El llanto de los niños y sus efectos sobre sus sufridos padres.

Los niños son máquinas dereclamar atención y sus padres (en general)de prestársela. Cuando al resto de las personas que no son sus padres el llantode un niño provoca ojos inyectados en sangre, en los padres no suele ser ese elefecto principal (aunque sí pueda, con el tiempo, desarrollarse). Fuera bromas, en los mamíferos, el cuidadoparental es muy importante para favorecer la supervivencia de las crías durantesus primeros estados del desarrollo y, por tanto, la relación entre padres ehijos no sólo se vea nivel conductual, sino que esa relación se ha inscrito enlos genes, de modo que el simple llanto de la cría dispara una serie demecanismos neuronales y hormonales que ponen en alerta al organismo de lospadres para hacer cumplir sus requerimientos y, en lugar de sentir esaocupación como una carga lo encuentran recompensante. Veamos el porqué de estascuestiones.

Desde un punto de vista muysencillo (arquetípico, más bien) para unpadre novel, el ocuparse de su hijo en un momento dado incluye varias fasesque, por orden cronológico serían: percepción del llanto del niño, aproximarsea él, evaluar la situación, determinar las necesidades (ej: leche materna), proporcionar el apropiado cuidado al bebé (ej: dar de mamar) y finalizar la tarea (ej: acostarle de nuevo).

Durante el postparto temprano (los meses siguientes al parto) se observan nivelesincrementados de ansiedad y preocupación en los padres acerca de la seguridad ysalud del bebé que incluyen además sentimientos de reciprocidad, unidad e inclusoperfección idealizada del bebé, lo cual puede elevar aún más la ansiedad. Sinembargo, este tipo de pensamientos, podrían ser un mecanismo evolutivo quefavorezca el incremento de ansiedad para, al mismo tiempo, incrementar elcuidado sobre el niño. El principal mediado que se ha relacionado con esteincremento de ansiedad es la dopamina, cuya liberación se incrementa endiversas regiones cerebrales en respuesta al llanto del niño , y ese incrementode dopamina es aun mayor si se trata del llanto del propio hijo. La dopaminaactuaría no sólo sobre regiones cerebrales cuya modulación incrementaría losniveles de ansiedad, sino que además algunas de ellas están involucradas en laatención y la toma de decisiones, algo primordial para el cuidado del bebé. Poreso, podría decirse que la dopamina sería el factor clave en iniciar larespuesta parental al llanto del niño.

En relación con las madres, laoxitocina juega un papel fundamental. Esta hormona no sólo facilita el parto,sino que durante la lactancia, la liberación de oxitocina es fundamental parala eyección de la leche. La oxitocina juega además un importante papel en elestrechamiento de vínculos sociales y se cree que podría jugar también ciertopapel en el hecho de que las madres que tuvieron a sus hijos por cesárea seanmás propensas a la depresión postparto que aquellas que tuvieron un parto porvía vaginal. Así, las madres que dan de mamar a sus hijos presentan una mayoractivación de ciertas regiones cerebrales relacionadas con la emoción en respuestaal llanto de sus propios hijos que aquellas que no lo hacen. Por tanto, laoxitocina podría mejorar el cuidado parental incrementando las emocionespositivas y facilitando la actividad de circuitos cerebrales específicosrelacionados con el cuidado, mientras que atenuaría la actividad de circuitosrelacionados con el miedo y la aversión.

Por otro lado, es evidente que elcuidado del bebé es estresante, especialmente si se está expuesto por un tiempoprolongado al llanto del bebé, lo que dará lugar a un incremento en laactivación del eje hipotálamo-hipófisis-adrenal, el principal mediador de larespuesta a estrés, que tendrá como consecuencia la liberación de cortisol. Seha observado que las madres suelen presentar altos niveles de cortisol en los primerosmeses tras el parto y que estos niveles se relacionan con una actitud positivay los de vocalización hacia el bebé (hablarle, cantarle, etc). Incluso se ha observado una relación positivaentre los niveles de cortisol de madres noveles y su puntuación sobre el olorde varios bebés. Sin embargo, seis meses tras el parto esta relación seinvierte, de modo que un mayor cuidado de los bebés implica menores niveles decortisol circulantes. Se cree que ese cambio en los niveles de cortisol a lolargo del tiempo podría ser debido en parte a la liberación de oxitocina quetiene lugar cuando la madre da de mamar al bebé, ya que la oxitocina inhibe laactividad del eje hipotálamo-hipófisis-adrernal. Una actividad elevada de esteeje tras los seis meses postparto puede dar lugar, de hecho, a emocionesnegativas y un cuidado reducido de los hijos, así como mayores probabilidadesde padecer depresión. Recordemos que la exposición a altos niveles de estrés noes nada buena para nuestro cerebro (aquí y aquí).

Y, ¿qué ocurre cuando cesa elllanto del niño? La paz. Y esa paz llega porque se liberan opioides endógenosen ciertas áreas cerebrales relacionadas con las recompensa en la madre (y, posiblemente, en el padre), que también vanacompañados de un nuevo incremento de dopamina, esta vez en regiones quepromueven la expectativa de una recompensa lo que es incluso mejor que laobtención de la recompensa misma.

Todas estas cuestiones sonrelevantes de cara a entender cómo la evolución ha ido puliendo esa relación entrepadres e hijos para favorecer la supervivencia de los últimos (y posiblemente, también, de los primeros). No hequerido incluir demasiados nombres de regiones cerebrales para evitar volverloca a la concurrencia. Para aquellos que estén interesados en los circuitosespecíficos que se activan en respuesta al llanto del niño, se puede consultaruna buena revisión publicada recientemente sobre el tema:

Swain, JE (2011),Neuroendocrinology of parental response to baby-cry. J. Neuroendocrinol. Doi:10.1111/j.1365-2826.2011.02212.x

Entre fogones

Aunque rozamos ya el final de las nevadas y los tiempos de intenso frío, aún estamos a tiempo de comernos un majar propio de nuestras tierras, unos buenos judiones de la Granja o unas maravillosas fabes asturianas (cada cual que elija el caldo con que regarlas, pero un buen Ribera del Duero o una sidrita creo que son buenas opciones para cada uno de ellos). Sí, ya sé que esta manera de empezar un post no es la más ortodoxa, y menos aún, cuando se trata de unas comidas que acarrean un serio peligro olfativo posterior para nuestra compañía. Pero ¿quien puede resistirse a estos manjares?

No es de extrañar que a estas alturas, queridos lectores, penséis que estamos rozando la locura, al tratar temas gastronómicos en nuestro portal. La razón es bastante sencilla. Existe una conexión entre las judías y la malaria, y por descartar posibles opciones que os vengan a la cabeza, no es por eso del origen del término “malaria” como “mal aire”.

En la actualidad, existe un patrón de distribución curioso de una enfermedad conocida como la anemia falciforme. Esta enfermedad de origen genético, por simplificar diremos que, produce una anormalidad de los eritrocitos (glóbulos rojos) en las personas que lo sufren, lo que desencadena una deficiencia en su respiración. Pero, como otras muchas cosas no todo es malo, ya que esta enfermedad hace que los individuos que la sufren disminuyan su probabilidad de ser infectados por malaria. Ante este evaluación de costes/beneficios, no es de extrañar que donde existe malaria, existe una mayor abundancia de personas con esta enfermedad. La razón simplemente es que la malaria, una de las primeras causas de muerte en aquellas zonas donde es endémica, encuentra mayores facilidades para infectar aquellos individuos sin anemia falciforme. Y el resultado final, es un marcado solapamiento entre la ocurrencia de esta enfermedad y las zonas endémicas (o endémicas hasta épocas recientes) de malaria.

Pero volviendo al tema de nuestros orígenes de esta entrada, existen personas que no sólo sufren de los “costes” frecuentes de la ingestión de las habas, sino que tienen un problema añadido, padecen de favismo. Aunque pudiera resultar algo extraño no lo es, ya que existen cerca de 400 millones de personas que sufren esta enfermedad. El favismo es una deficiencia enzimática heredada de la síntesis de G6PD (Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa). Esta enzima es una herramienta de defensa de los glóbulos rojos frente a los radicales libres, curiosamente unos “elementos” que se liberan en gran medida con el consumo de las habas. De este modo, los eritrocitos de aquellas personas con favismo, sufren por un consumo excesivo de habas. No obstante, lo curioso del tema va más allá y es que la deficiencia de la enzima G6PD supone un cierto impedimento para los parásitos de la malaria para infectar los glóbulos rojos. Esto hace que, como en el caso de la anemia falciforme, el favismo, presente una mayor frecuencia en aquellas áreas endémicas de malaria. Pero lo curioso del tema va más allá, y es que las habas, al liberar esos radicales libres en el torrente circulatorio de aquellos que las consumen, hacen que los eritrocitos de aquellas personas que no presentan favismo, sean un lugar menos propicio para ser infectados por malaria, suponiendo, a la postre, una cierta ventaja frente a la infección por este parásito mortal.

