Científicos identifican un nuevo factor. 

Podría haber contribuido a la mayor extinción de los últimos 500 millones de años.

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La extinción masiva del Pérmico-Triásico eliminó entre el 80 al 90 % de las especies terrestres y marinas que habitaban la Tierra en ese momento.

Un equipo de científicos descubrió que posiblemente un ‘invierno volcánico’ contribuyó a un evento de extinción masiva hace 250 millones de años, según comunicó la Universidad de Nueva York. 

La investigación publicada en la revista Science Advances analizó la extinción masiva del Pérmico-Triásico, que fue el evento de extinción más grave en los últimos 500 millones de años, eliminando del 80 al 90 % de las especies terrestres y marinas. 

Este hecho fue analizado durante décadas por la comunidad científica, que intentó identificar sus causas. Muchos investigadores apuntaron, como principal causa, a la propagación de vastas inundaciones de lava a través de lo que se conoce como las Trampas Siberianas, una gran región de roca volcánica en Siberia, Rusia. Estas erupciones causaron tensiones ambientales, incluido un gran calentamiento global provocado por las emisiones volcánicas de dióxido de carbono, y en consecuencia la reducción de la oxigenación de las aguas del océano, lo que ocasionó la asfixia de la vida marina. 

Un nuevo factor como responsable de la catástrofe ecológica

En contraste, el análisis de minerales en el sur de China efectuado por el grupo de los científicos arroja que las erupciones volcánicas podrían haber ocasionado un ‘invierno volcánico’ que redujo drásticamente las temperaturas de la Tierra, un cambio que se sumó a los efectos ambientales resultantes de otros fenómenos en ese momento.

Identifican una extinción masiva de especies de hace 30 millones de años, que acabó con el 63 % de los mamíferos en África y la península arábiga

Identifican una extinción masiva de especies de hace 30 millones de años, que acabó con el 63 % de los mamíferos en África y la península arábiga

Los investigadores encontraron depósitos minerales en la tierra, en la región del sur de China, en particular cobre y mercurio, cuya edad concuerda con la extinción masiva del Pérmico-Triásico en localidades no marinas. Específicamente, estos depósitos presentaban anomalías en su composición, probablemente debido a emisiones ricas en azufre de erupciones volcánicas cercanas y estaban cubiertos por capas de ceniza volcánica.

El estudio sugiere que un período de invierno volcánico habría bajado drásticamente las temperaturas en todo el mundo, posiblemente adelantándose al período más largo de calentamiento que seguiría. 

«Los aerosoles atmosféricos de ácido sulfúrico producidos por las erupciones pueden haber sido la causa de un enfriamiento global rápido de varios grados, antes del gran calentamiento observado en el intervalo de extinción masiva del Pérmico-Triásico», explicó uno de los autores del trabajo, Michael Rampino.

Los resultados del equipo arrojaron que las erupciones de las trampas siberianas no fueron la única causa de la extinción masiva del Pérmico-Triásico, y que los efectos ambientales de las erupciones volcánicas en el sur de China y en otros lugares podrían haber jugado un papel vital en la desaparición de varias especies.

Imagen de portada: Sergio Perez/ REUTERS

FUENTE RESPONSABLE: RT en vivo. Noviembre 2021

Biología/Ciencia/Descubrimientos/Curiosidades/Investigación

Por qué la gente peculiar nos resulta atractiva.

La originalidad y peculiaridad podrían ser factores de atracción.

Recostada en su diván, con un abanico de plumas de pavo real en la mano, la modelo le echa una mirada por encima del hombro al artista. Son principios del siglo XIX y Jean Auguste Dominique Ingres está pintando La Grande Odalisque, un desnudo en óleo sobre lienzo de una criada turca.

El pintor ha plasmado su encanto, pero algo no está del todo bien. Cuando se muestra en público, las críticas que recibe son duras: la mujer tiene una espalda extrañamente larga y su cuerpo apunta en direcciones opuestas.

Un análisis llevado a cabo en 2004 por médicos franceses, incluyendo uno especializado en dolor vertebral, sugiere que a la modelo no sólo le sería imposible contorsionar su cuerpo de esa manera, sino que hubiera necesitado cinco vértebras lumbares adicionales para que su espalda luciera como se ve en el famoso cuadro.

En el arte romántico de la época abundan las mujeres desnudas que dan la espalda al espectador, con cinturas diminutas y caderas anchas.

En aquel entonces se creía que la figura del «reloj de arena» era la cumbre de la belleza.

Que Ingres tuviera o no la intención de distorsionar tanto las proporciones de la modelo es debatible, aunque ninguna jamás hubiera podido posar así.

Es posible que el artista quisiera exagerar su esbelta espalda, cintura angosta y caderas para añadir un poco más de sensualidad a su obra y se le fuera la mano.

Y es que las alteraciones sutiles de nuestra apariencia pueden marcar una gran diferencia. Simples cambios de vestimenta hacen que se perciba a las mujeres como más confiables, competentes o atractivas.

Como la psicóloga Miriam Liss, de la Universidad Mary Washington en Fredericksburg (Virginia, Estados Unidos) ,y sus colegas descubrieron que, para proyectarse como honrada y competente en un entorno profesional, o hasta elegible como política, una mujer debe vestirse de forma conservadora y no sensual.

Pero ¿por qué ciertas características, como una figura de reloj de arena, parecen ser universalmente preferidas? ¿Será que estas características comunican algo sobre nuestra calidad reproductiva?

De ser así ¿por qué hay tanta diversidad en la apariencia física humana?

La figura de reloj de arena, según han razonado algunos biólogos de la evolución, atrae a los hombres porque está ligada a la calidad reproductiva de la mujer.

En el pasado se señaló que las mujeres con niveles de estrógeno más altos, y de por sí más fértiles, tienen caderas anchas y cintura delgada.

Entonces, si esta mayor fertilidad pudiera ser legada a través de los genes, tal vez una figura de reloj de arena sería un buen indicador de éxito reproductivo.

La Grande Odalisque, de Jean Auguste Dominique Ingres

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

El pintor de La Grande Odalisque pudo haber exagerado las proporciones de su modelo para hacerla más atractiva.

«En un momento dado pensamos que varias [de las características que tradicionalmente se han asociado al atractivo, como la figura de reloj de arena, un rostro femenino y buena piel], están vinculadas a las hormonas sexuales, pero ahora nos damos cuenta de que tenemos poca evidencia de que ese sea el caso», dice Jeanne Bovet, una biólogo de la evolución de la Universidad de Northumbria, en Reino Unido.

Para estudiar el cuerpo femenino idealizado, Bovet, por ejemplo, usó como guía varias obras de arte realizadas a lo largo de la historia.

Y encontró que desde el año 500 a.C. hasta el siglo XV en las representaciones artísticas el índice cintura-cadera (la relación que resulta de dividir el perímetro de la cintura de una persona por el perímetro de su cadera, medido en centímetros) rondaba el 0,75; esto es, el perímetro de la cintura mide el 75% del de las caderas.

A partir del siglo XV, este índice fue cambiando y las cinturas estrechándose, hasta llegar a medir dos tercios del perímetro de las caderas para el tiempo en el que Ingres ejecutó su obra.

Nuevos gustos

En el siglo XX, los gustos parecen haber revertido, aunque Bovet estaba usando modelos de Playboy y ganadoras de concursos de belleza para completar la base de datos, que no es una comparación exacta.

Entonces, la figura de reloj de arena es atractiva para los hombres, pero parecería que no está ligada a ninguna herencia genética que traería beneficios, como el demostrar que las mujeres tienen niveles hormonales evolutivamente útiles en términos.

Bovet dice que esta preferencia surgió porque las caderas anchas y cintura angosta comunican que la mujer está en edad reproductiva, más no es vieja, y que ha dado a luz menos veces.

«Algo que parece ser constante es que las características que hacen atractivas a las mujeres suelen ser señales de edad y también de procreación [las veces que han dado a luz]», comenta Bovet. «Realmente están estrechamente relacionadas al atractivo».

Si estas cualidades atractivas no siempre están vinculadas a los genes de las mujeres, entonces las presiones de selección sexual podrían no aplicar, lo que significa que no habría razón para que la figura de reloj de arena se haya vuelto el tipo corporal más común. ¿Es por eso que no todos nos vemos igual?

Mujer de espaldas y en silueta contra una ventana

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El ideal de la proporción cintura-caderas ha cambiado a través de los siglos.

Barnaby Dixson, un psicólogo de la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia, y sus colegas preguntaron a hombres y mujeres heterosexuales que evaluaran figuras corporales generadas por computador del sexo opuesto para ver si se podía crear un cuerpo «ideal» a través de la selección.

