martes, 20 de diciembre de 2011

Sangre caliente

Después de pasarme las últimas secciones hablando de muerte, ahora no cambio mucho de tema. No quiero que me tomen por sádica, de veras. Pero dentro del amplio espectro de temas biológicos que podía tocar para esta semana, no sé por qué, me interesó la sangre. Sí, la sangre. Cualquiera que haya pasado el parvulario con un mínimo de atención a la profesora, sabrá que hay animales de sangre fría y animales de sangre caliente. Nos ponen siempre el ejemplo de los lagartos. Se ponen al sol y hala, ya tienen el calor suficiente para las reacciones bioquímicas de todo el día. Pero entonces, si es tan fácil obtener una temperatura adecuada para la vida, ¿por qué nosotros estamos siempre a 37ºC, como si nuestro termómetro interno se hubiera atascado?
Los alumnos están poco acostumbrados a preguntar a los profesores sus dudas. Aunque generalmente no las hay, ya que ni siquiera existe interés en la explicación. Pero deberíamos fomentar en los niños el hacer la pregunta incómoda: ¿por qué? “¿Por qué, señor profesor, los lagartos tienen sangre fría y nosotros sangre caliente?” Son estos momentos los que llevan al pupilo a la sorprendente conclusión de que su maestro no lo sabe todo. Señor profesor, ciego mío, escuche con atención esta sección. Vamos a explicar lo que podemos saber sobre la sangre, la fría y la caliente.
En principio podríamos asociar la sangre caliente a un ritmo de vida alto, ya que con la temperatura se aceleran todas las reacciones bioquímicas. Y es cierto, podemos estar más tiempo haciendo ejercicio que los lagartos. Tenemos mayor resistencia que los animales de sangre fría. Sin embargo, cualquier reptil podrá ganarnos en distancias cortas. Son rapidísimos. ¿Cuánto tarda una lagartija en esconderse tras una roca? En menos que canta un gallo se esfuma. Pero estará largo rato, incluso horas, recuperándose del esfuerzo. Nosotros podemos correr kilómetros (unos más que otros, claro está) y sólo sudar la camiseta. Además, podemos hacerlo de noche, cuando ellos, con su temperatura corporal dependiente del sol, estarían helados y rendidos.
Dragón de Komodo
Pero es lógico que tengamos más resistencia. Tenemos que estar constantemente buscando comida para nuestro cuerpo de sangre caliente con su acelerado ritmo de reacciones metabólicas. De hecho, un mamífero come en un día lo que un reptil en un mes. No obstante, ellos, con su tranquilo ritmo de vida, viven más años y tienen más hijos. ¿Conocen al gran dragón de Komodo? Un lagarto de 2 metros que vive nada menos que 30 años de media. Si hubo alguno que, como yo, nació en el 89, le quedan la friolera de 8 años de vida, casi nada. Cuando yo encuentre un trabajo bien remunerado, más o menos, el dragoncito se irá a criar malvas.
Espera un momento, hay algo que no me cuadra. Tienen que buscar menos comida, viven más años, tienen más hijos, ¿y nosotros solo podemos vagabundear por ahí de noche? Pues menuda porquería, mejor me hago reptil y a la porra. Tanto ir al súper no me sale rentable. ¿Por qué la evolución benefició a los de sangre caliente? ¿Por qué hay entonces tanto mamífero y ave con vida estresada por dar de comer a sus pocas crías? Tenemos alguna que otra ventaja añadida, todo sea dicho. Al tener una mayor resistencia podemos caminar kilómetros y kilómetros (véase la caminata del Pino) sin grandes esfuerzos. Esto nos lleva a una expansión del nicho. Si la comida escasea en un lado, nos buscamos otro. Y no tenemos problema si el lugar del almuerzo y el de reposo están algo lejanos, podemos recorrer la distancia cada día sin morir de agotamiento.
Otra considerable ventaja de la sangre caliente, aunque no generalizada en la especie humana, es una mayor capacidad intelectual. Bueno, corrijo, cerebros mayores. Y esta cualidad no viene unida, en muchos casos, a una inteligencia o ingenio superiores (como ya vimos hace algunas semanas). Es una consecuencia lógica. Si los seres de sangre fría necesitan menos recursos que los de sangre caliente, estos últimos destinarán más combustible al cerebro que los otros. Si comes más, tienes más para gastar en ese olvidado órgano bajo el cráneo. En el caso de los humanos (repito, estoy convencida de que no todos, véase algunos profesores de mi facultad), en general destinamos alrededor de un 20% de nuestros recursos al cerebro.
Y a todo esto, ¿por qué sangre caliente? Tenemos un ritmo acelerado, vale. Podemos correr como locos por ahí, día y noche, buscando alimento, vale. Tenemos cerebros más grandotes, vale. Pero… ¿De dónde viene la sangre caliente? ¿De dónde sale esa temperatura? Pues, aunque no se lo crean, quizá la sangre caliente sea un simple efecto secundario. Un efecto que luego se aprovechó, evidentemente. Pero secundario al fin y al cabo. Los órganos de los animales de sangre caliente están turbocargados. ¿Cómo? Turbocargados. Esto quiere decir que tienen muchas mitocondrias, que son las centrales energéticas de las células. Se tienen tantas para mejorar el rendimiento. Las mitocondrias necesitan oxígeno para realizar la respiración celular, que es el proceso que da energía a la célula. Estas reacciones químicas generan calor. ¡Bingo! Ya tenemos de dónde sale tanta temperatura: de las reacciones que tienen lugar dentro de las mitocondrias, las cuales mejoran el rendimiento del animal.
Empezamos hablando sobre la necesidad de plantearnos cuestiones, el por qué de las cosas. Y aquí me parece a mí que falta alguno. ¿Por qué demonios hay tanta mitocondria en las células de los animales de sangre caliente? Para responder a esta pregunta debemos remontarnos muuuy atrás, algunos cientos de millones de años atrás. Y lo haremos, cómo no, en la próxima sección de Biología para mis ciegos.