Así que ya lo saben, ante situaciones de riesgo, aparte de la profilaxis, siempre viene bien tomarse unas buenas judias y al terminar, un gin-tonic, por aquello de que la tónica tiene quinina…

Para saber más es muy recomendable la lectura de: Moalem y Prince. 2007. La ley del más débil. Ed. Ariel.

Apuntate y gana...

Tras sufrir intensos avatares académicos que nos han apartado un poco del "cerebro", volvemos a dar señales de vida, y es que no puede ser mejor fecha que esta, para hacerlo. ¡Felicidades Darwin!

Aprovecho para dar difusión de un anuncio que nos han mandado, para aquellos interesados en entrar a formar parte de la SESBE...:


HAZTE SOCIO DE LA SESBE DURANTE EL AÑO DARWIN

La Sociedad Española de Biología Evolutiva (SESBE) informa a todos los interesados en las distintas disciplinas que forma parte de esta ciencia que, como una medida especial en conmemoración del año Darwin (durante el presente año, 2009, se conmemora el 200 aniversario del nacimiento de Charles Darwin, y el 150 aniversario de la publicación de su obra maestra “El origen de las especies”), la Junta Directiva de la sociedad ha decidido lanzar una OFERTA ESPECIAL: todos los socios que se inscriban en la sociedad durante el año 2009 recibirán GRATIS los dos primeros libros de la colección que está publicando la SESBE. El primero lleva por título “Los retos actuales del darwinismo: ¿una teoría en crisis?” (autor: Juan Moreno), y el segundo “Comportamiento animal y humano: un enfoque evolutivo” (autor: Manuel Soler). El primero tiene un precio en las librerías de 23 euros y el segundo, aun no se ha publicado pero tiene un mayor número de páginas por lo que su precio superará los 25 euros. Esta oferta se hace manteniendo la cuota de inscripción actual que es de 20 euros.

Un saludo a todos

Interesantes conferencias en el Año de Darwin

Cuanto más nos aproximamos al 2009, nos encontramos con un mayor número de anuncios de actividades y conferencias que se desarrollarán en las próximas fechas en honor a Darwin. En este punto me gustaría informaros de dos grandes ciclos que se anuncian para el próximo año. Reunir grandes figuras, grandes científicos que traten sobre diferentes enfoques de la teoría evolutiva no es nada fácil, pero en ciertas ocasiones se consiguen grandes aciertos.

Llegados a este punto me gustaría informaros del Ciclo de conferencias titulado “200 AÑOS DEL NACIMIENTO DE DARWIN” coordinado por el Dr. Santiago Merino que tendrá lugar en el Museo Nacional de Ciencias Naturales. Prestigiosos investigadores como Francisco Ayala, Juan Moreno, José Luís Sanz, Manuel Toharía, Francisco Mora o Manuel Soler, entre otros, hablarán de evolución desde diferentes perspectivas próximas a la genética, la ecología, la etología o la paleontología. Para más información, ver.

Por otro lado, el Dr. Francisco Valladares coordinará una serie de conferencias que tendrán lugar en el auditorio del centro Cosmocaixa de Madrid entre el 8 de enero y el 29 de abril de 2009. Bajo el título general de “El ritmo de la vida: evolución y diversidad biológica” diferentes investigadores españoles y extranjeros divulgarán sobre parasitismo, genética,… con charlas con títulos tan sugerentes (para mi gusto) como “Bailando con la pesadilla de Darwin: los parásitos y sus interacciones evolutivas con los hospedadores”. Para más información, ver.

Espero que nos podamos ver en alguna de estas interesantes citas…

El atractivo de los Harrijasotzaileak (o ¿por qué levantan piedras algunas aves?)

Cuando uno observa la naturaleza no puede dejar de encontrar ciertas similitudes entre el comportamiento animal y el humano (siendo conscientes de que también somos animales…). Un ejemplo muy significativo puede ser el levantamiento de piedras, un deporte clásicamente identificado con ciertas tradiciones como en el caso de los vascos (ver). Desde cualquier prisma, esta es una considerable demostración de fuerza, pero que como se puede imaginar el lector, parece que no ser exclusiva de los humanos ya que diferentes especies de aves son capaces de recolectar y mover piedras, al menos, durante ciertas fases de su ciclo vital (principalmente, en el periodo reproductor).

Las razones de estos comportamientos pueden ser diferentes en función de las especies estudiadas. Así por ejemplo, en el caso del pingüino barbijo se encuentra que esta especie realiza un acopio importante de piedras durante su estación reproductora con el fin de crear sus nidos. Las piedras en esta especie suponen, por lo general, un recurso limitado que obliga a las parejas reproductoras a competir entre ellas por hacerse con un acopio adecuado de este elemento. La importancia de estas piedras en la construcción de los nidos se puso de manifiesto en diferentes estudios experimentales. Así, por ejemplo, cuando los investigadores disminuían el tamaño del nido encontraban que estas parejas volvían a incrementar el tamaño del nido hasta alcanzar tamaños similares a los originales. Pero ¿para qué necesitan las piedras? ¿Por qué de ese comportamiento casi maniático por recolectar piedras? Para entenderlo correctamente hay que ponerse en situación. En la Antártida, las condiciones climáticas pueden ser con facilidad lo suficientemente adversas como para acabar drásticamente con la viabilidad de la prole, máxime ante situaciones de riesgo de inundación del nido por excesivas lluvias o nevadas. De acuerdo con ello, ciertos investigadores desarrollaron un ingenioso experimento en el que crearon tres grupos experimentales, parejas control, parejas con nido reducido y parejas a las que además de reducírseles el tamaño del nido se les rodeaba con nieve, con el fin de inducirles una sensación de riesgo de inundación. De acuerdo con la hipótesis de partida, se observó un considerablemente mayor aumento del tamaño del nido en estas últimas parejas, incrementando, de media, en 5 kg el peso del nido. Por tanto, en este caso, los pingüinos parece que necesitan las piedras para poder llevar a buen fin su reproducción.

No obstante, llegados a este punto, el lector podría correctamente argumentar que este comportamiento podría entenderse más bien como la belleza del albañil y no del levantador de piedras como sugiere el título de esta entrada, entonces, ¿acaso hay más? Fácilmente podríamos concluir que sí. Otro ejemplo curioso que encontramos en la naturaleza (y más ligado con el título) es el caso de la collalba negra, una especie que podemos encontrar en la Península Ibérica. En esta especie se observa un comportamiento curioso de acarreo de piedras que parece no ligarse directamente a la viabilidad del nido. ¿Entonces, para qué gastar energía en transportar piedras? La explicación podría considerarse como una exhibición de carácter sexual posterior al emparejamiento por el cual los machos podrían indicar a sus parejas de forma honesta su estado de salud. De acuerdo con ello, en una serie de estudios los investigadores comprobaron que el acarreo de piedras era una actividad costosa para estas aves en la que solo los machos que gozaban de una mejor condición inmunitaria eran capaces de transportar las piedras de mayor tamaño. Esto es fácil de entender considerando que las piedras pueden pesar un cuarto del peso total del individuo (...extrapolen sus cálculos...). Según esto, la actividad del acarreo de piedras puede dar una pista a la pareja reproductora sobre la calidad del cónyuge, en base a lo cual, puede modular la inversión realizada en la progenie. Los resultados encontrados parecen apoyar esta posibilidad. Además, en las descripciones del comportamiento se observa como las hembras permanecen mirando a los machos mientras estos realizan el acarreo de las piedras, llegando en algunos casos a coger esas piedras ellas mismas y soltarlas nuevamente como una comprobación de primera mano de su peso, traducido a nuestro lenguaje, algo así como, que no me den gato por liebre.

Cuando un aprende sobre estos comportamientos no deja de venirle a la mente la posibilidad de que si las demostraciones de fuerza estereotipada en los hombres ante la presencia de féminas no dejan de ser demostraciones desde nuestro lado más salvaje. Siguiendo el estereotipo de las películas, para “ligar” ya hay que aparcar las flexiones en la playa, mejor llevar con nosotros una enorme piedra. Cuanto menos, sería gracioso, ¿no les parece?

Para saber más (fácilmente accesible y en castellaño, con referencias a las publicaciones originales):

Enciclopedia virtual de los vertebrados españoles (Collalba negra).

Fargallo, J.A. 2003. Presencia y ciencia española en la Antártida: la investigación del pingüino barbijo. Apuntes de Ciencia y Tecnología 8: 31-42.

Imagen obtenida de aquí.