Cada cuerpo tenía leves variaciones en 24 áreas, como la longitud del muslo, estatura, ancho de hombros, relación cintura-cadera, tamaño de los senos, etc.

Las figuras corporales que recibieron la calificación más alta fueron agrupadas en parejas del mismo sexo y cruzadas para crear dos descendientes, cada uno de los cuales poseía una mezcla aleatoria de las características de su madre o padre. Eso se continuó haciendo generación tras generación para ver qué características eran preferidas o rechazadas.

Para los hombres que escogen a mujeres, la masa corporal fue la prioridad principal, con ellos seleccionando mujeres más menudas. Tomó mucho tiempo, sin embargo, para que las características que consideramos relevantes, como tamaño de los senos, fueran una cuestión importante. Igualmente, el interés en la relación cintura-cadera fue realmente más tardío.

Los avatares femeninos en la última generación seleccionada por los hombres siguieron siendo bastante diversos -con cada hombre del estudio manifestando una preferencia levemente diferente. Para las mujeres que escogieron hombres, sin embargo, pareció haber más consistencia. Ellas prefirieron la figura de «nadador» -alto, con hombros anchos y cuerpo atlético.

Así que, aunque hay tendencias generales que son consistentes para la mayoría de las personas, qué tanto importan varía de persona a persona, dice Dixson.

Cuando se trata de cualidades atractivas que están bajo nuestro control, como el peinado y la moda, grupos estables de anti conformistas pueden existir dentro de poblaciones conformistas.

El inconformismo

Imagínate una familia criada en una ciudad donde juegan dos equipos rivales de fútbol: el equipo A y el equipo B. A lado y lado de la familia hay hinchas de ambos. Un menor de la familia debe escoger qué equipo apoyar (ignoremos por un momento la opción de no apoyar a ninguno o que odie el fútbol por completo). Una opción que pudiera escoger sería irse con el más popular, así conformándose y contrariando a menos miembros de la familia. O podría optar por ser un anticonformista.

El inconformista puede vivir dentro de un grupo conformista y volverse atractivo.

«Los individuos toman una serie de muestras de la generación anterior, cuentan los números de As y Bs en su muestra, y luego adoptan A o B dependiendo de esas cuentas y su grado de conformidad o inconformidad», dice Kaleda Krebs Denton, estudiante de doctorado en biología de la Universidad de Stanford.

Si el menor tiene dos simpatizantes de A y un simpatizante de B en su familia, y es conformista, muy probablemente apoyará a A. Si es inconformista, podría apoyar a B.

Ahora, imagínate que A y B representan algo que podría otorgar una ventaja de supervivencia: ¿sería toda la población conformista? No necesariamente.

Denton y sus colegas usaron modelos de computadora para ver cómo factores complicados como la migración y la selección sexual afectan la relación entre conformistas y anti conformistas. Encontraron que la gente podría cambiar, siendo conforme cuando algo fuera razonablemente popular pero inconforme cuando se volviera demasiado popular.

«Habrá situaciones en las que ser anticonformista te da ventajas. Si estamos hablando de ventajas biológicas, se esperaría que la inconformidad sea ventajosa cuando la variante que produce la mayor aptitud física es rara», explica Denton. Posiblemente en un nuevo entorno, o en un entorno que ha cambiado dramáticamente, sólo un pequeño número de individuos posean la mejor característica.

«La selección natural favorece a la diversidad», señala Dixson. «En principio exige la habilidad de ajuste y adaptación a nuevos ambientes a medida que se te presentan».

Toma el colorido de un pez olomina macho. Sus largas, resplandecientes aletas son del gusto de las olominas hembras, cada una de las cuales tiene su particular color y patrón preferencial. De manera que no hay un macho olomina que sea «ideal».

También significa que acercarse al promedio no es una ventaja. Es mejor ser un olomina singular y esperar que le caigas perfectamente a alguien. En zoología esto se llama polimorfismo. La novedad les otorga una ventaja reproductiva a estos pequeños peces.

Olominas

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No hay un olomina macho que tenga aletas ideales.

En escenarios donde la novedad no favorece sexualmente, donde en cambio un rasgo específico se considera ideal, hay oportunidades para que los organismos exploten ese sesgo imitándolo.

Por ejemplo el cangrejo violinista con su cómica tenaza. Los cangrejos violinistas machos tienen una enorme tenaza con la que se defienden de otros machos rivales. Las cangrejos hembras están atraídas a los machos con la tenaza más grande, pues son más hábiles en el combate.

Si un cangrejo violinista macho pierde su tenaza en una pelea, es capaz de regenerar una casi idéntica. Esta nueva tenaza tiene la misma longitud, pero menos masa y es un arma menos efectiva que la original. Las cangrejos violinistas hembras sólo seleccionan a su pareja basadas en la longitud, y no la masa, de la tenaza del macho, así que son incapaces de realmente distinguir quiénes son mejores en el combate.

Si el macho perdió su tenaza, es probable que haya mejores peleadores por ahí, pero ella no sabría cómo notarlo.

La longitud de la tenaza es el rasgo clave que le importa a la cangrejo violinista hembra, así que eso es un poco como los hombres que sólo se están fijando en la relación cintura-caderas, o las mujeres enfocándose únicamente en la estatura.

Entonces, unos cangrejos violinistas machos avivados están manipulando esa atención enfocada de las hembras para disfrazar el hecho de que son perdedores. Cuando hay tanta dependencia en una señal para determinar la calidad, se abre la posibilidad de actuar de manera deshonesta. Donde se aprecia la novedad, es mucho más difícil ser deshonesto, dice Dixson.

Cangrejo violinista

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El cangrejo violinista macho puede engañar a la hembra regenerando una tenaza grande pero menos poderosa.

Las señales

¿Cómo se aprecia la novedad en humanos? En hombres, cejas espesas, vello facial y mandíbula angulada son un ejemplo de un fenotipo que envía señales de altos niveles de testosterona. En un sentido evolutivo, es una ventaja para las mujeres, como con los cangrejos violinistas, aparearse con los hombres más fuertes y capaces.

La reciente popularidad de las barbas en hombres ha generado el término «punto máximo de la barba», que sugiere que el vello facial puede estar pasando de moda. ¿Será el mismo sesgo anticonformista el impulsor del punto máximo de la barba?

Un estudio de 2014 muestra que después de ver muchas caras con barbas, las mujeres encuentran a los hombres rasurados más atractivos y viceversa.

«Tienes estos efectos novedosos, como quien dice: ‘Me están mostrando algo diferente y me gusta»», dice Dixson.

«Si consideramos las ventajas en términos culturales, entonces la inconformidad podría tener ventajas en áreas como la música, literatura, moda o artes visuales», indica Denton. «Aquí, no es necesario que la variante inusual sea de alguna manera mejor; sino que la propia singularidad sea apreciada intrínsecamente».

Esto ha sido observado en los cambios rotativos de nombres populares para bebés. Donde nuestros ancestros hubiesen escogido nombres comunes por su universalidad, los nombres populares modernos de bebés pasan rápidamente de moda, como si el hecho de que la popularidad de un nombre lo hiciera impopular otra vez.

Cuando se trata de nombrar a nuestros bebés, manifestamos un sesgo anti conformista.

Puede que sea demasiado pronto para determinar qué hemos llegado al punto máximo de la barba, o tal vez, como la relación cintura-caderas, simplemente hay algo atractivo en las barbas que no podemos explicar en términos de genética.

Este artículo es parte de la serie Laws of Attraction (Las leyes de la atracción) coproducida por BBC Future y BBC Real. Textos y videos escritos por William Park, con animación de Michal Bialozej, que puedes ver en inglés aquí.

Imagen de portada: Gentileza de GETTY IMAGES

FUENTE RESPONSABLE: BBC Future Por William Park – Junio 2021

Sociedad/Cultura/Evolución/Biología/Ciencia

 

La verdadera razón por la que los humanos somos la especie dominante. Parte 2/2

En épocas medievales, sólo los reyes y nobles gozaban del estilo de vida abundante del que cada vez más de nosotros tiene hoy día.

Los que trabajaban largas horas en los campos naturalmente querían almacenar sus granos. Y luego estaban los que tenían las armas de metal que se llevan su tajada de esos graneros a manera de impuestos.

De hecho, durante miles de años, el estándar de vida de la gran mayoría de la gente en la Tierra no mejoró significativamente, a pesar de la abundancia producida por la agricultura.

