apoyo del paleontólogo Jack Horner.

Pero me da en la nariz que en las películas sobre alienígenas aún no es costumbre buscar el consejo de expertos para retratar seres plausibles. Es cierto que en Alien/Prometheus se ha volcado un esfuerzo por dibujar un diseño fino de la biología de los xenomorfos, incluyendo un complejo ciclo vital. Y dado que tampoco soy un megafriki de la ciencia ficción, no estoy familiarizado con los videojuegos, los cómics y las novelas relacionadas con la saga, fuentes en las que suelen detallarse aspectos que no se desvelan explícitamente en las películas.

Pero sí tengo en casa y he visto muchas veces todos los episodios de la saga, y aún me pregunto cómo se resuelven ciertos aspectos; para empezar, ¿qué comen? ¿Cómo consiguen períodos de latencia tan largos en estado húmedo? ¿Cómo pueden hibridar con los organismos en los que se incuban? ¿Es su construcción anatómica compatible con una gravedad ligera como la de LV-426, y con otra más pesada como la terrestre (que suponemos artificialmente creada en las naves)? ¿Son compatibles la alta calidad y la alta cantidad de descendencia con la antigua teoría de selección r/K? Y todo eso incluso aceptando el fluido interno ácido.

Si hay entre ustedes algún megafan de la saga que tenga respuestas, lo agradeceré. Lo mismo que si conocen ejemplos de alienígenas biológicamente plausibles en el cine que se me hayan escapado. Como he dicho, no soy un experto en el género.

Pero tengan en cuenta que retratar alienígenas científicamente consistentes no es fácil. Hay que tirar de muchas disciplinas: genética, biología evolutiva, bioquímica, ecología, física anatómica, fisiología… Incluso la fisiología humana: ¿cómo es posible que los infectados por el Chestburster (el bicho que sale de dentro) se encuentren perfectamente y no tengan al menos dificultades respiratorias, cuando llevan dentro un cuerpo extraño que claramente está robando espacio a sus pulmones?

Recientemente me he topado con un caso de biología evolutiva (terrestre, claro) que explica cómo los organismos no pueden ser cualquier cosa, ni todo a la vez, sino que están limitados por una serie de factores fisiológicos, ecológicos y evolutivos. Un equipo de investigadores de la Universidad Rockefeller de Nueva York ha desentrañado las señales moleculares que en el embrión deciden si las células de la piel se dedican a la producción de sudor (glándulas sudoríparas) o de pelo (folículos pilosos).

Ambas cosas son mutuamente incompatibles: donde hay glándula sudorípara, no hay folículo piloso. Por eso los primates, con pelo menos denso, somos los seres más sudorosos del mundo (exceptuando, curiosamente, los caballos); y los campeones del sudor somos los humanos, que hemos perdido el vello en la mayor parte de nuestro cuerpo. Pero se supone que el pelo ayuda a la evaporación del sudor, y esto es especialmente útil en lugares como las axilas o los genitales, donde hay comunidades microbianas causantes del mal olor.

Esta evaporación es la que cumple la función crucial del sudor: enfriar el cuerpo cuando se calienta en exceso. Los mamíferos que no sudan tanto como nosotros deben recurrir a otros sistemas, como el jadeo. Pero como este mecanismo no es tan eficiente como el nuestro, el resultado es que los humanos somos corredores de fondo, mientras que otros mamíferos nos superan en velocidad, pero no en resistencia. Curiosamente, una vez más, con la excepción de los caballos, de los que hablaré más abajo.

Así me lo explicaba la directora del estudio publicado en Science, Elaine Fuchs: “La mayoría de los mamíferos necesitan un grueso abrigo de pelo para calentarse y como protección física. Aunque pueden correr más rápido, sus distancias son menores que las de los humanos dotados del sudor, y deben confinarse a ciertos climas. Los humanos abandonamos el grueso abrigo de pelo para tener glándulas sudoríparas; necesitamos abrigos en invierno, pero podemos correr maratones y sobrevivir en climas más extremos gracias a nuestra capacidad de sudar”.

Claro que a otros mamíferos también les resultaría ventajoso poder correr distancias mayores, para perseguir a sus presas o huir de sus depredadores. ¿Por qué nosotros hemos podido explotar extensivamente el fantástico mecanismo de aire acondicionado corporal que es el sudor, y no así otros animales? La respuesta es asombrosa: nosotros inventamos la ropa. “Si otros mamíferos no necesitaran sus gruesos abrigos para calentarse en tiempos fríos y como protección, ¡también podrían beneficiarse de las glándulas sudoríparas!”, dice Fuchs.

Ventajas como esta son el resultado de la evolución. Según Fuchs, en las especializaciones del tegumento, la piel, “ha habido quizá más prueba y error que en ningún otro órgano o tejido”. Otros animales tienen sus propias soluciones a sus propias necesidades, como las plumas o las escamas, pero resulta fascinante que “los apéndices de nuestra piel tienen raíces evolutivas similares a los dentículos y las alas de la mosca de la fruta; cada estructura es útil para el animal que la tiene, y cambiar a una estructura distinta ha tenido una ventaja durante la evolución”, me cuenta la investigadora.

Es más: Fuchs cita un maravilloso ejemplo de evolución en acción. “Hay una mutación puntual espontánea en un gen que resulta en un mayor número de glándulas sudoríparas, y que ha ido extendiéndose en la población humana en zonas cálidas y húmedas del sureste de Asia durante los últimos 30.000 años”.

Chewbacca. Imagen de 20th Century Fox.

Chewbacca. Imagen de 20th Century Fox.

Un caso interesante es el de los caballos. De acuerdo a la hipótesis de Fuchs, estos animales no han perdido el pelo porque lo necesitan para protegerse del frío y del entorno, pero sí han combinado ambas especializaciones de la piel de los mamíferos para poder sudar y así correr largas distancias. ¿Cómo lo han hecho? Todo apunta a que los responsables somos nosotros: los humanos domesticamos los caballos hace miles de años, y probablemente hayamos ido seleccionando artificialmente las variedades más resistentes a la carrera; aquellas con más capacidad de sudar.

Cuento todo esto para llegar a una conclusión: cuando inventamos seres de ficción, como los alienígenas, debemos tener en cuenta cómo la evolución puede haberlos dotado de los rasgos que proponemos; incluso detalles tan aparentemente nimios como el pelo o el sudor tienen que basarse en ciencia real. Lo cual me trae a la mente un ejemplo: Chewbacca y su raza, los wookiees. Con todo ese pelo es muy improbable que puedan sudar, así que deberían jadear como los perros. Es decir, si queremos que los aliens sean biológicamente creíbles.