Epigenética: un par de conceptos básicos y algún ejemplo.

La epigenética es un área de la biología que estudia la regulación de la expresión de genes mediante una serie de mecanismos que se han descubierto en los últimos años. Todos sabemos que las células de un individuo poseen el mismo material genético (excepto las germinales, que poseerían la mitad) pero no se expresan los mismos genes en todas, de modo que, por ejemplo, en las células musculares se expresan (se traducen) los genes que darán lugar a las proteínas contráctiles actina y miosina y en las neuronas se expresarán genes que darán lugar a las enzimas sintetizadoras de neurotransmisores. Hay distintas señales moleculares que indican qué genes se van a expresar en una célula y cuáles no. Hace ya bastantes años se vio que las condiciones ambientales pueden dar lugar a cambios en la expresión de genes mediante la modificación de esas señales (llamadas epigenéticas) que indican qué genes deben ser expresados y cuáles no.

Estas señales epigenéticas serían, a nivel molecular, la metilación de genes o la acetilación de histonas, además de algunos otros mecanismos. Lo importante de este fenómeno es que si estos cambios se producen en la línea germinal serán heredables y por tanto, aquello que haga el padre podría influir sobre su descendencia.

Se han descrito algunos procesos que están regulados por señales epigenéticas, como es el caso de la floración de Arabidopsis (durante el invierno se metila un determinado alelo de un gen y eso hace que la planta no florezca, hasta que en primavera sube la temperatura, el alelo se desmetila y se permite la expresión del gen que da lugar al inicio de los procesos de floración).
En los ratones agoutí (llamados así porque expresan dicho gen) que son amarillos y obesos, se ha visto que mediante una dieta rica en grupos metilo se puede inducir la metilación de ese alelo y los ratones pasan a ser marrones y pierden la obesidad. Lo más importante es que ese cambio epigenético pasa además a sus descendientes. También se han visto cambios epigenéticos en relación con el cuidado parental, de modo que las ratas que cuidan más a sus crían producen cambios epigenéticos en estas (mediados metilaciones de los genes que dan lugar a los receptores para glucocorticoides) que dan lugar a menores niveles de estrés cuando las crías son adultas. De hecho este efecto se ha conseguido revertir modificando los niveles de metilación del ADN mediante una dieta rica en metionina.

También se han estudiado cambios epigenéticos en humanos. Son interesantes los trabajos con hermanos gemelos en los que se observa que ya desde jóvenes e incluso viviendo en el mismo ambiente la expresión epigenética es diferente entre hermanos (evidentemente las condiciones ambientales de ambos hermanos no son exactamente iguales pues incluso su posición en el vientre de la madre durante la gestación puede dar lugar a diferencias epigenéticas). También se sabe, y esto es importante, que algunos casos de cáncer pueden estar producidos por causas epigenéticas, por eso se están realizando esfuerzos para descifrar el código epigenético (el llamado Proyecto Epigenoma) y saber qué condiciones pueden dar lugar a cambios en el epigenoma.

Aunque, por supuesto, estos procesos no invalidan y, mucho menos, superan en importancia al principal motor de la diversidad, que son las mutaciones.

Revisión sobre señales epigenéticas en Arabidpsis aquí.

Revisión sobre epigenética en gemelos aquí.

Coevolución entre polillas y murciélagos. Datos clásicos y novedosos.

La mayoría de la gente cuando lee la palabra lepidóptero, o bien simplemente no sabe lo que es, o piensa que se trata de algún bicho (así, en términos generales, lo cual tampoco está tan mal), o, bendito sea el cielo, piensa en una mariposa. Pero aún en este último caso nuestro héroe no estará del todo en lo correcto porque cerca del 95% de los lepidóperos no son mariposas sino polillas (más bien, de hecho, se piensa que las mariposas podrían haber descendido de las polillas, aunque no está claro todavía).
Las polillas, además de ser esos bichos que no nos dejan en paz en las noches estivales nos dicen muchas cosas sobre la evolución. No me voy a detener en el ejemplo clásico de Biston betularia, que ha sido comentado hasta la saciedad. Sin embargo, lo voy a hacer en la “carrera de armamentos” entre polillas y murciélagos, que se conoce desde hace bastantes años, pero a la que continuamente se aportan datos.

Comencemos desde el principio definiendo el término coevolución que es un fenómeno de adaptación mutua entre dos o más especies y que viene dada por la relación entre ellas, en el caso que nos ocupa se trata de la relación depredador (murciélago)-presa (polilla). En nuestro caso las adaptaciones que estarían condicionadas serían el empleo de las vocalizaciones o llamadas ultrasónicas por parte de los murciélagos para detectar a las polillas y, por otro lado, el empleo de las llamadas de los murciélagos por parte de las polillas para detectar a los primeros mediante ciertas células receptoras auditivas. Y de hecho, en este caso se puede hablar de coevolución difusa debido a que hay muchas especies diferentes implicadas, tanto de polillas, como de murciélagos, lo que hace más complejo el proceso pero, al mismo tiempo, lo hace también más interesante.

Los murciélagos, como es sabido desde hace mucho tiempo (esta es una buena revisión sobre los procesos neurales, para el que le interese) emiten vocalizaciones ultrasónicas para guiarse durante el vuelo (las llamamos ultrasónicas porque están por encima de las frecuencias que normalmente oye un humano, que están entre los 20 y 20000 Hz). Los murciélagos son capaces de reconocer a las polillas a través de múltiples ecos que reciben de sus propias vocalizaciones y de un característico sonido que hacen las polillas al volar.

Pero al mismo tiempo las polillas han desarrollado defensas frente a esta poderosa arma de los murciélagos. Y aquí entramos en materia. La mayoría de las polillas no detectan las llamadas de los murciélagos y lo que hacen para defenderse de ellos es limitar sus tiempos de vuelo y cuando lo hacen, volar cerca del suelo o de otros objetos, para dificultar su detección a los murciélagos. Pero lo interesante es que hay hasta 14 especies de polillas que son capaces de detectar las llamadas de los murciélagos gracias a dos “oídos”, que presentan a ambos lados del tórax. Estos oídos están formados por entre 1 y4 células receptoras unidas a una membrana que cumple las funciones de tímpano. Esas células envían la información acústica a un ganglio central donde se compara la que llega de uno y otro oído, lo que permite a la polilla no sólo detectar la presencia del murciélago sino además su posición. Este ganglio nervioso central está conectado a su vez con los centros motores, para efectuar una respuesta motora evasiva adecuada en relación a la posición del murciélago. De hecho, las reacciones a la presencia del murciélago pueden ser cambiar el sentido del vuelo de forma que resulte impredecible para el murciélago o, si este está muy cerca, dejarse caer cerrando las alas (efecto que puede conseguirse con paciencia y con ayuda de nuestro dedo y de una copa humedecida en el borde).
Esta capacidad para detectar a los murciélagos permite a estas polillas con oídos volar durante más tiempo y de hecho se ha visto que existe una correlación positiva entre la sensibilidad a latas frecuencias de sonido y el tiempo de vuelo en las polillas (cuanto mayor es su sensibilidad tanto más tiempo permanecen volando).

Pero aquí no termina la historia. La Polilla Tigre de Norteamérica (Cycnia tenera) no sólo es capaz de oír a los murciélagos sino que es, al mismo tiempo, capaz de producir los mismos sonidos que hacen algunos murciélagos cuando tratan de cazarlas. Antiguamente se creía que de ese modo eran capaces de interferir en el sistema de ecolocalización de los murciélagos. Pero aunque existían algunos datos a favor de esa visión, hoy se piensa que esas señales acústicas son aposemáticas, es decir, sirven de señales de aviso a sus depredadores, como ocurre con los colores vivos en otros insectos, en anfibios o en algunas aves. De hecho, estas polillas pueden presentar venenos o ser desagradables al gusto debido a sustancias químicas adquiridas de las plantas que suelen visitar. Algunas especies de polillas incluso producen sus propias defensas que, además, con el tiempo, no sólo tienen esa función protectora sino que también se ha visto que pueden tener un papel importante en la selección de pareja.