«Las sociedades cazadoras recolectoras fueron las sociedades afluentes originales», dice Claire Walton, arqueóloga residente de la Antigua Granja Buster, un museo arqueológico al aire libre en Hampshire, Inglaterra. 

«Gastaban unas 20 horas a la semana en lo que se podría llamar puro trabajo».

En comparación, un granjero romano o sajón de la Edad de Hierro, Neolítica, tendría que gastar el doble de eso, opina.

Sólo los reyes y los nobles vivían ese estilo de comodidad del que cada vez más de nosotros gozamos hoy en día.

Se necesitaría un cambio contundente en el uso de energía para lograr eso, un cambio impulsado por combustibles fósiles.

Llegado el siglo XVIII, nuestras sociedades cada vez más pobladas empezaron a estrellarse contra los límites de la energía que los rayos de sol podían producir a diario.

El cohete, la locomotora diseñada y construida por George and Robert Stephenson

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El cohete, como se llamó la locomotora diseñada y construida por George and Robert Stephenson.

La catástrofe malthusiana se cernía sobre nosotros. ¿Cómo podríamos cultivar comida lo suficientemente rápido para alimentar todas esas bocas o, en efecto, tener suficiente madera para construir nuestras casas y barcos, y producir el carboncillo para fundir todas nuestras herramientas de metal?

Así que empezamos a recurrir en cambio a una piedra negra que podríamos excavar y quemar en cantidades casi ilimitadas.

El carbón contiene la energía solar atrapada durante millones de años de los bosques fosilizados.

En el siglo XX, esa materia negra sería reemplazada por unos yacimientos geológicos aún más ricos en energía fotosintética: petróleo y gas natural.

Y con estos, todo tipo de actividades nuevas fueron posibles.

Los combustibles fósiles no sólo eran abundantes. También proporcionaban mayores fuentes de energía, liberándonos de nuestra dependencia de los animales.

Primero llegaron los motores de vapor, que convertían el calor del carbón en movimiento. Luego el motor de combustión interna. Después, la turbina de propulsión.

El cohete Saturno V: una máquina industrial extrema con millones de caballos de fuerza.

«Un caballo sólo te puede dar un caballo de fuerza», explica Paul Warde, un historiador ambiental de la Universidad de Cambridge.

«Ahora contamos con máquinas industriales que pueden darnos decenas de miles de caballos de fuerza y en su mayor expresión el cohete Saturno V: 160 millones de caballos de fuerza que puede lanzarte afuera de la superficie de la Tierra».

Los combustibles fósiles impulsan mucho más que nuestros vehículos.

Aproximadamente El 5% del suministro de gas natural mundial se usa para crear fertilizantes basados en amoníaco, por ejemplo, sin los cuales la mitad de la población mundial sufriría hambruna.

Convertir el hierro en acero consume 13% de la producción global de carbón.

Más o menos 8% de las emisiones de CO2 del mundo se generan del concreto.

Pero la quema de combustibles fósiles ha tenido un efecto increíble en nuestro estándar de vida.

Desde la Revolución Industrial nos hemos vuelto más altos, más saludables, nuestra expectativa de vida ha aumentado enormemente y, en el mundo desarrollado, estamos en promedio entre 30 y 40 veces mejor que antes.

Paneles de energía solar en Turquía

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La humanidad podría regresar a depender del Sol para suplir nuestras necesidades energéticas.

Y todo eso es gracias a la revolución energética impulsada por combustibles fósiles, argumenta Vaclav Smil, de la Universidad de Manitoba, Canadá, un destacado experto en el papel de la energía en nuestras sociedades.

«Sin los combustibles fósiles, no hay transporte masivo rápido, no hay vuelos, no hay excedente de producción de alimentos para el consumidor, no hay teléfonos celulares hechos en China, transportados a Southampton en un buque gigante con 20.000 contenedores. Todo eso se debe a los combustibles fósiles», afirma.

Vivimos en una sociedad de combustibles fósiles, asegura Smil.

Pero, mientras nos han distanciado cada vez más del yugo agrario, y creado nuestra economía global y altos estándares de vida, el catastrófico cambio climático que están creando ahora amenaza con descarrilar esa sociedad.

Así como hace dos siglos alcanzamos los límites de lo que podía lograr la agricultura, ahora el calentamiento global nos está imponiendo un límite a lo que el carbón, el petróleo y el gas pueden hacer con seguridad.

Ha creado el mayor reto jamás enfrentado por la sociedad humana -el tener que regresar a depender de la entrada diaria de energía del Sol para suplir nuestras enormes demandas de energía de una población de 8.000 millones de personas que sigue creciendo.

Justin Rowlatt es productor de «A Pyrotechnic History of Humanity» (Una historia pirotécnica de la humanidad) que se transmitió por Radio 4 de la BBC.

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FUENTE RESPONSABLE: BBC News Por Justin Rowlatt & Laurence Knight – Marzo 2021

Economía/Sociedad y cultura/Seguridad Alimenticia/Historia/Evolución/Antropología/Cambio Climático/Arqueología/Industria petrolera/Biología/Agricultura/Ciencia/Energía.

La verdadera razón por la que los humanos somos la especie dominante. Parte 1/2

La excepcional relación de la humanidad con la energía empezó hace cientos de miles de años, con el descubrimiento del fuego.

Desde los primeros humanos que frotaron dos palos para hacer fuego, hasta los combustibles fósiles que impulsaron la revolución industrial, la energía ha jugado un papel central en nuestro desarrollo como especie. Pero la manera en que la consumen nuestras sociedades también ha creado el mayor reto para la humanidad. Uno que requerirá todo nuestro ingenio para resolver.

La energía es la clave del dominio mundial de la humanidad.

No solo se trata del combustible que impulsa los aviones y nos permite atravesar continentes enteros en pocas horas, o las bombas que construimos que pueden aplastar ciudades enteras, sino las enormes cantidades de energía que consumimos todos los días.

Considera esto: un ser humano en reposo requiere la misma cantidad de energía que una bombilla incandescente tradicional para sostener su metabolismo -unos 90 vatios (julios por segundo)-.

Pero lo que un humano promedio en un país desarrollado usa se acerca a 100 veces esa cantidad, si se suma la energía necesaria para movernos, construir y calentar nuestras casas, cultivar nuestro alimento y todas las otras cosas a las que se dedica nuestra especie.

El estadounidense promedio, por ejemplo, consume unos 10.000 vatios.

Esa diferencia explica mucho sobre nosotros, nuestra biología, nuestra civilización y el increíblemente próspero estilo de vida que llevamos, comparado, naturalmente, con los otros animales.

Cráneos de antiguos homínidos

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Los cerebros de los humanos modernos (el de arriba y el de abajo a la derecha) son más grandes que los de nuestros antiguos antepasados. 

¿Influyó el control del fuego en el crecimiento del cerebro?

Porque, virtualmente contrario a todas los demás seres de la Tierra, nosotros los humanos hacemos mucho más con la energía que impulsa nuestro metabolismo.

Somos criaturas de fuego.

La excepcional relación de la humanidad con la energía empezó hace cientos de miles de años, con el descubrimiento del fuego.

El fuego hizo mucho más que mantenernos calientes, protegernos de nuestros depredadores y darnos una nueva herramienta para la caza.

Una serie de antropólogos cree que el fuego realmente modificó nuestra biología.

«Cualquier cosa que permite a un organismo adquirir energía de forma más eficiente va a tener efectos enormes en la trayectoria evolutiva de ese organismo», explica la profesora Rachel Carmody de la Universidad de Harvard, en Cambridge, Massachusetts.

Ella cree que el desarrollo clave fue la cocina. La cocina transforma la energía disponible de la comida, arguye.

Los carbohidratos, proteínas y lípidos que aportan nutrientes a nuestros cuerpos se desenvuelven y son liberados cuando se calientan.

Eso facilita que nuestras enzimas digestivas trabajen más eficientemente, extrayendo más calorías más rápidamente que si consumiéramos la comida cruda.

Interprétalo como una manera de «predigestión» de la comida.

Un bombillo incandescente

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Un ser humano en reposo requiere la misma cantidad de energía que una bombilla incandescente para sostener su metabolismo.

La profesora Carmody y sus colegas creen que esa energía adicional garantiza la evolución de nuestros pequeños intestinos gruesos y relativamente grandes cerebros -hambrientos de energía- que nos distinguen de nuestros más cercanos parientes primates.

Y, a medida que nuestros cerebros fueron creciendo, se creó un círculo de retroalimentación positiva.

Cuando se añaden neuronas al cerebro mamífero, la inteligencia aumenta exponencialmente, indica Suzana Herculano-Houzel, neurocientífica basada en la Universidad de Vanderbilt, en Nashville, Tennessee.

