lunes, mayo 28, 2018

Los otros humanos ¿Siempre estuvimos solos?

Desde que el ser humano empezó a clasificar científicamente a todos organismos vivos, se distanció de ellos. Estábamos solos frente a un mundo de brutos cuando Carl Linneo le puso el nombre Homo sapiens a nuestra especie, allá por 1758. Pero en el siglo XIX se inició una ola que fue juntando fuerza durante 100 años hasta transformarse en un tsunami en los últimos 10, que nos fue convirtiendo en uno más de esos seres vivos que no queríamos en nuestro Linkedin biológico.


Se trata del descubrimiento de otras especies humanas, nuestros parientes, que a la mayoría de los científicos les llevó más de 100 años aceptar que, no sólo convivieron con nuestra especie, sino que se mezclaron amorosamente hasta el grado de haber dejado marcas en nuestro ADN.

La ola la inició el famoso Hombre de Neandertal en 1856, cuando fue descubierto su fósil más famoso en la cueva Fedhofer, del valle del río Neander, Alemania. Se trataba de los huesos de un hombre raro, pero un hombre al fin, que demostraba que en el pasado no estuvimos solos.

Pero ubiquémonos en el tiempo, y pensemos que todavía no había sido publicado el famoso libro El Origen de las Especies de Charles Darwin, de 1859, que revolucionaría la ciencia biológica, al ubicar a la evolución como tema central, y arrojar al hombre del pedestal en el que se encontraba, al asociarnos con nuestros parientes vivos más cercanos, los grande simios.

El primo que nadie quiere


De entrada, que hubiese una especie similar a notros viviendo hace muchos miles de años, generó rechazo entre la comunidad científica. Se llegó a calificar al primer fósil neandertal de cosaco enfermo, si bien terminaron aceptando que tenía algo de relación con nosotros, al grado de que se lo invitó a formar parte del exclusivo género humano con el nombre científico de Homo neanderthalensis.

Los neandertales, se sabe ahora, vivieron en Europa y parte de Asia entre 400 mil y 30 mil años atrás. Nuestra especie se originó hace unos 300 mil años en África, continente del que salieron hace unos 100 mil años para comenzar a asentarse en zonas donde otros humanos jugaban de locales.

Pero, para mayoría de la comunidad científica, durante esos más de 10 mil años que coexistieron en tiempo y espacio, no cruzaron palabra, como si de niños ofendidos se tratase. Allí fue que llegó la genética, como heroína de esta historia, para mostrar que nuestros antepasados no ignoraron a su vecino durante 10 mil años.

Así fue que se inició el tsunami que en poco más de 10 años, nos llevó de estar solos como especie, a haber descubierto muchos compañeros de ruta, algunos tan sólo conocidos por los genes que dejaron dentro de nuestro ADN.

En 2006 se inició el Proyecto Genoma Neandertal, que buscaba secuenciar cada uno de los genes de estos humanos extinguidos. Pensemos que apenas 3 años antes se había dado a conocer el genoma completo de nuestra especie, que había llevado 10 años del trabajo de miles de científicos de todas partes del mundo. Un trabajo que hoy lleva apenas unas horas gracias a los avances tecnológicos, como bien sabe cualquier seguidor de series policiales.

Pero obtener genes de un fósil es un trabajo complicado. Cuando un organismo muere, su ADN no vive por siempre dentro de los huesos. Se degrada con el paso del tiempo, y necesita de condiciones climáticas especiales para sobrevivir lo máximo posible.

Ahí nos encontramos con otro problema: los descubridores y los paleoantropólogos que los estudian los contaminan con sus propios genes al tocarlos. Así es que se requirió de importantes modificaciones en la forma de trabajar en los yacimientos paleo antropológicos para poder conseguir muestras perfectas.

Tres años después de iniciado el Proyecto Genoma Neandertal, científicos encabezados por el Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva, lograron secuenciar un ADN completo, y descubrieron que las poblaciones euroasiáticas actuales tienen entre un 1 y un 4 por ciento de genes de origen neandertal. Es decir, no sólo hubo relaciones amorosas entre las dos especies, sino que cada uno de nosotros todavía mantiene algo de ese cruce que ocurrió hace 100 mil años.