Una de las razones por las que se piensa que los órganos acústicos de las polillas son una adaptación frente a los murciélagos es porque la mayoría de las especies de polillas que los presentan no son capaces de emitir sonidos por ellas mismas, de modo que esos órganos no parecen tener una función de comunicación. Otra de las razones radica en el hecho de que las frecuencias a las que son sensibles las polillas varían en función de la región en la que nos encontremos y, por tanto, de la presión selectiva a la que estén sometidas. Así., las polillas africanas son sensibles a un rango de frecuencias más amplio (5-110kHz) que las norteamericanas de la misma familia (20-60kHz) ya que están expuestas a una mayor variedad de murciélagos. E incluso algunas polillas africanas tienen sensibilidades por debajo de los 20kHz En las islas de la Polinesia francesa , libres de murciélagos, los oídos de las polillas endémicas muestran degeneración auditiva siendo menos sensibles a las altas frecuencias (>30kHz) que las especies recién llegadas, pero sin embargo mantienen las sensibilidad a bajas frecuencias (<20khz).rhinolophidae>Hipposideridae tienen dietas con una gran cantidad de polillas y son los que emiten llamadas a más altas frecuencias. Por tanto la alotonicidad será dependiente de la región y las polillas africanas pueden ser lo suficientemente buenas como para escapar de los ataques de los rhinophilidos. La mayoría de los murciélagos determinan la distancia a su objetivo separando en el tiempo la llamada y el sonido que llega de vuelta, pero estos murciélagos detectan leves diferencias entre las frecuencias de las llamadas emitidas y los ecos que recibe, lo que les permite enviar llamadas durante más del 50% del tiempo, de modo que no tienen los problemas de enmascaramiento de sonidos en ambientes con mucha vegetación. Normalmente las respuestas nerviosas de las polillas se han hecho con grabaciones de Eptesicus fuscus, que es americano y que sólo emite llamadas un 10% del tiempo. Generalmente hay una correlación entre la frecuencia de emisión de los murciélagos y la proporción de polillas en sus dietas, pero no siempre. Por ejemplo en algunos casos se ha visto una mayor proporción en murciélagos que cazan en zonas densas (vendrían ayudados por una mayor maniobrabilidad en el vuelo y también influirían otros parámetros como la disponibilidad de presas o el tipo de hábitat).

Y, por último, hace poco se ha visto que pueden darse “exaptaciones” de modo que los oídos que inicialmente servían para detectar a los murciélagos ahora sirven contra la depredación por parte de los pájaros. De hecho Helicoverpa armigera (polilla diurna) muestra acciones de escape frente a ataques de pájaros. Esta polilla habría sufrido presión selectiva por parte de las aves que habría conducido a una reducción en su sensibilidad auditiva hacia frecuencias con un límite inferior en torno a 5-10kHz, frecuencias a las que los murciélagos no emiten llamadas en la vegetación pero que sí permiten detectar a un pájaro que se posa en un arbusto cercano, por ejemplo. Sin embargo, Desmeocraera griseiviridis, evaluada en ese mismo trabajo, no mostró esas respuestas ya que es nocturna y por tanto no está sometida a ese tipo de presión selectiva.

Bibliografía.

Jacobs, S.D., et al. (2008), beware of bats, beware of bird: the auditory responses of eared moths to bat and bird predation, Behavioral Ecology doi:10.1093/beheco/arn071

Norman, A.P. et al. (1999), Noctuid moths show neural and behavioural responses to sounds made by some bat-marking rings, Animal Behavior 57(4):829-35.

Waters, D.A., (2003), Bats and moths: What is there left to learn?, Physiological Entomology 28: 237-50.

Recomendable además una entrada reciente en El museo de la ciencia sobre la esfinge de la muerte.

Sobre el tamaño genómico, el vuelo y la aplicación de otras ciencias en la biología

Hace unos cuantos años ya, durante el primer cuatrimestre de la carrera, nos propusieron hacer un trabajo en la asignatura de física. La verdad es que era un cuatrimestre un tanto diferente a lo esperado en cuanto a las asignaturas. Uno cuando empieza una carrera como biología espera escuchar hablar sobre bichos y/o plantas, pero no siempre es así. En nuestro caso, los inicios en aquellos pupitres vinieron acompañados por ecuaciones más que por ctenóforos o angiospermas… En aquel momento, supongo que con el afán de incentivar el interés de esos estudiantes a los que se les atragantaban las fórmulas, los profesores de física nos ofrecieron la posibilidad de buscar alguna publicación científica en que se profundizase en un fenómeno biológico asociado a un proceso del área de su asignatura. En aquel momento, para nosotros no fue tarea fácil encontrar algo atractivo, posiblemente debido a nuestra inexperiencia. Para aquel trabajo nos decantamos sobre la capacidad de ciertos insectos para caminar sobre el agua sin hundirse.

Transcurrido el tiempo, uno se da cuenta de los muchos ejemplos que podríamos haber elegido también. Posteriormente, en diversas asignaturas uno de los ejemplos que más machaconamente nos hablaron fue de la relación entre el tamaño corporal de los animales y la superficie que estos exponen al exterior. Animales más pequeños, por exponer al exterior una mayor superficie relativa, pierden una mayor cantidad de calor, lo que les obliga a incrementar su tasa metabólica con respecto a animales de mayor tamaño, el ejemplo clásico, la comparación entre el ratón y el elefante. Quizás por lo interesante que me pareció en su momento este hecho, el otro día llamó mi atención un artículo que será publicado pronto en los Proceedings of the Royal Society (1), ahora accesible como publicación “on-line”. En ese estudio, los autores relataban un fenómeno que yo hasta entonces desconocía, el menor tamaño del genoma de las aves con respecto al de otros animales vertebrados. Pero, ¿por qué?

En cierto modo, la explicación parece relacionarse con el tamaño y la superficie expuesta, algo así como el ejemplo del ratón y del elefante. Es sabido que las células pequeñas exponen una mayor superficie que facilita el intercambio de gases (nutrientes…), algo que debe ser de máxima importancia en el caso de las aves, debido a los altos requerimientos metabólicos asociados a su principal cualidad, el vuelo. Según esto y por “simple” correlación, los tamaños celulares pequeños se asocian con núcleos de pequeño tamaño y, por tanto, con genomas contenidos en ellos también de reducido tamaño. Siguiendo esta hipótesis, aquellas especies con una mayor capacidad para el vuelo presentarían un tamaño de genoma más reducido. De acuerdo con ello, los murciélagos, mamíferos con capacidad de volar, presentan genomas de pequeño tamaño. Del mismo modo, aquellas aves “más voladoras” también tienen tamaños genómicos más pequeños que las especies “menos voladoras”. Lo novedoso del estudio que comentamos es que los investigadores testaron la hipótesis de la relación entre el tamaño genómico y la capacidad del vuelo en un extenso grupo de paseriformes, controlando posibles efectos filogenéticos. Del mismo modo, los investigadores encontraron una correlación positiva entre el tamaño del genoma y un indicador de la adaptación al vuelo eficiente. Seguramente, todas estas relaciones comentadas se deban a lo que ya comentamos en principio, que la capacidad para el vuelo requiere de tamaños celulares más pequeños (posiblemente por su relación con el intercambio gaseoso) y este constreñimiento celular haga que los núcleos y el material genético que estos contienen, sean también más pequeños. No obstante, esta correlación parece ser heredada de los dinosaurios (ver al respecto). Esperemos que jamás dejen de sorprendernos la física y la química en la biología de la especies.

(1) Andrews, C.B., Mackenzie, S.A. & Gregory, T.R. 2008. Genome size and wing parameters in passerine birds. Proc. R. Soc. B. en prensa. doi:10.1098/rspb.2008.1012

Los blogs científicos y otras cosillas

Que los blogs cada día tienen más que decir dentro del panorama científico es una realidad. Prueba de ello son sendos artículos publicados recientemente, uno en inglés y otro en castellano, tratando temas dispares dentro de una temática general. El primero, publicado en TREE (número de Agosto de 2008, sección forum) y el segundo en eVolución (número de Julio de 2008). Desde aquí recomendamos su lectura… En relación a ello, también recomendamos una lectura de otros artículos del último número de la citada eVolución, número que salió a la luz hoy mismo. Allí podréis encontrar un artículo muy interesante sobre algo que ya tratamos aquí y el libro que también anunciamos en su día.

La eficacia del mentiroso

El engaño es una cualidad tan ligada a nuestra condición humana como al resto de la naturaleza. Nosotros nos vestimos con ropas más anchas cuando queremos ocultar un michelín descarriado, nos maquillamos o nos ponemos tacones u hombreras cuando queremos ocultar ciertas imperfecciones de nuestra piel o aparentar un tamaño corporal mayor. Siempre un intento por engañar al otro. Y es que esta actividad de engañar está perfectamente definida en el diccionario como “inducir a alguien a tener por cierto lo que no lo es, valiéndose de palabras o de obras aparentes y fingidas” con la salvedad de que no solo “alguien” sino “algo” (un animal) puede ser el ser engañado.