Con cerebros más inteligentes, nos volvimos mejores para la caza y el forrajeo.

También encontramos mejores maneras de tener acceso a las calorías en la comida -al machacarla con una roca, molerla en harina, o simplemente dejar que se pudra- y, por supuesto, asarla sobre el fuego.

Al hacerlo, aumentamos aún más el suministro de energía para nuestros cuerpos.

Esto nos permitió evolucionar cerebros más inteligentes y el resultado de este círculo virtuoso impulsó nuestros cerebros al primer puesto de la clase.

Una pintura rupestre en España que se interpreta como una persona escalando un peñasco con cuerdas para recolectar miel de una colmena de abejas. Es posible que esté usando el humo de una tea para ahuyentar las abejas.

A lo largo de cientos de miles de años, el clima cambió constantemente, con capas de hielo que se extendían y luego se retiraban por todo el hemisferio norte.

La última Edad de Hielo terminó hace unos 12.000 años. Las temperaturas globales subieron rápidamente y luego se estabilizaron, y la humanidad se embarcó en su siguiente transformación energética.

Fue una revolución que vería al mundo alcanzar niveles sin precedentes de cambio tecnológico.

«En 2.000 años, por todo el mundo, en China, en Oriente Próximo, en Sudamérica, en Mesoamérica, hubo pueblos domesticando cultivos», dice el doctor Robert Bettinger, de la Universidad de California, Davis.

La plantación de cultivos fue prácticamente imposible durante la Edad de Hielo, opina, pero el nuevo clima cálido, junto con un gran aumento de dióxido de carbono (CO2), fue muy propicio para la vida vegetal.

El mono que cocinaba se convirtió también en un mono que cultivaba.

Mural de un cultivador en la tumba de Sennedjem, un artesano que vivió en antiguo Egipto

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Mural de un cultivador en la tumba de Sennedjem, un artesano que vivió en el antiguo Egipto.

Se requirió una gran inversión de energía humana en la forma de trabajo arduo y duro. A cambio, nuestros antepasados cosecharon un suministro de comida más abundante y fiable.

Piensa un instante sobre lo que hay que hacer para cultivar.

Los campos actúan como una especie de panel solar, pero en lugar de producir electricidad, convierten los rayos del sol en paquetes de energía química digerible.

Principalmente estaban los cultivos de cereales -granos domesticados como el trigo, el maíz y el arroz- que actuaban como una especie de moneda [o bien] de energía almacenada.

Ese bien se puede guardar en un silo para consumirlo cuando venga bien en los meses de invierno. O se puede llevar hasta el mercado para intercambiar por otros. O reinvertirlo plantando la siguiente cosecha.

O para engordar animales, que pueden convertir esa energía en carne, lácteos o fuerza de tiro.

Mohenjo Daro en Pakistán

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Después de la llegada de la agricultura, los humanos empezaron a experimentar con la convivencia en grandes y complejos asentamientos, como Mohenjo Daro en Pakistán.

Con el paso de los siglos, los animales y plantas domesticados en diferentes sitios del mundo se fusionarán en una especie de paquete agrícola, señala Melinda Zeder, una arqueóloga que estudia el desarrollo de la labranza pastoral en el Instituto Smithsonian.

Los cultivos alimentaron a los animales. Los animales trabajaron la tierra. Su estiércol alimentó a los cultivos. Y, dice la doctora Zeder, como paquete, aportaron una fuente de comida mucho más fiable y abundante.

Más comida significó más población, que podía expandirse a nuevos territorios y desarrollar nuevas tecnologías que producían aún más comida.

Fue otro ciclo virtuoso, pero esta vez impulsado por la energía solar captada a través de la agricultura.

El excedente de energía creado significó que podíamos sostener poblaciones más grandes y, lo que es más, no todos tenían que dedicarse al cultivo.

Las personas podían especializarse en la fabricación de herramientas, de casas, fundiendo metales o, si vamos al caso, diciéndole a otros qué era lo que debían hacer.

La civilización iba en desarrollo y con ella también hubo cambios fundamentales en las relaciones entre personas.

Las comunidades cazadoras recolectoras tienden a compartir sus recursos equitativamente. En comunidades agrícolas, en contraste, se pueden desarrollar profundas desigualdades.

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FUENTE RESPONSABLE: BBC News Por Justin Rowlatt & Laurence Knight – Marzo 2021

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Los errores genéticos introducidos artificialmente que pueden cambiar a la especie humana.

Los errores introducidos por la edición genética podrían pasarse de generación en generación.

He Jiankui parecía nervioso.

El investigador chino de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur, en Shenzhen, había estado trabajando en un proyecto ultrasecreto durante los últimos dos años, y estaba a punto de subir al podio en la Cumbre Internacional sobre Edición del Genoma Humano para anunciar los resultados.

La audiencia miraba ansiosamente. La gente empezó a filmar en sus teléfonos. El biólogo había creado los primeros bebés genéticamente modificados en la historia de la humanidad.

Después de 3.700 millones de años de evolución continua y sin perturbaciones por selección natural, una forma de vida había tomado su biología innata en sus propias manos.

El resultado fueron niñas gemelas que nacieron con copias alteradas de un gen conocido como CCR5, que, el científico esperaba, las hiciera inmunes al VIH.

Pero las cosas no eran lo que parecían.

«Me convenció durante los primeros cinco o seis minutos, parecía muy sincero», dice Hank Greely, profesor de derecho en la Universidad de Stanford y experto en ética médica, quien vio la conferencia en vivo a través de internet en noviembre de 2018.

«Y luego, a medida que avanzaba, comencé a sospechar más y más».

Una invención genética

En los años posteriores, quedó claro que el proyecto de He no era tan inocente como parecía.

Había violado leyes, falsificado documentos, engañado a los padres de los bebés sobre los riesgos y no realizó las pruebas de seguridad adecuadas.

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Todo esto dejó a muchos expertos horrorizados -fue descrito como «monstruoso» y «amateur»- y el investigador ahora está en prisión.

He Jiankui durante su presentación

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He Jiankui recibió una pena de tres años de prisión por realizar «prácticas médicas ilegales».

Sin embargo, lo más grave de todo fueron los errores que cometió.

Resulta que las bebés involucradas, Lulu y Nana, no han sido dotadas con genes cuidadosamente editados después de todo. No solo no son necesariamente inmunes al VIH, sino que se les ha dotado accidentalmente de versiones de CCR5 que están totalmente inventadas.

Es probable que no existan en ningún otro genoma humano del planeta. Y, sin embargo, tales cambios son heredables: podrían transmitirse a sus hijos, a los hijos de sus hijos, etc.

En experimentos con animales genéticamente modificados, se ha visto que este campo está plagado de errores y malentendidos.

Desde conejos alterados para ser más delgados que inexplicablemente terminaron con lenguas mucho más largas, hasta ganado modificado para carecer de cuernos que fue dotado de ADN bacteriano (incluidos algunos genes que confieren resistencia a los antibióticos).

Un 16%

Recientemente, investigadores del Instituto Francis Crick de Londres comprobaron que editar la genética de embriones humanos puede tener consecuencias no deseadas.

Al analizar los datos de experimentos anteriores, encontraron que aproximadamente el 16% tenía mutaciones accidentales que no se habrían detectado mediante pruebas estándar.

¿Por qué estos errores son tan comunes? ¿Se pueden remediar? Y ¿cómo podrían afectar a las generaciones futuras?

Esto puede parecer un problema para el futuro. Después de todo, el trabajo de He ha sido ampliamente condenado y los bebés de diseño son ilegales en muchos países, al menos por ahora.

Durante años, Lulú, Nana y un misterioso tercer bebé, cuya existencia solo se confirmó durante el juicio del científico, fueron las únicas personas editadas genéticamente en el planeta.

Pero esto podría estar a punto de cambiar, gracias a la edición de «células somáticas».

¿Qué es?

Se trata de una nueva técnica que se está desarrollando para tratar una variedad de enfermedades devastadoras, desde oscuros trastornos metabólicos hasta la principal causa de ceguera infantil.

Imagen de una edición genética

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La edición de células somáticas podría curar muchas enfermedades, pero tiene sus riesgos.

Se considera que la tecnología representa un gran avance en el manejo de algunos de los trastornos hereditarios más difíciles de tratar, así como de enfermedades comunes como el cáncer.

Funciona así: en lugar de alterar el genoma de una persona mientras es un óvulo fertilizado o un embrión temprano, este método altera células ordinarias, como las de órganos específicos, como por ejemplo, el ojo.