Como medida de comparación, entre padres e hijos ese valor es de un 50 por ciento. Entre abuelos y nietos un 25 por ciento, y con nuestros bisabuelos un 12,5. No significa que los neandertales sean nuestros mega tátara abuelos, sino que nos aportaron copias de sus genes en una proporción similar a la de un tátara-tatarabuelo.

Los otros humanos


En la ficción sobran las historias donde los humanos compartimos el universo con una gran variedad de especies, como los elfos, enanos y hobbits de El señor de los Anillos, o los peludos wookiees de Star Wars. Tras una década de análisis paleogenéricos de decenas de fósiles se llegó a pintar un cuadro similar para la época en que nuestros antepasados comenzaron a habitar en Europa y Asia, aparte de su África natal.

Y es que hace 100 mil años atrás, el exclusivo Homo sapiens, compartía el planeta con tres especies de primates inteligentes, al menos. Primates como nosotros, y humanos como nosotros, si bien no recibieron el nombre de sapiens (sabios).

Al vecino del que ya hablamos, el neandertal, se une otro humano digno de los relatos de Tolkien que mencionábamos antes, razón por la cual lo apodaron el Hobbit de Flores. Se trata del Homo floresiensis, un ser diminuto de poco más de un metro de altura, descubierto en 2004 en la Isla de Flores, Indonesia. Se sabe que vivió allí hasta hace unos 18 mil años, si bien no convivió mucho con nuestra especie, que llegó a la región poco tiempo antes. 

El siguiente compañero de ruta se descubrió en 2010 en la cueva de Denisova, Siberia. Sólo conocido por algunos fragmentos fósiles al principio. Pero el mejor conservado, un dedo gordo de la llamada Mujer X, aportó información genética suficiente para poder secuenciar su ADN. Tras compararlo con el nuestro y el de los neandertales, se descubrió que se trataba de un grupo humano totalmente desconocido, que estaba viviendo junto a neandertales hace 40 mil años en Asia.

“Es poco lo que se conoce de los denisovanos”, cuenta Carles Lalueza Fox, experto en paleogenética del Instituto de Biología Evolutiva de España, un centro mixto del CSIC y la Universidad Pompeu Fabra. “Solo se han encontrado rastros genéticos en diversas muestras de la cueva de Denisova (en las montañas Altai) y, curiosamente, en un ADN mitocondrial muy antiguo (cercano a los 430.000 años) de Sima de los Huesos en Atapuerca (España)”.

“Hay en marcha proyectos para intentar reconstruir su aspecto físico”, continúa Lalueza Fox, “incluyendo, curiosamente, la estructura del cráneo- a partir de su genoma, y también proyectos que buscan restos óseos por Asia que puedan contener también ADN denisovano”.

Ahora, ¿qué pasó con todas estas especies? Se extinguieron, es la respuesta rápida. El mismo análisis del ADN de estas compañeras de ruta permitió conocer que tanto neandertales, como denisovanos, tenían poca diversidad genética, apenas un cuarto de la que tenemos los Homo sapiens en la actualidad. La baja diversidad ocurre cuando las poblaciones son pequeñas, y se cruzan entre sí, generando que todos estén emparentados entre sí de algún modo.

La época en que los Homo sapiens llegaron a Europa y Asia, fue luego de una época de cambios climáticos abruptos, que llevaron a neandertales y denisovanos a convertirse en especies en peligro de extinción. El encuentro con nuestra especie puede haber sido el golpe de gracia, ya sea por competencia, o porque fueron absorbidas dentro de la población mayor de nuestros antepasados.

Gracias a la paleogenética los científicos pueden pintar un panorama más claro sobre las relaciones entre los diferentes humanos que existieron en el planeta durante los últimos 100 mil años.

“La lección principal de la paleo genética es la prevalencia de eventos de hibridación que ha habido entre diversos linajes de homínidos, hasta el punto que podemos sospechar que es más la norma que la excepción”, opina Lalueza Fox. “Creo que seguirán dándose a conocer resultados interesantes de estos humanos del pasado en los próximos años, tanto desde la paleogenética como desde la paleoproteómica. Mientras haya fósiles, ¡hay esperanza!”.

jueves, mayo 17, 2018

Evolución, lactancia y dientes en forma de pala


El rol crítico que juega la lactancia materna en la supervivencia de un niño, podría haber llevado a que se esparciese una mutación que amplió los ductos mamarios, y modificó la forma de los dientes entre las poblaciones de los antiguos asiáticos que se transformarían en los primeros americanos durante la última edad de hielo, hace unos 20 mil años.