En la naturaleza nos encontramos con esta condición, no solo entre los animales, sino también entre las plantas. Ya en otros apuntes tratábamos la perfección de la orquídea para asemejarse a su insecto polinizador y “robarle” cópulas en su propio beneficio. En otros casos, algunas especies animales mediante un mecanismo de mimetismo se hacen pasar por especies peligrosas cuando en realidad son organismos incapaces de producir el más mínimo daño. En todo caso, algo así como una usurpación de la identidad con el fin de engañar al otro. Lógicamente, la dinámica del sistema tiene que provocar una presión selectiva que tienda hacia la perfección del engaño en el individuo mentiroso y dotar de las máximas capacidades para discernir entre lo real y la mentira en el individuo engañado. Y es que en esta coevolución entre los organismos son muchas las variables que pueden entrar en juego resultando en un balance de costes y beneficios asociados al acierto o fracaso en la detección de la mentira tanto por parte del mentiroso como del receptor. De este modo, parece una buena estrategia mentir de vez en cuando, como haría un buen jugador de mus, marcando un farol en ciertas manos pero sin hacer uso continuado de la mentira, pues sin duda, este terminaría siendo pillado. Así, en sistemas de señalización, parece posible que la posibilidad del engaño y la veracidad alcance una situación de estabilidad (1).

Pero hay que continuar un poco más allá. Y es que a nuestro nivel, una de nuestras debilidades como mentirosos es que somos conscientes de esa mentira y, en la mayoría de los casos, nuestro cuerpo no es capaz de ocultar ese malestar. Son muchos los jugadores de cartas profesionales que utilizan gafas oscuras para ocultar sus ojos a sus oponentes. Y es que nosotros mismos, no al estilo de Pinocho, pero sí a través de nuestros ojos con su movimiento o el sudor de nuestras manos damos pistas de nuestra condición de mentirosos (en referencia a la eficacia de esto ver) o mediante pistas verbales, lo que nos convierte en presa fácil ante otros. Pero, ¿y si fuésemos capaces de ocultarnos a nosotros mismos nuestra mentira, creyéndonosla a pies juntillas? Así llegamos al autoengaño. Trivers argumenta que el autoengaño es un mecanismo seleccionado para hacer más útil el engaño. Desde luego, aún siendo peligroso por creernos algo irreal, mediante el autoengaño podemos mentir con una mayor capacidad de convicción. Cuando empecé a meditar sobre ello no pude parar de reflexionar sobre las religiones y el bombardeo de muchos aquellos que creen en un dios. Quizás, en ellos, el autoengaño también sea una buena herramienta para inducir esa corriente de opinión social. Desde luego, no deja de ser, al menos, curioso.

Por favor, lean este resumen de una conferencia de Trivers sobre el autoengaño y un experimento que se expone.

(1) Rowell et al. 2006. Why Animals Lie: How Dishonesty and Belief Can Coexist in a Signaling System. Am. Nat. 168: E180–E204.

En cursiva aparecen cambios posteriores a la primera publicación.

El juego del ultimátum: venganza, serotonina, oxitocina, chimpancés y evolución.

El juego del ultimátum fue creado por los economistas y se lleva acabo entre dos personas, de forma anónima y tan sólo una vez. Se parte de una cantidad de dinero que uno de los participantes debe dividir en dos partes, ofreciendo al otro una determinada cantidad de ese dinero total. Este último puede aceptar o rechazar la oferta. Si la acepta ambos se llevan la parte que les corresponde, pero si la rechaza los dos se quedan sin nada.
La teoría económica utilitarista predecía que el segundo participante aceptaría la oferta siempre que no fuera 0, aunque fuese muy injusta, ya que siempre ganaría algo frente a nada y que el que hacía la oferta tendería siempre a ofrecer la cantidad mínima posible que supiese que el otro iba a aceptar. Pero los datos echaron por tierra estas predicciones. Lo que no tenía en cuenta esta teoría eran las emociones de los que jugaban el juego. Tras muchos estudios se ha visto que, por lo general, las ofertas suelen estar entre el 40 y 50% y que se suelen rechazar las ofertas por debajo del 20%. Al hecho de rechazar la oferta incluso cuando racionalmente salimos perdiendo se le denomina castigo altruista.

Desde hace unos años se han estudiado los circuitos neurales que se activan al jugar a este juego en los participantes que deben evaluar la oferta. Tres son las principales áreas cerebrales implicadas: la ínsula, muy relacionada con sensaciones de dolor y disgusto y cuya activación se correlaciona de forma directa con lo injusta que sea la oferta; la corteza prefrontal, implicada en la toma de decisiones, y la corteza cingulada anterior, relacionada con procesos de recompensa.
Recientemente, el grupo de Trevor Robbins en Cambridge ha mostrado que el neurotransmisor serotonina podría tener un papel importante a la hora de decidir si se acepta o no una oferta. Lo que hicieron fue suministrar a los participantes que debían evaluar la oferta un fármaco que degrada el triptófano, cuyo resultado final es una reducción de los niveles de serotonina en el cerebro. Aquellos participantes a los que se les suministró este fármaco mostraron mayores niveles de rechazo cuando las ofertas eran muy injustas (del 20%) frente a los que se les administró placebo. Otro trabajo anterior había mostrado que personas con algún daño en la corteza prefrontal ventral presentan este mismo patrón, es decir, rechazan más habitualmente las ofertas injustas, justo lo que les ocurre a las personas a las que se les inyectó el fármaco que reducía los niveles de serotonina. Además se sabe que la serotonina juega un papel neuromodulador importante en esta área, por lo que es posible que estas decisiones tengan mucho que ver con la serotonina y la corteza prefrontal ventral. Pero, ¿se puede hacer que alguien tenga más tendencia a aceptar ofertas injustas? Pues sí. Se ha visto, empleando estimulación magnética trnascraneal, que las personas a las que se les inhibe temporalmente otra región de la corteza prefrontal (el área dorsolateral) tienden a aceptar con más frecuencia ofertas injustas.

Y, ¿qué hay del que hace la oferta? Pues parece que también es importante una región de la corteza prefrontal (la región frontopolar) a la hora de decidir cuánto se ofrece y, de hecho, su activación es mayor en aquellos jugadores que tienden a ser más cooperativos (realizan ofertas más altas). Para hacer una oferta, es muy importante la empatía, es decir, saber ponerse en el lugar del otro. Es por eso que los autistas, que no muestran empatía, tienden a ofrecer el 0 o el 100% de la cantidad y muy pocos de ellos llegan a ofrecer el 50%. Y precisamente la región frontopolar no muestra apenas actividad en las personas autistas al jugar a este juego. Pero, ¿se puede hacer a alguien más generoso en sus ofertas? Pues sí. Se ha visto que la hormona oxitocina podría incrementar la confianza en el otro en las transacciones comerciales y, de hecho, las personas a las que se administra oxitocina realizan mayores ofertas que aquellas a las que sólo se les administra placebo en el juego del ultimátum.

Y ahora, vayamos con los chimpancés. El grupo de Michael Tomasello publicó un trabajo en 2007 cuyos resultados son interesantes. Lo que hicieron fue poner a jugar a varios chimpancés a una versión modificada del juego del ultimátum, donde uno de los chimpancés ofertaba una bandeja con comida a otro, pero este último también veía lo que le correspondía al primero, por lo que si aceptaba esa cantidad de comida tenía que pulsar una rueda para deslizar las bandejas y si no simplemente no debía tocar la rueda. Lo sorprendente fue que los chimpancés se comportaron como maximizadores racionales es decir, como predecía la teoría utilitarista económica. Apenas había rechazos de ofertas, salvo cuando no les ofrecían nada. Es decir, que o bien el alimento es en su caso un estímulo demasiado valioso, o bien no presentan una capacidad tan desarrollada para detectar y castigar las injusticias.

¿En qué medida podría ser heredado el patrón seguido en este juego? Un estudio con hermanos gemelos suecos ha mostrado que al menos más del 40% de la variación del comportamiento de rechazo de ofertas puede ser explicado por efectos genéticos y además este estudio sugería que el ambiente común podría jugar sólo un pequeño papel en la variación fenotípica. Sin embargo este último dato se contradice con algunos otros procedentes de la antropología que muestran que hay algunas diferencias en la forma de jugar en función de la cultura estudiada. Por ejemplo, los mongoles y ciertas culturas primitivas suelen ofrecer altas ofertas a pesar de saber que ofreciendo menores ofertas también serían aceptadas. Pero para estas culturas parece ser más importante la reputación que las ganancias económicas.

Bibliografía:

Crockett, M.J. et al., (2008), Serotonin modulates behavioral reactions to unfairness, Science doi:10.1126science.1155577

Jensen, K., et al, (2007), Chimpanzees are rational maximizers in an ultimatum game, Science 318: 107-9.

Mora, F., (2007), Neurocultura. Una cultura basada en el cerebro, Alianza Editorial.

Wallace, B. et al., (2007), Heritability of ultimatum game responder behavior, PNAS doi: 10.1073/pnas.0706642104.

