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24 septiembre 2007

Los bichos también lloran


Ante todo saludar a todos los lectores; sé que he tardado mucho en volver, os pido disculpas, pero por motivos laborales y ciertos problemas con el Microchof Windows, junto con cierto grado de pereza (lo admito) no he vuelto a publicar de nuevo hasta ahora. Os prometo que escribiré más a menudo.

No sé si a alguno de nuestros lectores se le ha pasado por la cabeza preguntarse por qué ciertos estímulos sensitivos son dolorosos. Es decir, ¿por qué sentimos dolor? Seguro que a muchos os gustaría no padecer dolor, que nada nos doliera. Pues os digo que yo sí quiero que mi cuerpo interprete ciertos estímulos como dolorosos. Los nociceptores (estructuras especializadas en la percepción de los estímulos dolorosos) son bastante antiguos evolutivamente, con lo que nos da una primera pista que esto de sentir dolor (nocicepción) tiene que ser adaptativo.

Imaginaos andar por lava ardiendo sin sentir nada: estaría bien ¿no? Pues no: una cosa es que no te duela y otra cosa es que tus tejidos aguanten el paseo; el dolor es una manera que tiene el cuerpo de decirnos: eso puede dañar tus tejidos y por tanto puede acarrear peligro para tu supervivencia.

El desarrollo de la experiencia dolorosa y la expresión del comportamiento relacionado con ella, va desde los reflejos innatos hasta un comportamiento complejo modulado por factores cognitivos, afectivos y socioculturales que implican necesariamente el desarrollo evolutivo del sistema nervioso. La habilidad para responder a los estímulos nocivos es un característica básica de todos los animales de la escala filogenética. Por ejemplo los protozoos, son unos seres unicelulares que, a pesar de no tener un sistema nervioso presentan una conducta aversiva que ser caracteriza por una aceleración o inhibición de la locomoción como respuesta a un estímulo potencialmente peligroso para su integridad como ser vivo, y por tanto, su supervivencia.
En cnidarios (pólipos y medusas)existe un sistema nervioso simple que funciona con sinapsis eléctricas; estos animales presentan una respuesta antinociceptiva caracterizada por la contracción del cuerpo, retirada y una respuesta electrofisiológica a los estímulos nocivos químicos o mecánicos.
En platelmintos (gusanos planos, es un ejemplo la tenia) en los que ya existe una simetría bilateral, presentan respuestas aversivas a través de mecanismos centrales y periféricos, además estas respuestas son susceptibles a habituación.
En anélidos aparecen las células “N” consideradas nociceptores; en la la lombriz de tierra (Lumbricus terrestris) las respuestas aversivas se pueden modificar por analgésicos narcóticos, como la morfina.
Los moluscos son los invertebrados que poseen el sistema nervioso más complejo, en cuyo ápice podríamos situar a los cefalópodos como el Octopus vulgaris. Este animal presenta, ante la presencia de un estímulo potencialmente dañino, una conducta compleja, capacidad para el aprendizaje y un sistema sensorial bastante desarrollado (de hecho se han descrito varias vías o tractos encargados de la transmisión de este tipo de estímulos.

En los vertebrados, debido a la mayor complejidad de su sistema nervioso, se da un comportamiento frente a los estímulos dolorosos mucho más dinámico, variable y único. A pesar de toda la complejidad que se da en sistema sensitivo de vertebrados, se siguen manteniendo respuestas reflejas en las que, en un primer momento, no se da un control desde la corteza cerebral
En el próximo post (o apunte) hablaré más detenidamente de la transmisión del dolor en vertebrados y de ciertas curiosidades que tienen (como todo) su base anatómica, ya que si no el tamaño del apunte sería excesivo para leerlo delante de una pantalla de ordenador.

Con este apunte más que nada quería expresar que todos los seres vivos de este planeta pueden “sentir” (permitirme la licencia de usar esta palabra) dolor, es decir, que cada animalito por simple y pequeño que sea tiene la capacidad de responder ante un estímulo que para él es, cuanto menos, molesto o potencialmente peligroso para su supervivencia; y permitidme añadir que esto se puede extrapolar, salvando las distancias (por favor abran su mento y no sean simplistas), al reino vegetal, ya que es bien sabido que los vegetales pueden responder ante estímulos agresivos en los que se implique daño tisular mediante sustancias químicas que se han llamado hormonas vegetales (cuidado, estoy hablando de reacciones ante un daño tisular, quiero aclarar que NO estoy hablando de reacciones ante estímulos dolorosos, sino de reacciones de un ser vivo ante un estímulo que implica daño tisular)

Con esto quiero decir que por favor concienciemos a la gente que no sólo los animales que pueden chillar, digámoslo en otros términos, no sólo los animales dotados de un aparato fonador perceptible por el oído humano son los que sienten dolor, ya que esa es una de las múltiples respuestas que se pueden emitir ante un estímulo doloroso; existen, como hemos mencionado otras tantas que han sido interpretadas como respuestas aversivas al dolor (o estimulos potencialmente dañinos para los tejidos del ser vivo). Por tanto hago un llamamiento a todas las plataformas anti-experimentación animal, que en sus folletos sean rigurosos con lo que defienden y no sólo pongan al mono con el estereotáxico, al ratón enjaulado y al perro atado, sino también a la mosca del vinagre en el tubo, al nematodo Caenorhabditis elegans, o al pez cebra, pero claro, de los que están leyendo ahora mismo esto, ¿a quién le da lástima una mosca del vinagre que muere en éter? Eso no tiene gancho publicitario ¿verdad?