¿Qué tienen que ver la última Edad de Hielo, la forma de los dientes, y cómo amamantan los nativos americanos? Es uno de esos casos dignos del Investigador de Misterios Evolutivos. Un nuevo descubrimiento vincula los dientes en forma de pala de los nativos americanos con la forma de los ductos mamarios.

Según un nuevo estudio publicado en PNAS, la mutación genética en cuestión llevó a que las mamas tuviesen una mayor densidad de ramificaciones de los ductos mamarios, lo que a su vez aporta una mayor cantidad grasa y vitamina D a los infantes lactantes del lejano y helado norte de hace 20 mil años.

En el extremo norte los rayos ultravioletas son menores, nosotros dependemos de ellos para que nuestra piel los capte y nos ayuden sintetizar la vitamina D. Así es que esta mutación serviría de paliativo a la falta de vitamina D que aqueja a poblaciones que vivían en el extremo norte, una vitamina que es muy importante para fortalecer nuestro sistema inmunológico.

Un siberiano o un esquimal adulto, se vale de la grasa animal para conseguir la vitamina D que le falta por culpa de la escases de luz solar, pero los niños tienen que obtenerla de la leche materna, así que si esta viene con mayor cantidad de grasa, y con ella la vitamina D, mejor.

Mutaciones y dientes en forma de pala


Cuando hablamos de mutación genética, no pensemos en los famosos X-Men de las películas de superhéroes, sino que se trata simplemente de accidentes al azar que ocurren cuando se genera una copia del ADN. Esto ocurre cuando se crea el esperma o los óvulos.

Cuando estas mutaciones pueden llegar a aportar un beneficio para una persona es muy probable que se termine esparciendo por la población, cuando se van pasando los genes de padres a hijos. Esto es lo que se conoce como selección natural.
De ser así con esta mutación, sería una de las primeras evidencias de selección para el vínculo materno infantil. Esto demuestra lo vital que resulta para la supervivencia humana.

Ahora, ¿qué tiene que ver todo esto con los dientes? Los mismos genes que controlan el crecimiento de los ductos mamarios, también afectan la forma de los incisivos humanos. Esto es lo que se conoce como mutaciones que no tienen una función aparente, simplemente son el resultado de que la otra función haya resultado seleccionada.

A la vez que se esparció la mutación que aportaba el beneficio de una lactancia más eficiente, se vio afectada la forma de los dientes incisivos, y se volvieron más frecuentes. Hoy en día son muy comunes entre los nativos americanos, y las poblaciones del noreste de Asia, pero casi inexistentes en cualquier otra parte del mundo.

Casi el 100 por ciento de los nativos americanos conocidos por sus restos óseos, previo a la invasión europea de América, tenían este tipo de dientes. Por el lado de los asiáticos del este de la actualidad esta característica se da en el 40 por ciento de la población.

Muestra que muchas veces, características que no tienen una explicación aparente desde el punto de vista evolutivo, son el resultado de que están asociadas a otra característica que sí aportaba un beneficio.

Este descubrimiento también podría tener implicancias en comprender el origen del tejido denso en las mamas, y sobre su rol en el cáncer de mama.

Más información en inglés: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180423155057.htm

viernes, mayo 04, 2018

Los chimpancés no viven donde se creía



Los chimpancés no necesariamente viven donde los biólogos creían que lo hacían. ¿Y esto qué nos importa? Como siempre, nuestros parientes más cercanos tienen mucho que enseñarnos sobre cómo y dónde vivían nuestros antepasados homínidos. Para estudiar dónde vivían los neandertales, que son los homínidos extintos sobre los que más información tenemos, los científicos se valen de los mismos modelos predictivos que se utilizan para los chimpancés, que se ha comprobado que son inexactos.