Esto significa que los cambios no deberían ser heredados por la próxima generación. Pero, como ocurre con todas las ediciones de genes, no es tan simple.

«Digamos que estamos inyectando un editor de genoma en el cerebro para apuntar a las neuronas en el hipocampo», dice Krishanu Saha, un bioingeniero de la Universidad de Wisconsin-Madison que actualmente forma parte de un consorcio que investiga la seguridad de esta técnica.

«¿Cómo nos aseguramos de que esos editores del genoma no viajen a los órganos reproductivos y terminan alterando un espermatozoide o un óvulo?».

Por el momento, aún no se sabe qué tan probable es esto, pero Saha explica que es algo que están estudiando con detenimiento, especialmente porque parece que el tratamiento estará mucho más disponible durante la próxima década.

El año pasado se inyectó por primera vez un editor de genes en humanos, como parte de un ensayo clínico histórico.

Si las células reproductivas terminaran siendo alteradas, «ciertamente, tendríamos individuos que tienen nuevas variantes genéticas que podrían ser potencialmente muy problemáticas».

Un experimento fallido

Pero primero, volvamos a las bebés chinas editadas genéticamente, para una clase magistral sobre lo que puede salir mal cuando la técnica se maneja sin la debida precaución.

El objetivo de He era darles a las niñas una versión del gen CCR5 que está naturalmente presente en alrededor del 1% de los europeos del norte.

Imagen del gen CCR5

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El receptor CCR5 proporciona un punto de entrada para el VIH.

Cuando las personas con este gen están expuestas al VIH, el virus no puede ingresar al sistema y, en consecuencia, son inmunes.

Este era el objetivo, pero no funcionó como el científico esperaba. En cambio, tanto Lulú como Nana portan genes CCR5 nuevos, que son completamente diferentes del gen normal.

Nana porta dos genes alterados, mientras que Lulu tiene uno alterado y uno normal.

«Nunca antes habíamos visto estas proteínas CCR5 y no conocemos su función en el contexto de un ser humano», dice Saha. «Básicamente estamos haciendo ese experimento ahora».

Hoy la mayor parte de la edición de genes utiliza «Crispr», una especie de tijeras genéticas desarrolladas en 2012 por las científicas ganadoras del premio Nobel Emmanuelle Charpentier y Jennifer A Doudna.

La tecnología se basa en el sistema inmunológico de muchas bacterias. Cuando se encuentran con una amenaza viral potencial, copian y pegan parte del ADN del virus en su propio genoma, luego lo usan para desarrollar un par de tijeras que pueden identificar esa secuencia exacta. Si alguna vez lo vuelven a encontrar, simplemente lo recortan y lo desactivan.

Este es más o menos el mismo proceso para editar células humanas: los científicos usan una secuencia guía para mostrar al sistema Crispr dónde unir y cortar, lo que les permite apuntar a ciertos genes con precisión y cortar segmentos no deseados.

El propio sistema de reparación de la célula repara la ruptura, dejando un genoma perfectamente alterado. Sin embargo, esto no siempre va según lo planeado.

Unas tijeras cortado genes

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La técnica Crispr, desarrollada en 2012, permitió la edición genética.

Cambios no deseados

En el caso de las bebés chinas, el alteró una secuencia que resultó ser similar a la que se suponía que estaba cortando.

Es un problema común: un estudio reciente descubrió que la edición causaba cambios no deseados más de la mitad de las veces.

Si bien se cree que los dos genes CCR5 de Nana podrían protegerla del VIH, uno de los dos genes de Lulú mantuvo su versión natural, lo que significa que podría ser susceptible al virus.

El experimento no solo terminó inventando nuevas mutaciones, sino que no alteró todas las células.

Este efecto «mosaico» surge del hecho de que es más fácil editar embriones que alterar un óvulo recién fertilizado, que consta de una sola célula.

Pero al editar un embrión, no todo se ve necesariamente afectado de manera uniforme por las ediciones: algunas células mantendrán su composición genética original, mientras que otras se verán alteradas.

A medida que se desarrollan los diferentes órganos y tejidos, esta variación permanece, por lo que, si tuviera cuatro células iniciales, a una de las cuales se le dio un CCR5 mutado, podría terminar en el 25% de las células del cuerpo.

En 2018, cuando nacieron las gemelas, CCR5 era principalmente conocido por su capacidad para permitir que el virus del VIH ingresara a las células.

Hoy en día, existe un consenso emergente de que tiene una variedad de funciones, que incluyen el desarrollo del cerebro, la recuperación de accidentes cerebrovasculares, la enfermedad de Alzheimer, la propagación de ciertos cánceres y el resultado de una infección con otros patógenos.

«No sabemos cómo se verán afectadas las vidas de los bebés», dice Saha, «qué tan susceptibles serán a varios tipos de enfermedades infecciosas y qué significa esto en términos de pandemias actuales y futuras».

De hecho, se cree que las proteínas CCR5 típicas protegen contra una variedad de patógenos, como la malaria, el virus del Nilo Occidental, el virus de la encefalitis transmitida por garrapatas, la fiebre amarilla y virus respiratorios como la gripe, lo que sugiere que la edición pudo haberles robado a sus sujetos una adaptación útil.

Un conejo sacando la lengua

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La edición genética suele tener resultados inesperados, como unos conejos alterados para ser más delgados que inexplicablemente terminaron con lenguas mucho más largas.

Alternativas

Sin embargo, no todo son malas noticias. En primer lugar, no es seguro que la edición de células somáticas altere necesariamente las células reproductoras; es solo una posibilidad teórica.

Para averiguar si esto realmente está sucediendo, Saha y su equipo han estado trabajando con ratones de laboratorio, marcando las células alteradas con una proteína roja fluorescente para poder ver si al inyectar un ratón con un editor destinado, digamos, al cerebro, terminará afectando su esperma o sus óvulos.

«Hemos visto muchos glóbulos rojos en el cerebro», dice Saha. «Hasta ahora, no hemos visto nada en los órganos reproductivos, lo cual es un buen resultado tranquilizador».

En segundo lugar, no toda la edición somática tiene que ocurrir dentro del cuerpo. Para algunos trastornos, como la anemia de células falciformes, el tejido afectado -en este caso, los glóbulos rojos- se puede extraer y tratar fuera del cuerpo.

Esto significa que el editor solo encuentra las células a las que se dirige, y casi no hay riesgo de que las mutaciones se transmitan de generación en generación.

Finalmente, podría reducirse el uso de esta técnica a quienes no tengan riesgos de pasar esos cambios a una nueva generación. Por ejemplo, ofreciéndose sólo a pacientes que hayan pasado la edad fértil o que se acerquen al final de sus vidas.

Según Saha, es probable que haya muchas personas que estén dispuestas a sacrificar la posibilidad de tener hijos para mejorar su calidad de vida.

Él cree que el camino a seguir es asegurarse de que los pacientes estén bien informados de los riesgos antes de aceptar dichos procedimientos.

Un experimento intergeneracional

Pero digamos que terminamos con errores artificiales en el acervo genético humano. ¿Exactamente qué tan permanentes podrían volverse?

Una mano de una mujer y una mano de un bebé

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¿Pasarán los errores genéticos de generación a generación?

Según el profesor Greely, quien ha escrito un libro sobre las implicaciones del proyecto de He, la respuesta depende de qué hacen las ediciones y cómo se heredan.

«Es posible que simplemente mueran o se vean abrumados por el vasto mar de genes normales y la variación genética normal», dice.

«Algunas personas tienen el temor de que, si se hace un cambio, eventualmente todos los seres humanos llevarán ese cambio. Eso es realmente poco probable a menos que el cambio sea muy, muy beneficioso».

Esto último es, por supuesto, una posibilidad. Ya sea que una mutación se genere mediante un error de edición o errores naturales, en ocasiones las mutaciones son útiles.

Algunos expertos incluso han sugerido que a los bebés CCR5 se les puede haber mejorado el cerebro de forma inadvertida.

El argumento se deriva de una investigación que muestra que la versión natural del gen que heredan la mayoría de los humanos -el tipo que habrían tenido los bebés-, en realidad suprime la «neuroplasticidad» del cerebro o la capacidad de crecer y reorganizarse.

Algunos estudios han demostrado que las personas que carecen de un CCR5 normal pueden recuperarse de los accidentes cerebrovasculares más rápidamente y, según se informa, les va mejor en la escuela, mientras que los ratones sin una versión funcional de este gen tienen mejor memoria.

Sin embargo, hay algunas situaciones en las que las mutaciones raras pueden propagarse ampliamente, sean útiles o no.