Este último párrafo puede dar lugar a un debate interminable, con lo cual desde un principio voy a dar mi punto de vista: la experimentación animal con fines científicos es necesaria, nos guste o no; el uso de animales para otros fines que yo particularmente no lo considero experimentación científica (usos militares, cosméticos) lo veo perfectamente sustituible por otros modelos, aunque mi conocimiento del uso de animales en cosmética, donde se usan productos cada vez más sofisticados y con unos principios activos que hay que estudiar a fondo antes de la aplicación en humanos, no es muy extenso la verdad. Ni merece la pena hablar de las “fiestas” populares ya que esto es un foro científico.
Si bien tengo que decir también que en estos tiempos en los que el ansia por obtener publicaciones hace a muchos grupos de trabajo usar más animales de los estrictamente necesarios para experimentos muy similares a trabajos anteriores por el simple hecho de obtener una publicación más. Esto es una cosa que habría que controlar más.

En fin espero que esto genere debate que es de lo que se trata

Un saludo a todos


08 marzo 2007

Al ayer hay que incorporar técnicas del hoy

Los seres vivos se clasifican en base a una escala de parentesco entre ellos. De esta manera, todos los animales se diferencian de las plantas a un nivel conocido como REINO (el Reino Animalia sería en que englobase todos los animales conocidos). Esta escala biológica se va dividiendo en sucesivas categorías de modo que en cada una de ellas se encuentran seres vivos cada vez más emparentados entre sí. Esta clasificación biológica engloba diferentes escalas, ya sean superiores al nivel de especie, como sería el ejemplo puesto anteriormente, o inferiores, tales como diferentes poblaciones o razas dentro de la misma especie. Para construir estas clasificaciones de la vida, los científicos realizan estudios de filogenia. Estos trabajos, clásicos dentro de la literatura científica, podrían considerarse como estudios de base, ya que antes de profundizar más en el conocimiento de un taxón, conviene en muchos casos conocer que especie tenemos entre manos. Son muchos los avances que han venido de esta clase de estudios. Así, por ejemplo, nos han permitido conocer que los hombres estamos más emparentados (descendemos de un antecesor común más próximo) con los chimpancés que con los mosquitos. O que los gatos y los tigres están más emparentados entre sí que con los ciervos.

De manera tradicional, estos estudios se han basado en caracteres morfológicos o etológicos que diesen una idea de cuan parecidas son dos especies, basándose en qué rasgos comparten en común y cuáles no. Por ejemplo, los mamíferos poseen unas cualidades comunes que no comparten con las aves (como la presencia de pelos) lo que nos permiten agrupar más próximamente a los mamíferos entre si que otras especies englobadas dentro de las aves. Lógicamente, a medida que se tratan especies más semejantes, por ejemplo aquellas incluidas en el mismo género, las similitudes entre ellas serán muy numerosas y unos pocos rasgos serán los que marquen las diferencias entre ellas. Llegados a casos extremos es posible encontrarnos con especies que son morfológicamente iguales, pero poseen comportamientos de apareamiento (cantos, movimientos, etc.) tan diferentes que hace que estas especies no se crucen de forma natural, constituyendo especies distintas (por así decirlo, es como si los individuos de estas dos especies no se entendiesen, como si hablasen idiomas diferentes y por tanto, no pudieran “ligar”).

Aún así, existen ciertos problemas. Por ejemplo, los caracteres morfológicos que encontramos en los animales pueden tener un origen embrionario común o no y para ambos casos, que sean, en apariencia, muy similares o tremendamente diferentes. A modo de ejemplo y aunque estos temas podrán ser desarrollados en otros artículos posteriores, podemos decir que aunque nuestros ojos y los de los pulpos son considerablemente parecidos en cuanto a su estructura, el origen de cada uno de los tejidos que forman ambos tipos de ojos son muy diferentes. De este modo, si nos apoyamos exclusivamente en la apariencia de los ojos para construir una filogenia de estos grupos, estaremos cometiendo un gravísimo error, pudiendo emparejar más próximamente a los pulpos con los mamíferos en vez de otro de sus grupos hermanos, como los caracoles. Por tanto, pese a que esta metodología basada en caracteres morfológicos y comportamentales se sigue utilizando, cada día con mayor frecuencia se pueden encontrar estudios que incorporan nuevas técnicas de trabajo. Aquí aparecen los análisis de ADN. Estos nuevos análisis suponen una utilísima herramienta y son la base angular sobre la que realizar los análisis filogenéticos actuales.