Zak, P. et al., (2007), Oxytocin increases generosity in humans, PloS ONE 2(11):1-5.

Anuncio conferencia sobre parasitismo

Los retos del Darwinismo, próxima publicación de la colección SESBE

En próximas fechas se anuncia la publicación del libro titulado Los retos del Darwinismo por el doctor Juan Moreno, profesor de investigación del Departamento de Ecología Evolutiva del MNCN. Este libro, aún saliendo del horno, será distribuido de forma gratuita entre los miembros de la SESBE, por lo que todos aquellos que se hagan socios, tendrán en su poder, del modo más económico (legal, se entiende, en las librerías costará más) el citado libro, a la vez que estarán formando parte de la sociedad para la promoción y la defensa de la Biología Evolutiva en España. Además, según se plantea, año tras año se seguirá esta misma estrategia de distribución de nuevos títulos entre los miembros de la sociedad. Desde luego, un aliciente más para hacernos miembros de la SESBE. ¡Toda una recomendación!

Viriles y simétricos, un binómio en nuestras caras.

Desde hace años, a partir del momento en que un colega óptico me lo definió, soy consciente que padezco de anisocoria (mis pupilas tienen diferente tamaño). Muchos pensareis que esto no tiene porque ser muy importante si mi capacidad visual no se ve afectada y aunque yo pensaba lo mismo, las evidencias de un estudio reciente publicado en PLOSone (1) me han suscitado cierta preocupación. Según estos autores, el dimorfismo sexual de la cara, es decir, todos esos rasgos que reconocemos propios del hombre se encuentran relacionados con la simetría del rostro. ¿Acaso mis pupilas me están diciendo que no tengo un rostro típico de varón? ¡Perversas pupilas enviándome un mensaje oculto!

En los organismos, la simetría es un indicador de calidad del individuo que marcaría la capacidad del individuo para mantener un desarrollo simétrico de las estructuras corporales bajo las condiciones ambientales en que se desarrollan. Así pues, aquellos organismos que sufriesen durante su desarrollo falta de alimento, infecciones por parásitos o proviniesen de relaciones endogámicas, por poner algunos ejemplos, tienen mayores probabilidades de presentar un mayor grado de asimetría en las estructuras de su cuerpo. En pocas palabras, los mejores individuos serán los más simétricos. Lo nuevo que aporta este estudio que tratamos es que la simetría del rostro además se relaciona con la presencia de los rasgos faciales típicos de cada sexo, aquellos con los que definiríamos el rostro de un hombre o de una mujer.

La intensidad de los rasgos faciales, entre otros, se debe en gran medida a la cantidad de hormonas presentes en cada individuo. Pero en biología todo tiene sus costes, si uno presenta rasgos de hombre, ¿qué sufrirá por ello? La respuesta es simple, las hormonas masculinas, en particular una tan importante como la testosterona, hace que los hombres sufran costes en términos de inmunosupresión. Por tanto, basándonos en la hipótesis del hándicap, solo los mejores organismos serán aquellos (hombres en este caso) capaces de soportar los costes (por ejemplo, inmunosupresión) de sufrir las altas concentraciones hormonales que son necesarias para presentar en su rostro esos rasgos tan marcados. De acuerdo con esto, los autores testan la posibilidad de que la simetría y la presencia de rasgos masculinos en los rostros de los varones sean honestos indicadores de la calidad de los individuos y por tanto, aquellos individuos de mayor calidad deberían desarrollar esos rasgos faciales más notables con una mayor simetría. Como no podía ser de otro modo, sus resultados apoyan esta posibilidad.

Gracias a todo esto me he dado cuenta que en mis ojos estaba la razón por la que mi rostro presenta unos rasgos poco masculinos siempre acompañados de una condición lampiña. Además debe ser por eso por lo que mis pómulos no son prominentes y los otros rasgos tan propios de los rostros típicamente masculinos no son frecuentes en mi cara. Ahora, cuando miremos a las estrellas de cine como Orlando Bloom o Bruce Willis tendremos que fijarnos si sus rostros son o no simétricos.

(1) Little AC, Jones BC, Waitt C, Tiddeman BP, Feinberg DR, et al. (2008) Symmetry Is Related to Sexual Dimorphism in Faces: Data Across Culture and Species. PLoS ONE 3(5): e2106. doi:10.1371/journal.pone.0002106

Plasticidad cerebral (I): el cerebro cambia y se repara.

¿Por qué aprendemos?¿Por qué cambian nuestra personalidad y nuestros hábitos a lo largo de la vida?¿Por qué las personas ciegas desarrollan más el tacto o la audición que personas que no son ciegas? La respuesta a estas preguntas se encuentra en lo que se denomina plasticidad cerebral. El cerebro no es una roca inmutable sino más bien un trozo de arcilla moldeable que cambia continuamente para adaptarse al entorno. Reflejo de ello son el aprendizaje y la memoria, que dan lugar a cambios físicos en el cerebro. De hecho, la simple lectura de este artículo está produciendo en este mismo momento cambios en la anatomía de tu cerebro.
La autoría del concepto plasticidad cerebral no se ha aclarado pero Cajal fue seguramente el primero en emplearlo de forma asidua. Con el desarrollo de nuevas técnicas se han podido realizar algunos experimentos que confirman estas ideas iniciales de Cajal. Hace pocos años un artículo mostró que el hipocampo, que es una región del cerebro implicada en la memoria espacial, está más desarrollado en los taxistas que en personas normales, ya que ellos deben orientarse continuamente en las grandes ciudades. En otro trabajo con pájaros cantores se observó que las regiones de su cerebro encargadas de dar lugar a las melodías incrementaban su tamaño en primavera. En otro estudio se observó que en músicos de instrumentos de cuerda, la región del cerebro que recibe las sensaciones de tacto de los dedos índice, medio y anular de la mano izquierda (los que más usan estos músicos) estaba más expandida que en personas que no tocan instrumentos de cuerda. Todos estos son ejemplos de cómo la anatomía del cerebro se ve modificada con la experiencia. La plasticidad cerebral es un mecanismo de adaptación del cerebro para que el individuo pueda responder de una forma más eficaz al entorno en el que se encuentra.
Asimismo la plasticidad cerebral responde a las propias condiciones del cerebro y es un mecanismo de reparación. Este es el motivo por el que en las personas que padecen enfermedad de Parkinson, que produce muerte de neuronas dopaminérgicas en un área concreta del cerebro, no se comiencen a apreciar los síntomas hasta que no hay una pérdida de en torno al 70% de dichas neuronas (ya que las que quedan sin morir expanden mucho sus conexiones para intentar compensar la pérdida de las otras neuronas). En otros trabajos se ha observado que en personas que quedan ciegas cuando son adultas las áreas de la corteza cerebral que antes respondían a los estímulos visuales, comienzan a verse invadidas por regiones de corteza que responden a otras modalidades sensoriales, como el tacto o la audición. Hay un trabajo interesante en ciegos que son lectores de Braille (la representación cortical de sus dedos se expande a medida que aprenden a leer este tipo de textos)
La plasticidad cerebral es una ventaja evolutiva si estás compitiendo con otros individuos porque te permite no sólo aprovecharte de lo que ya viene de fábrica (los genes), sino además incorporar a tu repertorio de conductas otras nuevas que no vienen necesariamente determinadas en los genes. Fiel reflejo de esto son el juego en las crías (que permite mejorar la conducta motora) o la caza de presas heridas en el caso de las crías de felinos. Y la cultura, tanto en chimpancés o bonobos, como en humanos, no deja de ser una herramienta evolutiva. Porque se da una paradoja y es que para librarnos de la tiranía de los genes gracias a la plasticidad cerebral necesitamos genes que permitan esa plasticidad cerebral.
Baldwin propuso que el hecho de poseer una mayor plasticidad cerebral permitiría al individuo adaptarse mejor al ambiente y propagar mejor los genes que favorecen dicha plasticidad. Algunos psicólogos como Steven Pinker proponen que el efecto Baldwin explicaría el gran avance cognitivo alcanzado en humanos. Sin embargo, no olvidemos que organismos como las bacterias apenas presentan plasticidad (mucho menos cerebral) y sin embargo llevan aquí más de 2000 millones de años y seguramente durarán bastante más que nosotros, por lo que su estrategia evolutiva no tiene por qué ser necesariamente menos efectiva que la nuestra. Pero eso sí, yo prefiero seguir siendo persona y no bacteria. Llámame loco si quieres.

Ver también Plasticidad cerebral (II) en este mismo blog.

Crítica de libro

¿Con qué sueñan las moscas? (Ciencia sin traumas en 62 píldoras). Javier Sampedro. Ed. Aguilar. 2004. Menos de 20 euros. 197 pp.