Tomemos como ejemplo la enfermedad de Huntington, una afección desgarradora que gradualmente detiene el funcionamiento normal del cerebro y finalmente causa la muerte.

Es inusual para una enfermedad genética, porque, incluso si tienes una copia sana del gen, desarrollarás la enfermedad, lo que significa que sería esperable que eventualmente desaparezca.

Sin embargo, en el Lago de Maracaibo, en el noroeste de Venezuela, hay una mayor concentración de personas con la enfermedad que en cualquier otro lugar del mundo.

Hay dos teorías sobre por qué esto estaría pasando. Una es que la enfermedad se materializa típicamente cuando las personas tienen alrededor de 40 años, es decir, después de que la mayoría tuvo hijos, y potencialmente les pasó la enfermedad.

La segunda es el llamado Efecto Fundador, que distorsiona la distribución de genes en poblaciones pequeñas al permitir que los genes inusuales de los «fundadores» – los primeros miembros de la comunidad – se propaguen más ampliamente de lo habitual.

Lago de Maracaibo, en Venezuela

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En algunas aldeas del Lago de Maracaibo, en Venezuela, los pobladores tienen un 50% de posibilidades de heredar la enfermedad de Huntington.

Se cree que los pacientes con Huntington en el Lago de Maracaibo comenzaron con una sola mujer, María Concepción Soto, quien se mudó al área desde Europa a principios del siglo XIX.

Ella era portadora de la mutación mortal que la causa, que se transmitió a más de 10 generaciones de descendientes, que abarca a más de 14,761 personas vivas, a partir de 2004.

Si Nana o Lulu se mudaran a un área menos poblada, con baja migración, como una isla aislada, o se unieran a un grupo religioso con reglas estrictas sobre matrimonios mixtos, es posible que sus mutaciones establezcan una prevalencia relativamente alta en esa comunidad.

En China, donde se cree que viven, actualmente hay altas tasas de migración interna, por lo que es posible que sea menos probable que los genes se incrusten.

Posibles soluciones

Más allá de esto, Saha señala que pueden pasar muchas, muchas generaciones para que se pueda detectar cualquier patrón en la distribución de los errores genéticos.

Existe una solución obvia, aunque no hay garantía de que los humanos editados estén de acuerdo con ella: en lugar de permitir que las mutaciones artificiales se propaguen, simplemente podríamos corregirlas, utilizando la misma técnica que se utilizó para crearlas en primer lugar.

«Creo que es una posibilidad real», dice Greely. «O [si una persona tiene una copia sana, como Lulu] debería poder utilizar la selección de embriones, para asegurarse de que su descendencia no reciba la versión alterada».

Sin embargo, esta solución se basa no solo en la voluntad individual, sino también en que una persona sepa que sus células reproductivas han sido editadas, como puede no ser el caso de quienes se han sometido a una edición somática por una enfermedad que se manifiesta en otras partes del cuerpo.

Dado lo poco que sabemos sobre las funciones de ciertos genes en nuestro entorno actual, Saha cree que debemos ser más cautelosos al realizar cambios potencialmente milenarios.

«Me sorprendo todos los días por cuántas funciones diferentes tienen los genes; trato de ser lo más humilde posible en términos de asumir que sé todo lo que haría una mutación genética en una célula humana», dice.

«Estos son genes que han estado involucrados en nuestro genoma durante miles de años, si no más, por lo que saber cómo funcionarán para los humanos en diferentes contextos durante los próximos cien años es realmente un desafío».

Para decidir si una edición es ética, es posible que primero necesitamos comprender en qué tipo de mundo futuro podría permanecer.

Imagen de portada: Gentileza de BBC Future

FUENTE RESPONSABLE: BBC Future por Zaria Gorvett

Ciencia/Genética/Salud/Biología

 

 

El científico latinoamericano que resolvió un misterio genético gracias a un artefacto egipcio de 2.000 años de antigüedad (y por qué importa para el futuro).

Óscar Pérez Escobar: «La arqueo genómica es como una máquina del tiempo, donde uno tiene una oportunidad casi única de volver al pasado».

Es como una fascinante historia de detectives, le dice a BBC Mundo el investigador colombiano Óscar A. Pérez Escobar.

El científico de Kew Gardens, el Jardín Botánico de Londres, y sus colegas revelaron cómo fue siglos atrás la compleja «vida amorosa» de una planta.

Y lo hicieron gracias a un objeto que alguien enterró, hace más de 2.000 años, en un cementerio egipcio de animales momificados.

Descifrar los secretos genéticos de ese artefacto permitió develar cómo fue la domesticación de un cultivo que consumen millones de personas: la palma dátil.

Y esta información es crucial para el futuro, dijo el investigador.

El Dr. Pérez Escobar es uno de los autores principales del nuevo estudio sobre este hallazgo, que se publicó en la revista Molecular Biology and Evolution y fue fruto de un esfuerzo internacional. Los investigadores de Kew trabajaron en cooperación con 15 instituciones de cuatro continentes.

El estudio es una aplicación de la llamada «arqueo genómica», una ciencia que el científico compara a una «máquina del tiempo».

Pérez Escobar habló con BBC Mundo sobre el hallazgo, su importancia ante el cambio climático y la vocación que descubrió entre orquídeas en los bosques de niebla de Colombia.

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¿Dónde fue hallado el artefacto egipcio que reveló, como tú dices, «la vida amorosa» de esta planta hace miles de años?

El objeto que estudiamos fue encontrado en la necrópolis animal de Saqqara, en Egipto. El lugar es de gran interés arqueológico porque allí se han encontrado millones de animales momificados, entre otros artefactos, que han permitido entender los modos de vida y evolución de sociedades egipcias en diferentes períodos de tiempo.

Artefacto de 2.100 años de antigüedad de hojas de palma dátil

FUENTE DE LA IMAGEN – GENTILEZA ÓSCAR PÉREZ ESCOBAR

El artefacto de 2.100 años de antigüedad se encuentra actualmente en la Colección de Botánica Económica del Jardín Botánico de Londres, Kew Gardens.

El artefacto tiene una antigüedad de 2.100 años según análisis de datación de isótopos de Carbono-14.

Fue encontrado durante un expedición conducida en 1971 por la Sociedad de Exploración Egipcia (ahora Ministerio de Antigüedades Egipcias) y fue estudiado por primera vez por el botánico inglés Frank Nigel Hepper, quien estaba asociado a Kew en esa época. El objeto fue donado por la Sociedad de Exploración Egipcia a Kew para investigaciones científicas.

En el estudio describen el artefacto como misterioso. ¿Se sabe para qué se usaba?

Cuando se encontró el artefacto se pensó que era un tipo de soporte para respaldar la cabeza, pero no había registros parecidos de objetos con esa función.

Sin embargo, un objeto parecido encontrado en la misma localidad pero mejor documentado, indica que su verdadera utilidad era como sello de jarrones para almacenar líquidos.

Pirámide de Djoser en Saqqara

FUENTE DE LA IMAGEN – MANUEL LEHMANN

El objeto fue hallado en un cementerio de animales momificados en el gran complejo arqueológico de Saqqara, a unos 30 km al sur de El Cairo.

¿Podrías explicarnos lo difícil que fue y el esfuerzo que llevó extraer el material genético?

Fue un verdadero reto acceder el código genético de nuestra muestra arqueológica, que en el estudio llamamos «la palma dátil de Saqqara». En comparación con restos arqueológicos de animales, los tejidos de plantas usualmente no se preservan tan bien, especialmente a través de escalas de tiempo de miles de años.

Esto se debe principalmente a que los huesos tienden a preservar mejor el ADN y no se comparan a la cutícula o lignina de las plantas, que son barreras protectoras más débiles.

¿Cómo lograron secuenciar ese material genético?

Nos tomó experimentos equivalentes a un año de trabajo (conducidos en la Universidad de Potsdam, en Alemania) para poder obtener una representación útil del código genético de este objeto.

Tuvimos que secuenciar en repetidas ocasiones millones de fragmentos del ADN de la palma de Saqqara porque dada su antigüedad, el ADN estaba en un grado de deterioro bastante avanzado.

Esto se debe a que una vez separada, la hoja de la palma dátil utilizada para elaborar los sellos de jarrones en esa época, su código genético o ADN deja de repararse y comienza a romperse en millardos de fragmentos, o a reunir mutaciones artificiales en dichos fragmentos.

Los efectos de estos dos procesos se acumulan de manera exponencial a través del tiempo. Además, las hojas de palmas dátiles son muy ricas en fibras, las cuales no almacenan tanto ADN como tejidos más suculentos como semillas u hojas de otros cultivos como el olivo o maíz.