Image result for chimpancéCuando hablamos de chimpancés del África tropical, la razón de la inexactitud de los mapas de distribución es que muchas de las regiones no han sido estudiadas in situ por biólogos para ver si tenían o no poblaciones de primates en tiempos modernos, sino tan sólo por modelos predictivos.
Esos mismos modelos que se basan en las supuestas preferencias de hábitat ecológicos se utilizaron para analizar dónde podían llegar a vivir los neandertales u otros homínidos extinguidos.

Un nuevo estudio publicado en Biological conservation, describe justamente evidencia sobre la distribución geográfica de los chimpancés de la República Centroafricana. Un examen de la región al este del río Chinko encontró las poblaciones de chimpancés allí, y no al oeste del río, donde los biólogos creían que sería el lugar ideal para que ellos vivan. 

Los biólogos a veces se basan en modelos predictivos en base al tipo de alimentos que suelen consumir una determinada especie, y allí los ubican, pero aquí vemos que no siempre una especie está donde se cree que sería su hábitat ideal, sino que incluso pueden estar en regiones que se creía inadecuadas.

 Según los resultados que arrojaron este último estudio, unos 57 mil kilómetros cuadrados de selva que varios modelos predictivos estimaban que serían habitados por chimpancés, no tienen a ni uno de nuestros parientes primates. 

Los primates se caracterizan por haber sido muy adaptables a lo largo de su historia evolutiva, y los chimpancés no son la excepción, pueden adaptar su estilo de vida a diversas condiciones ambientales.

¿Qué es lo que más les gusta a los Neandertales?


Para saber qué hábitat prefieren los neandertales, los científicos primero mapean todos los yacimientos conocidos. Justamente esta especie de humanos extinguida es sobre la que más información tiene los paleoantropólogos. Todo lo que se sabe sobre esos yacimientos, es decir cómo era el clima en su tiempo, que tipo de vegetación había en la zona, y cuál era su fauna, lo que sería el hábitat. 

Obviamente, en especies de homínidos extintos sobre los que apenas conocemos un yacimiento, la información es muy poca, y la especulación mucha. Si se cuenta con muchos sitios paleantropológicos, como es el caso de los neandertales, se puede pintar un cuadro más amplio sobre las preferencias o tolerancias de la especie en cuestión. Con toda esta información, uno puede predecir en qué región podría o no haber vivido el homínido elegido.

El problema que surge es justamente el mismo que le ocurrió a los biólogos que estudian a los chimpancés a los que pueden observar in situ hoy en día. No viven en gran parte de las regiones en las que se predijo que vivirían, y sí lo hacen en zonas que se creyó que no eran aptas para poblaciones de chimpancés. 

Nuestros antepasados no eran sedentarios, eran nómades, dónde vivían podría haber sido episódico y pudo haber fluctuado a lo largo del tiempo. Donde sí los hemos encontrado, por los yacimientos descubiertos, puede ser incluso que no fuese más que un lugar de paso, no necesariamente una guía de qué preferían y qué toleraban. 

miércoles, abril 18, 2018

Me late el ojo, ¿por qué?

¿Por qué nos late el ojo? Es una sensación molesta que solemos sentir en el párpado superior derecho, que generalmente todos asocian al estrés que nos generan las vidas agitadas que llevamos en las ciudades. Es así, la culpa es del estrés, pero… ¿qué tiene que ver el estrés con que me lata el ojo? Aunque no parezca... es culpa de la evolución. Nuestro cuerpo es un rejunte de adaptaciones que se fueron subiendo una sobre otra a lo largo de millones de años de evolución, convirtiéndonos en un diseño que pareciese amateur, en vez del trabajo digno de un ingeniero. 

 

Latido del ojo


Podrá parecer que el ojo pega saltos, pero lo cierto es que desde fuera nadie lo nota, porque el latido del ojo no es tan notorio. Su nombre clínico es mioquimia superior oblicua, que no está asociada a nada malo, si sólo dura unos pocos días y se va sola. Sólo debemos preocuparnos, e ir a una consulta con el médico si es constante, si nos late el ojo sin parar durante varios días. 


Lo normal es que dure algunos minutos, tal vez algunas horas, y luego desaparece. Esto se debe a que está asociada a un cansancio ocular, por falta de sueño o por estrés.