Bajo este título, Javier recoge 62 columnas publicadas en el diario El País en el verano de 2002 y 2003. Con ello, el autor consigue fraguar un ameno libro de divulgación de la ciencia, citando estudios científicos (con regencias, algo infrecuente en este tipo de literatura) que facilitan la comprensión del comportamiento humano y de otros animales. Realmente, es un libro fácil de leer, por la redacción y por la propia estructura del libro. Esa misma estructura permite al lector aprovechar pequeños ratos, no superiores a cinco minutos, entretenido con la lectura de alguna de sus píldoras. Además, aprendiendo algo nuevo. Del mismo modo, si una de ellas no resulta de interés, con pasar un par de páginas nos encontramos con otra píldora nueva, diferente y posiblemente más atractiva, según sea el gusto del lector.

El autor, según se relata en el entretenido prólogo, reúne las píldoras en varios grandes bloques, que parecen centrar su interés personal. Así, el lector encuentra un libro estructurado en siete capítulos diferentes, que tratan diferentes aspectos, la mayoría con una raíz genética o neurocientífica que van desde el lenguaje al futuro o la mentira. Como comprenderán dado su carácter divulgativo, la mayoría de estas píldoras tienen un entramado con aspectos con los que estamos familiarizados (escenas de nuestra vida cotidiana o escenas cinematográficas) de modo que Sampedro consigue encontrar una cierta explicación a aquello que como humanos nos rodea o nos define. Antes del epílogo final, me encontré con un agradable capítulo (VII) “la guerra de los sexos”, para mí, sin duda, el más interesante de todos. Desafortunadamente, este capítulo también resultó ser el más corto. En él aparecen citas y porqués de diferencias sexuales que nos encontramos en machos y hembras de humanos y otros animales (especialmente, un estudio en aves).

Finalmente me gustaría destacar un par de aspectos. Debido a que inicialmente cada píldora se publicó independientemente y supongo que no existía la intención inicial para reunirlas en un libro, en ciertas ocasiones resulta algo repetitivo en la explicación de algún concepto elemental (recordemos que está concebido como un texto destinado al público general). Y una última curiosidad, una frecuente referencia a investigadores o estudios del MIT, el Massachuset Institute of Technology. No conocía tanto la aparente eminencia científica de ese centro. Ahora cuando lo leo en los periódicos, ya se enciende una luz en mi cabeza. En resumen, si no tienes nada que leer, esta puede ser una propuesta.

El vuelo del dragón - recorte de prensa.

En la edición digital de El País, aparece una interesante entrevista-reportaje al paleontólogo David Unwin (ver). En ella se describen someramente aspectos de la biología de los pterosaurios (los dragones de las alas inteligentes). Al principio, el artículo me enganchó porque hablaban de la aerodinámica y la capacidad de vuelo de estos organismos, así como sus aplicaciones en la aeronáutica actual. De siempre me fascinó la capacidad de vuelo activo de los organismos, surgiendo en muy diferentes taxones desde insectos a aves, con algunos animales perfectamente adaptados al vuelo, con formas que desafían a los más avanzados programas y diseños aeronáuticos. Pero, ¿qué maléfico ingeniero inteligente diseñó el abejorro?

Inteligencia animal (III): lenguaje en los animales.

El lenguaje en otros seres vivos que no sea el ser humano no está ni mucho menos demostrado. Son numerosos y sorprendentes los vídeos de los simios Kanzi, Washoe o Koko, en los que realmente parecen entender lo que les dice el experimentador y además parecen responder de forma apropiada empleando el lenguaje de signos.

Pero, como todo en ciencia, debe analizarse cuidadosamente. Existe un precedente fallido al respecto de estas experiencias que parece importante y que son los experimentos de Herbert Terrace con Nim (su nombre, Nim Chimpsky, era una burla de Noam Chomsky, lingüista que afirma que el lenguaje es una capacidad únicamente humana). Terrace y sus colaboradores trabajaron durante años con Nim tratando de enseñarle a utilizar el lenguaje de signos americano y quedaron sorprendidos de lo rápidamente que Nim aprendía. Cuando Terrace estaba escribiendo el libro en el que describía sus conversaciones con Nim y todo lo que este chimpancé era capaz de hacer se dedicó a ver minuciosamente los vídeos de los experimentos. Lo que vio fue descorazonador: Nim sólo repetía lo que sus cuidadores hacían unos segundos antes. No había duda al respecto, e incluso hicieron algunas pruebas posteriores para confirmarlo que resultaron positivas. Terrace comenzó entonces a criticar experimentos con otros simios como Washoe o Koko en los que ocurría exactamente lo mismo que en el caso de Nim (Terrace se dedicó también a ver vídeos de estos simios con sus entrenadores). Los cuidadores de Wahoe y Koko acusaron a Terrace de ser un skinneriano infiltrado, pero dudo que esa acusación fuese muy acertada al dirigírsela a un hombre que durante años había estado trabajando con Nim y había estado convencido de su capacidad para entender el lenguaje.

Otro caso diferente es el de Kanzi, que no trabaja con el lenguaje de signos sino con lexigramas (símbolos geométricos abstractos representados en fichas de plástico o teclas de ordenador). Pero hay una diferencia muy importante entre emplear un lenguaje y entender el lenguaje. El hecho de que Kanzi pueda trabajar con los lexigramas no quiere decir que entienda qué significan. En la frase “por favor máquina dar plátano” se emplean 4 lexigramas. Kanzi sólo tiene que aprender a colocar esos cuatro lexigramas en el orden adecuado, del mismo modo que una paloma puede aprender a picotear sobre 4 teclas de diferentes colores en un orden determinado para obtener una recompensa. A Kanzi no le hace falta saber qué significan esos lexigramas ni saber nada sobre estructuras sintácticas, sólo que si coloca los lexigramas en el orden adecuado obtiene un plátano. Lo que sí tiene es una excelente memoria para recordar distintas combinaciones de lexigramas.

Pero aparte de estas objeciones básicas hay otras objeciones metodológicas que son también importantes. Por ejemplo, los experimentadores que trabajan con estos simios no suelen aportar todos los datos cuando se les requieren (suele haber vídeos seleccionados o “conversaciones” con ellos en fechas muy diferentes), por lo que los controles sobre este tipo de trabajos son más bien escasos. En ocasiones yo diría que hay un sesgo en favor de aquello que hacen estos simios y que tiene un significado en contra de aquello que hacen y que no lo tiene (del mismo modo que la gente sólo se queda con aquello que ha acertado el horóscopo y no recuerda todo aquello en lo que falló). Y los resultados negativos, si no se olvidan o se obvian, se intentan justificar con explicaciones más bien estrafalarias, como las de la entrenadora de Koko que cuando cometía fallos en las pruebas afirmaba que se trataban de metáforas o mentirijillas. Eso no es serio.
Uno de los miembros del equipo de entrenadores de Washoe afirmó que habían sido demasiado generosos con la interpretación de los signos del chimpancé: “cada vez que el chimpancé realizaba algún signo debíamos rápidamente registrarlo en el diario. Siempre se estaban quejando de que en mi diario había pocos signos ...simplemente yo no los veía La gente oyente registraba cada movimiento que realizaba el chimpancé como si fuese un signo. Cada vez que el chimpancé ponía un dedo en su boca decían ¡está haciendo el signo de beber! Y le daban un poco de leche.”

Que los simios no puedan hablar no es problema. No están sometidos a las mismas condiciones que el ser humano. No necesitan el lenguaje. Enseñar el lenguaje humano a los simios es algo similar a poner a un perro a montar en bici, atándole las patas a los pedales y poner en marcha un motor que los mueva para después decir: ¡mira, el perro monta en bicicleta!
Sólo una cosa más. Entre estos experimentos sí que hubo un verdadero ejemplo de inteligencia animal, que fue el protagonizado por Kanzi, que aprendió a emplear los lexigramas por observación de cómo se le enseñaba a su madre (que no logró aprenderlo). Es uno de los pocos casos documentados de aprendizaje observacional en animales.

Proyecto Gran Simio ¿sí o no?

La propuesta del Proyecto Gran Simio consiste en ampliar la esfera de los derechos de que disfrutamos los seres humanos incluyendo a las especies más emparentadas con nosotros (en términos evolutivos) y que conforman el grupo de los denominados simios antropoides (chimpancés, gorilas y orangutanes), de modo que estarían protegidos frente a la caza, frente a su exhibición en zoológicos y circos y frente a la experimentación en el laboratorio. Pero, ¿cuáles son los argumentos a favor de esta propuesta?¿Y cuáles hay en contra?¿Sería viable este proyecto?