Nadie había extraído ADN de tejidos antiguos de palmas hasta ese entonces.

Óscar Pérez Esobar y sus colegas del Jardín Botánico de Londres Mark Nesbitt, Sidonie Bellot, Philippa Ryan y Natalia Przelomska

FUENTE DE LA IMAGEN – GENTILEZA ÓSCAR PÉREZ ESCOBAR

Los investigadores de Kew trabajaron en cooperación con 15 instituciones de cuatro continentes. De izq. a der. Óscar Pérez Escobar, Mark Nesbitt, Sidonie Bellot, Philippa Ryan y Natalia Przelomska en la Colección de Botánica Económica de Kew.

¿Qué descubrieron sobre la historia de esta palma?

Nuestro estudio reveló por primera vez que la palma dátil que consumimos hoy en día tuvo una relación amorosa con otras dos palmas cercanamente relacionadas (conocidas como la palma azúcar – Phoenix sylvestris – y la palma de Creta – Phoenix theophrasti), que actualmente ocurren en diferentes lugares a los que la palma dátil ocupa. (La palma de Creta se encuentra en zonas costeras de Creta y Turquía, y la palma azúcar es una especie asiática que ocurre en Bangladesh y desde el sureste de India a Nepal, Pakistán y el Himalaya Occidental).

¿Cómo llegaron a cruzarse esas especies?

Una hipótesis es que fueron facilitadas por el hombre a través del comercio. Otra hipótesis es que las otras palmas compartían rangos de distribución con dátiles, pero luego con el cambio climático su distribución cambió, y se aislaron completamente sus rangos.

Gracias al ADN extraído del sello del jarrón nosotros podemos asegurar con certeza que estas relaciones amorosas ya habrían ocurrido 2.100 años atrás.

¿Por qué es tan importante descubrir con qué especies cruzó la palma de Saqqara en el pasado?

Esto es super interesante porque nuestro estudio nos muestra que la vida de las plantas es mucho más complicada de lo que parece, y algunas veces involucra otras especies que no tienen ninguna utilidad aparente para el ser humano.

Pero esas especies pueden guardar en sus códigos genéticos el secreto para resistir condiciones climáticas adversas o enfermedades, gracias a genes que usualmente se pueden perder en el proceso de domesticación de un cultivo.

Hombre trepado a una palmera cargada de dátiles

FUENTE DE LA IMAGEN – GENTILEZA ÓSCAR PÉREZ ESCOBAR

Saber cómo fue la domesticación de la palma de Saqqara ayudará a producir dátiles más resistentes al cambio climático.

Revelar la domesticación de cultivos de hace miles de años puede ser entonces clave para enfrentar el cambio climático…

Conocer de dónde vienen las plantas que actualmente consumimos y el modo y tiempo de su domesticación es de vital importancia para el mejoramiento de estos mismos cultivos, especialmente en las condiciones en las que vivimos actualmente con un clima que está variando muy rápidamente.

Saber de dónde vienen estos cultivos es esencial para encontrar parientes silvestres con genes que podrían ser de utilidad para producir cultivos bajo condiciones climáticas agrestes, o bajo la presión de enfermedades emergentes.

En el caso de nuestro estudio, saber que la palma compartió genes con especies cercanamente relacionadas es realmente útil porque esto nos indica que, cuando fuese necesario, habría oportunidad de producir dátiles más robustos frente a climas áridos o que tengan mayor producción de frutos por planta, mediante el cruce de cultivares de palmas dátiles y especies cercanas.

Gentileza Óscar Pérez Escobar junto a su colega Diego Bogarin

FUENTE DE LA IMAGEN – GENTILEZA ÓSCAR PÉREZ ESCOBAR

Óscar Pérez Escobar (der) junto al botánico Diego Bogarín de Costa Rica, otro de los autores del estudio.

El estudio que realizaron es una aplicación de arqueo genómica. ¿Qué es exactamente esta ciencia?

La arqueo genómica ha sido increíblemente útil, por ejemplo, para entender fenómenos como la relación entre humanos y neandertales.

Básicamente consiste en acceder a fragmentos del código genético de restos de plantas o animales preservados en condiciones especiales (facilitados por climas especialmente cálidos y secos, o preservados de la luz solar).

El trabajo de arqueo genómica en plantas es un poco parecido al trabajo que hace un detective al compilar evidencia cuando hay sospecha de un evento inusual.

En el caso de la palma dátil, estudios anteriores ya indicaba que tenía parte de su ADN compartido con la palma de Creta, pero no se sabía en qué momento esa relación amorosa había ocurrido. Gracias a la arqueo genómica logramos develar estos misterios y proveer una posible fecha sobre cuándo esos intercambios ya habían ocurrido.

¿Cuán reciente es la arqueo genómica y en qué medida ha sido posible por la revolución en técnicas de secuenciación?

El acceso al código genético de fragmentos de plantas o animales de cientos o miles de años de antigüedad se ha venido desarrollando desde hace dos o tres décadas. Pero en ese entonces, por limitaciones tecnológicas, era posible acceder a un número muy limitado de fragmentos de ADN y por lo tanto lo que podíamos aprender sobre un objeto particular era muy poco.

Ahora, gracias a la aplicación de secuenciación paralela de millones de fragmentos de ADN (lo que llamamos secuenciación de nueva generación o genómica en algunos casos) extraídos de fragmentos de plantas o animales antiguos podemos acceder a representaciones enteras del código genético de un individuo que existió cientos o miles de años atrás.

Artefacto de 2.100 años de antigüedad de hojas de palma dátil

FUENTE DE LA IMAGEN – GENTILEZA ÓSCAR PÉREZ ESCOBAR

Técnicas de secuenciación de nueva generación permiten descifrar genomas enteros de objetos de miles de años como el hallado en Saqqara.

Obviamente, dada la complejidad de los códigos genéticos de las plantas y el grado de deterioro de tejidos de plantas o animales de miles de años de antigüedad, esta es una labor que siempre es complicada.

¿La arqueo genómica está abriendo un nuevo mundo?

¡Yo diría que sí! La arqueo genómica es como una máquina del tiempo, donde uno tiene una oportunidad casi única de volver al pasado, en un período de tiempo dado y obtener secretos muy ligados a la existencia del ser humano, sobre las plantas o animales de los que dependemos.

El desarrollo de nuevas tecnologías en un futuro no muy lejano nos permitirá ir de manera fácil más allá del código genético y tener incluso una idea muy detallada, por ejemplo, del contenido proteico o nutricional de plantas de miles de años, las condiciones específicas de clima en que ocurrían o cómo era su apariencia física en gran detalle.

Semillas y partes de frutos de palmas dátiles de cerca de 2.000 años hallados por el arqueólogo Flinders Petrie alrededor de 1920 en Luxor, parte de la Colección de Botánica Económica en Kew Gardens

FUENTE DE LA IMAGEN – GENTILEZA ÓSCAR PÉREZ ESCOBAR

Semillas y frutos de palmas dátiles de unos 2.000 años hallados por el arqueólogo Flinders Petrie alrededor de 1920 en Luxor. «Estas semillas podrían ser potencialmente germinadas para rescatar genotipos extinguidos».

¿Podría tu trabajo aplicarse en el futuro a otros cultivos?

Uno de los cultivos en los que se podría aplicar arq genómica es el olivo (Olea europaea). En Kew hay colecciones preciosas de semillas que fueron encontradas ¡en el sarcófago del faraón Tutankamón! Adicionalmente, hay una gran cantidad de material con su código genético bien caracterizado al que se puede acceder de manera gratuita.

Actualmente el olivo es un cultivo que está tremendamente amenazado por una bacteria que está causando la muerte masiva de árboles en Italia, España y Grecia, y se estima que podría causar pérdidas enormes. La arqueo genómica nos podría ayudar a entender cuándo esta bacteria comenzó a afectar los olivos y si algunos genotipos en el pasado eran resistentes a dicha enfermedad.

¿Cuándo llegaste a Kew y cómo nació tu pasión por las plantas?

Yo trabajo en Kew desde hace cinco años. Llegué como investigador posdoctoral después de terminar mi doctorado en evolución y sistemática de orquídeas en la Universidad de Múnich, en Alemania.

Pero desde 2019 tengo la gran fortuna de trabajar como investigador líder.

Mi pasión por las plantas comenzó cuando aprendí de botánica durante mi pregrado en la Universidad Nacional de Colombia cuando tenía 17 años. Había salidas de campo a bosques de niebla en la cordillera Norte Andina, experiencias bellísimas.