A pesar de que lo óptimo sería emplear estudios comparativos basados en ambas metodologías (tradicionales y análisis moleculares), en los últimos años existe una ligera tendencia hacia la sustitución de las herramientas clásicas con la incorporación de estas técnicas moleculares, lo que podría suponer graves problemas si se rechaza el uso de las metodologías tradicionales. A modo de ejemplo describiré una situación que se ha encontrado recientemente. Los parásitos de la malaria tradicionalmente engloban a diferentes especies del género Plasmodium, aunque hay cierto debate sobre si otras especies cercanas de los géneros Haemoproteus o Leucocytozoon deben también considerarse como parásitos de la malaria. En función de los análisis genéticos, las especies de estos tres géneros se sitúan realmente próximas ya que además descenderían de un mismo ancestro común, con lo que sería factible englobar a todas ellas bajo el término de malaria. Aún así, se sabe que su morfología, su ciclo vital y sus modos de transmisión son considerablemente diferentes en el caso de los tres géneros citados, lo que supondría una clara barrera entre ellas y por tanto, en lo que se debería denominarse parásitos de la malaria. Otros problemas diferentes, podrían deberse al tipo de material genético analizado. Dado que en nuestro organismo hay diferentes tipos de material genético que se sabe que difieren en su susceptibilidad al cambio (existen fragmentos de ADN que no cambian entre especies muy diferentes y otros que son tremendamente variables, incluso entre individuos de la misma especie). Lógicamente, si se quieren realizar estudios adecuados para diferenciar especies, habrá que hacer una buena selección del material estudiado. Otros problemas que podemos encontrar en los estudios genéticos vienen referidos a la longitud del fragmento analizado, pues del mismo modo que es mejor analizar 50 características morfológicos entre 2 especies que solamente 5, no es igual considerar fragmentos de ADN más cortos que más largos. De este modo, cuantos más caracteres sean considerados (tanto moleculares como morfológicos) más robustas serán las conclusiones que se obtengan. Por todo ello, siempre es más adecuado realizar una combinación de características morfológicas, comportamentales y genéticas (por citar algunos aspectos) para poder realizar filogenias de especies de una manera robusta.

Finalmente, a la hora de realizar este tipo de estudios, lo optimo es disponer de un número elevado de individuos en los que estudiar los caracteres (tanto morfológicos como moleculares) pues si únicamente se dispone de un ejemplar, por mero azar, podríamos tener entre manos un individuo raro. En un caso paradójico, en el que estudiemos las especies de vehículos que encontramos en las ciudades podríamos decir que hay cuatro grandes especies, las bicis, las motos, los triciclos a motor y los coches. Imagine que un científico extraterrestre llega aquí y captura un ejemplar de cada una de nuestras especies. Además, todos estos “individuos” son normales, salvo uno, el coche, que por un acto vandálico tiene solamente dos ruedas. Si este extraterrestre utiliza tres únicos caracteres para realizar su estudio de filogenia, como son la presencia de motor, el tamaño y número de ruedas, podría construir la siguiente tabla:


Ruedas

Tamaño

Motor

Bicicleta

2

Pequeño

No

Motocicleta

2

Pequeño

Triciclo a motor

3

Mediano

Coche “raro”

2

Grande

y concluir que la motocicleta y el coche comparten 2 caracteres, el mismo número que compartirían motocicleta y bicicleta, cuando en realidad motocicletas y coches serían mucho más diferentes que bicicletas y motocicletas. Lógicamente, este error podría haberse solventado recolectando muchos más ejemplares o considerando muchos más caracteres (número de asientos, características del motor,…). Y aunque en este caso, son ejemplos con características “morfológicas” sería factible encontrar ejemplos similares si únicamente se consideran características moleculares.

En conclusión, es necesario considerar la suma de todos estos factores (morfológicos, etológicos, genéticos,…) para poder extraer conclusiones mucho más sólidas en los estudios de clasificación filogenéticos.

Bibliografía y vínculos recomendados:

Pérez-Tris et al. 2005. Trends in Parasitology 21: 209-211. (sobre el debate de malaria). Accesible gratuitamente en: www.ucm.es/info/zoo/Vertebrados/javi/pdf/2005TP.pdf

Valkiunas et al. 2005. Trends in Parasitology 21: 357-358. (más sobre este debate).

Milinkovitch et al. 2004. Molecular Phylogenetics and Evolution 31: 1–3. (un estudio filogenético muy gracioso sobre la posicion taxonómica del Yeti). Accesible gratuitamente en: www.ulb.ac.be/sciences/ueg/pdf_files/yeti_1st_April04.pdf

Proyecto el árbol de la vida: http://www.tolweb.org/tree/, autor de la fotografía