El principal argumento que esgrimen los defensores de esta propuesta es la proximidad evolutiva entre los seres humanos y los simios antropoides. No hay duda de que tanto los parámetros anatómicos, como los datos genéticos (tan sólo un 1% de diferencia con los chimpancés) confirman el gran parecido entre unos y otros. Y, por supuesto, si las similitudes se dan a nivel anatómico y genético, ¿por qué no habrían de serlo a nivel cognitivo, si la mente, como expresión de la actividad cerebral está sometida también al proceso evolutivo y sabemos que los simios antropoides y los seres humanos procedemos de un antepasado común? Algunos investigadores como Jarred Diamond apelan a estos datos para incluir a los seres humanos como una tercera especie de chimpancé, estrechando así aún más nuestra relación con nuestros primos hermanos evolutivos.
Otro argumento a favor de esta propuesta (que tiene mucho que ver con el anterior) es la capacidad para sentir dolor y sufrir, la empatía, o algunas supuestas habilidades como la adquisición del lenguaje por signos o la autoconciencia (de este último puntos ya hemos hablado aquí y pronto dedicaremos algún apunte al lenguaje).

Sin embargo hay quien se opone a este proyecto por varios motivos. Algunos simplemente establecen ese cordón de oro que separa a seres humanos del resto de especies y los consideran por completo separados, por lo que no podrían disfrutar de nuestros derechos pues no forman parte de nuestro grupo, posición que parece que en cierto modo ha impreso la evolución en nuestros cerebros. Otros apelan a que mientras no se haga efectiva la igualdad de derechos entre los hombres no deberíamos preocuparnos por el resto de las especies, aunque esta no parece una objeción razonable pues de ese modo la situación de la mujer (al menos en los países occidentales) sería la misma que hace 100 años (y lo que les quedaría).
Pero hay otro argumento en contra del Proyecto Gran Simio que me parece más espinoso y que precisamente se basa en uno de los argumentos a favor de este mismo proyecto y es la similitud entre hombres y simios antropoides. Estudiar en el laboratorio a especies muy cercanas a la nuestra es muy provechoso, porque de ese modo nos conocemos mejor a nosotros mismos y las aplicaciones de los resultados obtenidos en esos experimentos resultan más sencillas. Eliminar la posibilidad de estudiar a estas especies limitaría nuestra capacidad para mejorar los conocimientos biológicos y médicos actuales. Además, muchos de los defensores de este proyecto plantean que tras su aprobación debería lucharse por ampliar estos derechos a muchas otras especies. Lógicamente, si se concede el status de humano a chimpancés, gorilas y orangutanes pronto habría quien argumentaría que los lemures o los gibones no son tan diferentes de los primeros y de ese modo se seguiría ampliando la lista hasta incorporar a la rata, el ratón, el pez cebra, C.elegans o Drosophila. Y llegados a este punto, ¿qué ocurriría con la investigación?

La cuestión no es sencilla. O bien nos aferramos al argumento utilitarista que antepondría nuestra salud a la del resto de especies, o bien establecemos límites en las especies a emplear en investigación (con lo que estaríamos de nuevo empleando el cordón de oro de forma arbitraria), o bien, en un alarde de altruismo dejamos de investigar aun a costa de no avanzar en el conocimiento de las enfermedades y su posible curación, pero vivimos con la conciencia tranquila.

¿Qué hacer?¿Proyecto Gran Simio sí o no?

Para saber más:
-El Proyecto Gran Simio. La igualdad más allá de la humanidad. Paola Cavaleri y Peter Singer (eds.) Ed.Trotta, 1998.
-Web del Proyecto Gran Simio (también en español, aquí).

Raymond Dart y el origen africano del hombre.

A pesar de las controversias parece aceptado el origen africano del hombre moderno. Uno de los hombres que más contribuyó a que esta idea progresase fue Raymond Dart, al que rendiremos hoy un merecido tributo (a pesar de algunas otras ideas de su cosecha poco afortunadas).

Raymond Dart nació en Australia pero partió hacia Inglaterra para estar a las órdenes del mejor paleontólogo de su época, sir Arthur Keith, quien en 1922 le envió a Sudáfrica, para cubrir un puesto de profesor en el Departamento de Anatomía de la Universidad de Johannesburgo. La travesía le llevó dos semanas y cuando llegó se encontró con un panorama desolador, pues las instalaciones y los medios con los que contaba la universidad eran más bien mediocres. Pero a pesar de la falta de medios Dart no se desanimó. Les pidió a sus alumnos que trajesen a clase cualquier hueso que encontrasen para después analizarlo allí. En 1924 una alumna, Josephine Salmons, llevó a clase un cráneo de mandril extinto. Dart se interesó por el lugar donde Josephine había encontrado el cráneo, una región caliza al borde del Kalahari a 650 kilómetros de Johannesburgo, la cantera de Taung. Dart se puso en contacto con la cantera y pidió que le envíasen todos los restos óseos que se encontrasen en la cantera.
El 28 de noviembre de 1924 llegan dos cajas de la cantera de Taung. Abre la primera y no encuentra nada interesante. Abre la segunda y allí encuentra un molde fosilizado de un pequeño cráneo. Con ayuda de un cincel y unas agujas de punto fue deshaciendo el molde hasta dejar al descubierto el cráneo de un niño con dentadura completa, al que Dart llamó el niño de Taung.

El hallazgo de este fósil permitió a Dart proponer el origen africano del hombre. Cuando envió los resultados de su hallazgo a Inglaterra se llevó la sorpresa de que fueron ampliamente rechazados. Por aquel entonces se creía que el cráneo de Piltdown hablaba mucho más del origen del hombre que aquel pequeño cráneo que él presentaba (el cráneo del hombre de Piltdown era mucho más grande que el de Taung). Además, los prejuicios raciales estaban todavía muy arraigados y no parecía plausible que el hombre blanco europeo tuviese su origen en el hombre negro africano que hasta hacía poco había sido usado como esclavo. Incluso hasta Arthur Keith rechazó el hallazgo y afirmó que el cráneo del niño de Taung en realidad pertenecía a un bebé de gorila.

Por aquel entonces Dart conoció a Robert Broom, un médico y paleontólogo escocés muchos años mayor que él y que supo apreciar el hallazgo en cuanto lo vio. Tanto es así que se postró ante el cráneo para ofrecerle sus respetos al ancestro más antiguo hasta entonces conocido del ser humano. Robert Broom era un tipo excéntrico que cuando hacía mucho calor realizaba el trabajo de campo completamente desnudo, lo que en Sudáfrica ocurría muy a menudo. Se decía de él que realizaba experimentos anatómicos sospechosos con sus pacientes más pobres y dóciles y que cuando se moría alguno de ellos, lo que ocurría con frecuencia, lo enterraba en el jardín de su casa para después desenterrarlo y seguir con sus estudios anatómicos.

En 1931 Dart presentó el fósil personalmente en la Sociedad Geológica de Londres pero su presentación se vio diluida por la presentación previa de los restos del hombre de Pekín, que presentaban un mayor tamaño craneal, lo que encajaba mejor con las ideas imperantes por entonces, por lo que se veía más el origen del ser humano en Asia. Pero a partir de entonces comenzaron a hacerse descubrimientos en Africa. En 1936 Robert Broom se dedicó a buscar un cráneo adulto similar al del niño de Taung. En Sterkfontain, otra cantera, encontró un cráneo de mandril y eso le puso alerta. Habló con el director de la cantera, que vendía los fósiles que encontraban a los visitantes y este le ofreció el molde de un cerebro homínido en perfecto estado y un cráneo parcial con 4 dientes. Se dedicó desde entonces a estudiar los cráneos y las rocas donde se habían encontrado y llegó a la conclusión de que dichas rocas eran más antiguas que las de los otros fósiles encontrados hasta entonces. Robert Broom describió el cráneo mejor conservado como el de una mujer. Metafóricamente hablando, esa mujer era la madre del niño de Taung. Tanto el niño de Taung como su madre pertenecían a la especie Australopithecus africanus (denominación propuesta por Dart y que nunca gustó a los paleontólogos de la época por mezclar raíces latinas y griegas).

Las pruebas del origen africano del hombre comenzaron a ser muy numerosas y finalmente Arthur Keith, en un alarde de honestidad científica, aceptó que había estado equivocado y escribió una carta a Broom y otra en Nature admitiéndolo. Por último, en 1950 de descubrió que el cráneo de Piltdown no era más que una falsificación. Uno de los sospechosos en aquella treta fue el mismísimo Arthur Keith.

Se puede consultar el artículo original de Dart en Nature acerca del cráneo del niño de Taung pinchando aquí. No dejéis de leerlo, aunque sólo sea para apreciar la diferencia entre los artículos científicos de entonces, donde los descubrimientos eran casi novelados, frente a la asepsia empleada hoy día para describir los resultados obtenidos.