Con un poco de calor en el ojo debería pasarse, si bien lo recomendable es un poco de descanso. Pero, ¿a qué se debe, qué tiene que ver el cansancio con que lata el ojo? 

¿Por qué me late el ojo?


Nuestro ojo es un órgano muy elogiable desde el punto de vista evolutivo, pero ha recorrido un camino un tanto extraño a lo largo de 800 millones de años hasta llegar a esa esfera que tenemos ahora, que no es perfecta. Tiene algunas fallitas de diseño, como por ejemplo que un el nervio más importante para nuestra vista, pasa justo en medio de un montón de vasos sanguíneos.


Se trata del nervio troclear, encargado de llevar información y uno de los más importantes de los seis que nos permiten girar nuestra cámara de visión en todas direcciones. 


La mioquimia superior oblicua es causada cuando ese nervio se ve comprimido por los vasos sanguíneos de la zona de entrada a la órbita ocular. 


Cuando estamos estresados, el flujo sanguíneo aumenta. La sangre corre con más fuerza, y esto provoca que los vasos sanguíneos que rodean al nervio le den una especie de tirón, lo que nosotros sentimos como un latido. 


El estrés suele estar asociado con cansancio, falta de sueño, o incluso con haber tomado alcohol. Con sueño pleno de 8 horas, masaje ocular, o evitando la computadora por un rato, puede alcanzar para evitar el latido del ojo.

Si querés conocer más sobre el origen evolutivo del ojo: ¿De dónde vienen nuestros ojos?

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lunes, marzo 05, 2018

¿Por qué nos gusta tanto chismear?

El lenguaje es una de las marcas registradas con las cuales se identifican a los humanos. Una postura que va ganando adeptos dice que podría tratarse de una adaptación para crear y fortalecer vínculos sociales. Es decir, hacer sociales, o sea… chismear.


No existe duda en la comunidad científica sobre la función que tuvo y tiene el lenguaje, que es la de intercambiar información. Pero, ¿qué sería más importante para la supervivencia de nuestros antepasados de hace miles de años? ¿Datos, hechos, información fáctica? ¿O conocer todo lo posible sobre la comunidad de la que formaban parte? Es decir, el chisme corriendo de boca en boca.

Pero el lenguaje, sin el gran cerebro que tenemos, no podría existir. Son la gran cantidad de redes neuronales que surcan nuestra corteza cerebral las que permiten su funcionamiento. Y también son esas avenidas neurológicas las que posibilitan algo tan simple como el chisme.

Pero bajo esa simpleza, el chisme esconde la historia evolutiva de nuestro género humano. Pero vamos por parte, dijo Jack. Un misterio a la vez.

El cerebro social

El cerebro suele ser un órgano bastante costoso de mantener. En animales altamente sociales como los primates se le destina mucha más energía, un 10% del presupuesto. Pero si esto ya es mucho, el cerebro humano sería acusado de abusón, ya que se lleva entre el 18 y el 25 % de la energía.

Sobre la pizarra de nuestro Detective Evolutivo ya vemos al chisme, y un hilito que lo une al cerebro grandote, porque necesitamos explicar la razón por la cual la ruleta de la evolución ha otorgado a los primates un órgano mental tan grande.

Es que, seamos sinceros, si uno ve un video de un grupo de chimpancés, todos sentados, sin hacerse problema por nada, no parecieran necesitarlo. Tampoco un grupo de humanos cazadores recolectores, a los que no vemos inventando cohetes para ir al espacio, o redactando trilogías de novelas de fantasía heroica.

Pero el misterio un poco tiene que ver con esa fantasía heroica al estilo El señor de los Anillos, o Juego de Tronos. Ambas sagas tienen cientos de personajes, de los que nos cuesta llevar la cuenta, y más recordar la relación entre cada uno.

Una de las teorías más aceptadas para explicar el origen de nuestro gran cerebro, dice que se trata de una adaptación que nos permitió lidiar con el complejo entramado de la vida social de una comunidad grande.

150 amigos

¿De qué hablamos cuando hablamos de una comunidad grande? Más de 50 individuos. Por ejemplo, una comunidad típica de chimpancés ronda ese número, mientras que una comunidad humana no pasa de los 150. ¿Eh? ¿Tan poco?