Me fascinó en ese entonces saber cómo es posible que en espacios tan reducidos haya una densidad de plantas tan grande, y entender cómo han evolucionado a través de escalas de tiempo largas (millones de años) y más recientes (cientos a miles de años).

Óscar Pérez Escobar

FUENTE DE LA IMAGEN – GENTILEZA ÓSCAR PÉREZ ESCOBAR

«Mi pasión por las plantas comenzó cuando aprendí de botánica durante mi pregrado en la Universidad Nacional de Colombia cuando tenía 17 años».

¿Qué sientes hoy en día cuando tienes entre tus manos el artefacto egipcio de más de 2000 años que está revelando estos secretos?

Una gran curiosidad. Por ejemplo, no puedo dejar de imaginar qué tiempo tomó elaborarlo, qué tan valorado era. Son solo algunas de las preguntas que pasan por mi cabeza cada vez que visitó nuestra colección y veo estos objetos de miles de años de antigüedad.

Esos objetos deben guardar aún muchos secretos…

Un mensaje muy importante de nuestro estudio es que aún hay muchísimo por entender en cuanto al origen y evolución de las plantas de las que el ser humano depende. Se han invertido muchos fondos en investigación en las últimas tres décadas en palmas dátiles, un cultivo que representa millones de dólares en diferentes economías a nivel mundial, pero los vacíos de conocimiento que aún existen son grandes.

Por ejemplo, no entendemos con certeza todas las relaciones de parentesco de las 14 especies de palmas dátiles que existen en el mundo.

Así que, por más que algo parezca que ya está estudiado, ¡siempre hay algo nuevo por descubrir!

Imagen de la portada: Gentileza BBC News Mundo

FUENTE RESPONSABLE: BBC News Mundo por Alejandra Martins

Ciencia/Biología/Cambio genético/Investigación/Colombia

 

 

8 claves para distinguir el envejecimiento normal del alzhéimer.

Nos guste o no, el paso de los años hace estragos en todos nosotros.

Inevitablemente, el envejecimiento implica una serie de cambios considerados normales, que entran dentro de lo que llamamos envejecimiento exitoso.

Sin embargo, no es raro confundir algunos de estos signos de envejecimiento —sobre todo el despiste— con los primeros síntomas del desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, una enfermedad neurodegenerativa progresiva que afecta a numerosas funciones, principalmente la memoria y el aprendizaje.

Para que no haya espacio para la confusión, recopilamos 8 aspectos clave que permiten distinguir claramente los síntomas propios del alzhéimer de los cambios asociados al envejecimiento normal:

1. Pérdida de memoria vs. olvidar temporalmente algo

Olvidarse de vez en cuando de nombres de personas y acordarse más tarde no es motivo de alarma.

Pueden existir múltiples causas relacionadas con los problemas de memoria inmediata, a menudo por fallos de atención o de concentración.

Estos déficits pueden ser transitorios y deberse a la ansiedad, al estrés o al efecto de algunos fármacos.

En el caso de los pacientes de alzhéimer, la pérdida de memoria o amnesia es uno de los síntomas más comunes.

No es transitoria y suele empeorar con el tiempo.

Lo habitual es olvidar la información recién aprendida, como fechas o eventos, y preguntar por las mismas cosas una y otra vez.

Una mujer se lleva la mano a la cabeza

FUENTE DE LA IMAGEN – GETTY IMAGES

2. Desorientación en tiempo o lugar vs. no acordarse de la fecha actual.

Se considera dentro de la normalidad, y no solo del envejecimiento, olvidarse puntualmente del día en que estamos.

Bajo situaciones de estrés (o por deseos de que llegue pronto el fin de semana), confundimos el día en que vivimos.

En pacientes con alzhéimer, por el contrario, se produce una desorientación tanto temporal como espacial.

Eso implica que se olvidan fechas (muchas), incluso el año en que viven o nacieron.

Pero también tienen dificultad para llegar a un sitio conocido, y con frecuencia no recuerdan dónde están ni cómo han llegado ahí, corriendo el riesgo de extraviarse.

3. Afasia vs. olvidar la palabra exacta

A todos nos ha pasado que, en ocasiones, no nos acordamos de una palabra específica y la tenemos «en la punta de la lengua».

Generalmente, más tarde, o incluso al día siguiente, nos viene a la mente de repente el término.

Nada alarmante…

En la enfermedad de Alzheimer aparece la afasia, cuyos síntomas iniciales son la dificultad para comunicarse y conversar.

Eso afecta a la expresión de palabras (o no encuentran la palabra adecuada o se repiten mucho), y genera fallos en el orden de las palabras y la escritura.

Radiografía de un cerebro

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4. Alteraciones del comportamiento vs. malhumor

¿Quién no ha tenido un mal día?

El estrés diario, los problemas cotidianos y las preocupaciones pueden hacer que nos cambie temporalmente el humor, estemos irascibles o apáticos.

A veces incluso nos enfadamos al vernos obligados a cambiar alguna de nuestras rutinas.

El alzhéimer va más allá.

Puede provocar alteraciones psicológicas y del comportamiento, como ansiedad, depresión, agitación, agresividad, irritabilidad, cambios emocionales, delirios, alucinaciones, deambulación y hasta alteraciones del sueño y del apetito que no se pueden explicar por otros motivos.

5. Objetos fuera de lugar vs. pérdida puntual

¿Dónde he dejado las llaves del carro?

Normal. Hacemos varias cosas a la vez y, a veces, de forma automática.

Cuando queremos recordar dónde dejamos la llave, nos falla la memoria.

Sin embargo, somos capaces de recordar lo que hicimos al entrar a la casa y caer en la cuenta que nos fuimos directamente a la cocina y, allí están, sobre la encimera.

Las personas que padecen alzhéimer suelen perder objetos, pero no son capaces de volver sobre sus pasos para encontrarlos.

Es más, muchas veces incluso acusan a los demás de robarles porque no recuerdan que fueron ellos los que lo dejaron allí.

Dos mujeres conversan

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6. Falta de juicio vs. malas decisiones

Las malas decisiones las tomamos todos, por falta de experiencia o por impulsividad.

Los pacientes con alzhéimer, por el contrario, presentan conductas anómalas o inapropiadas para la situación en que se encuentran, problemas en la planificación de sus tareas o finanzas y dificultades para la resolución de problemas.

Es posible que gasten o incluso regalen dinero de forma injustificada o que le presten menos atención al cuidado personal.

7. Apatía y aislamiento social vs. periodos de cansancio

Un día agotador, el cansancio o la falta de sueño por todas las obligaciones que tenemos nos puede convertir temporalmente en personas más hogareñas con menos ganas de participar en actividades sociales.

Eso no es lo que les pasa a los enfermos de alzhéimer, ni mucho menos.

En su caso, realizar actividades sociales o deportivas supone todo un desafío.

Incluso se pueden volver introvertidos en situaciones donde están expuestos a otras personas.

ilustración - alzhéimer

FUENTE DE LA IMAGEN – PM IMAGES/GETTY IMAGES

El deterioro neurofisiológico dificulta el procesamiento de operaciones mentales, incluida una simple conversación.

8. Dificultad en tareas habituales vs. ayuda con tareas complejas.

Es normal que las personas mayores requieran ayuda para tareas complejas o a las que ellas no están acostumbradas, como el uso del teléfono móvil o la programación de un mando a distancia.

Sin embargo, cuando afecta de forma significativa al desempeño de actividades cotidianas como realizar la compra, manejar dinero o cuentas bancarias, gestionar la medicación, asistir a las citas médicas u organizar un viaje, por ejemplo, podríamos encontrarnos en el inicio de un estado patológico.

En etapas avanzadas, puede afectar a tareas más básicas incluyendo vestido, aseo, manejo en la cocina, etc.

Diagnóstico profesional

Dicho esto, conviene aclarar que la presencia de uno solo de estos síntomas no es suficiente para sospechar de alzhéimer. Siempre se ha de acudir a un especialista para obtener un diagnóstico profesional.

Aunque a día de hoy no hay cura para el alzhéimer, su detección temprana es clave para un mejor tratamiento sintomático y para mantener una mejor calidad de vida durante el progreso de la enfermedad.

*Inés Moreno González es profesora e Investigadora Ramón y Cajal en Enfermedades Neurodegenerativas de la Universidad de Málaga y José Antonio Reyes es neurólogo del Hospital Regional Universitario de Málaga, del servicio de Salud Pública de Andalucía.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation y se publica en BBC Mundo bajo licencia Creative Commons. Puedes leer la versión original aquí.

Imagen de portada: BBC News – The Conversation

FUENTE RESPONSABLE: The Conversation por Inés Moreno y José E. Reyes

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