Sí. Estudios entre sociedades cazadoras recolectoras notaron que no pasan de 150 personas. Son el tipo de comunidad en la que el género humano ha pasado la mayor parte de sus más de 2 millones de años de historia evolutiva.

La llamada hipótesis del cerebro social dice que ese número de 150 individuos es para el cual se ha adaptado nuestro cerebro humano, incluso el mundo hiperconectado actual. Se han realizado gran cantidad de estudios científicos para llegar a ese número.

Piensen, sino, en sus listas de contactos, los que realmente pueden decir que conocen, ya sea en twitter o facebook. Si uno hace esa selección, suelen rondar el número de 150.

Chisme y selección natural

El lenguaje sería el responsable de habernos llevado a ese número, superando al típico 50 de nuestros parientes primates. Esto lo explican las hipótesis sociales sobre el origen del lenguaje.

La más interesante de ellas es la Hipótesis del Chisme, del antropólogo británico Robin Dumbar. El leguaje, según Dumbar, se propagó por nuestro género humano como una adaptación evolutiva que beneficiaba el intercambio de información útil sobre el universo social en el que vivían nuestros antepasados.

El chisme llevaba información a través de esos grupos de 150 personas, e incluso más allá, sobre otros grupos. Permitió la creación de redes sociales dispersas, en las que sería imposible comunicarse si sólo se dependiese de los encuentros cara a cara.

El o la chusma de barrio nada podría hacer en una comunidad de 50 chimpancés. Pudimos crecer a comunidades de cientos y miles, gracias al chisme, que se vale de algo que los neurocientíficos conocen como teoría de la mente.

Mi mente, la tuya y la de más allá

Usar palabras como creo, supongo, imagino, quiero, pienso, intento, que denotan intencionalidad, es una forma de reconocer que tenemos una mente propia. Eso es la Teoría de la Mente. De ahí que a la jerarquía que mide cuán complejo es un cerebro social se le llame orden de intencionalidad.

Todos los organismos conscientes tienen una idea de lo que pasa en su mente. Este es el primer orden de intencionalidad. La capacidad de tener una opinión o creencia sobre lo que ocurre en la mente de otro es el segundo orden de intencionalidad. La mayoría de la gente adulta domina hasta el cuarto y el quinto orden, algunos más entrenados dominan el sexto.

Para que se hagan una idea, nuestros parientes primates no pasan del segundo orden. Es decir, no pueden hablar sobre un tercero. Sí, está bien, no pueden hablar, pero si pudiesen…

Nosotros los humanos recién llegamos al segundo orden hacia los 5 años de edad, y gradualmente vamos adquiriendo los que siguen, llegando al cuarto y quinto en la adolescencia.

Esto nos permite crear entramados de chismes tales como “¿Te enteraste lo que le pasó a la Cecilia? Yo creo que ella supone que Juan quiere que Carolina piense que Carmen intenta ganar el concurso”. Complejo, ¿no?

Pero como veíamos, es cuestión de práctica. Le vamos tomando la mano a lo largo de nuestra niñez y adolescencia, por el simple hecho de vivir en sociedades complejas. Es lo más normal del mundo que cada vez que se juntan de dos a más personas comienzan a intercambiar frases del estilo de ¿sabes lo que le pasó al tío del hermano de mi amigo, cuándo se peleó con el padre del la hermana de tu compañera de colegio?

Cada orden de intencionalidad necesita del trabajo de una creciente cantidad de neuronas, razón por la cual las especies que deben lidiar con comunidades grandes y complejas, y altos ordenes de intencionalidad, como nosotros, necesitan de un cerebro más grande.

Como vimos, se trata de un órgano costoso, y cuando hablamos de evolución, nada que le cueste mucha energía a un ser vivo, y no tenga utilidad, resiste al barrido eficiente de la selección natural.

Así es que el lenguaje y nuestro gran cerebro evolucionaron a la vez, beneficiando el intercambio de información útil sobre la comunidad en la que nacemos, crecemos y vivimos a través de un método tan simple como el chisme. Así fue que pudimos ir mucho más allá del grupo más “intimo” de 150 individuos, llegando a comunidades ampliadas de miles y millones de personas.

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