domingo, 18 de diciembre de 2011

La fiesta de la muerte

Después de tantas semanas no sé ya ni por dónde iba. ¡Ah, sí! La muerte. Hace mil millones de años, es decir, en la última sección de biología para mis ciegos, hablábamos de unas bacterias suicidas. ¿Recuerdan? Algunas cianobacterias, que son aquellos organismos  procariotas y verdosos que llenaron la atmósfera de oxígeno en su día, ponen en marcha un mecanismo de autodestrucción cuando así lo requieren las circunstancias coloniales.
Este hecho parece altruista, ¿no? Morir por la patria y todas esas chorradas rimbombantes. Pues no señores, no. Hoy en día no hay nada gratis, ni el suicidio bacteriano. Lo que realmente ocurre es que las cianobacterias pagan el precio de sus propias vidas por un producto mucho mejor: la supervivencia de sus genes. Para explicar claramente este concepto debemos abordar de manera sencilla la teoría del gen egoísta de Richard Dawkins. Muchos habrán oído ese nombre. ¿No es ese ateo ateísimo que escribe libros de divulgación científica? El mismo. Según él, la base de la evolución es el egoísmo de los genes.
Todos han escuchado hablar de genes. De hecho, demasiada gente usa el término sin tener muy claro el concepto que se esconde detrás. ¿Qué es un gen? Podemos describirlo de forma simple como la unidad de información para definirnos como seres vivos. Esta definición, que conste, es made in Laura y tiene muchísimos matices, lo sé. Pero para aclarar a mis ciegos de qué tratamos lo mejor es una sencilla definición.
Un gen dice si eres rubio, otro si eres alta, otro si tienes los ojos azules,… Los genes nos definen, son los arquitectos que dan las instrucciones precisas para la construcción de un edificio: el ser vivo. Según plantea Dawkins, la evolución se lleva  a cabo a nivel de los genes. Son ellos los que quieren sobrevivir, por lo que actúan de forma egoísta para pasar de una generación a otra. Nosotros solo somos, “máquinas de supervivencia”, meros instrumentos para pasar los genes a próximas generaciones. Pero en cada una de ellas se producen mutaciones, lo que lleva a crear genes o grupos de genes novedosos. Si hacen que la máquina de supervivencia pueda llegar a reproducirse más eficazmente, creando nuevas máquinas que porten el mismo gen mutante, esa mutación prevalecerá y se hará cada vez más común entre los individuos de la especie, ya que se reproducirá mejor que los que no tengan tal gen.
Así surgen genes egoístas que desean seguir permaneciendo dentro de las máquinas de  genes. Es como una competición génica que tiene lugar dentro de generaciones y generaciones de seres vivos. Los genes que mejor doten al individuo para la reproducción, ganarán el partido. Pero como la competición no termina nunca y las presiones son constantes, cambiantes y casi infinitas, ganar un partido no significa mucho. Y…bueno, según Dawkins, la evolución funciona más o menos así.
Después de estas nociones básicas volvamos a la muerte. Dijimos que las señoritas cianobacterias suicidas no eran altruistas. ¿Por qué? Pues porque, como toda la floración de bacterias comparte los mismos genes, si las más débiles siguieran vivas e infectasen a todas sus hermanas idénticas, realmente estarían perjudicando a sus propios genes. Mejor que unas pocas se salven y comiencen una nueva vida en otra parte donde los genes puedan seguir propagándose de generación en generación. Los genes egoístas quieren sobrevivir, y prefieren hacerlo en unas pocas máquinas de supervivencia que ser eliminados completamente de la competición. Por eso programan a las cianobacterias para el suicidio en caso necesario. Morir por el grupo, sí, pero con beneficios propios.
La muerte de los organismos unicelulares es una cosa, pero ¿qué ocurre con los pluricelulares? ¿Por qué nos morimos si cada una de nuestras células guarda el conjunto de genes? Para explicar este fenómeno, empecemos hablando de la diferenciación. Las células que forman nuestros esculturales cuerpos deben diferenciarse para obtener una mayor productividad. Es lo mismo que una sociedad. Si todos nos dedicáramos a todo, esto sería un caos. No existirían peluqueros, ni carniceras, ni taxistas, ni senadores… Bueno, esto último estaría bien. A lo que iba, que cada uno debería sacarse las castañas del fuego sin un mínimo de cooperación con los demás. Pero cuando nos organizamos en sociedad y cada uno se especializa en una materia concreta, toda la comunidad vive mejor.
Lo mismo ocurre en un organismo pluricelular. Al especializarse cada grupo de células en una tarea, todas salen ganando. Resulta que se han especializado tanto que solo un tipo de células se encargan de llevar los genes a las próximas generaciones: las células germinales, es decir, los óvulos y espermatozoides. Cuando ambos se funden en la fecundación y, finalmente, nace un retoño, las células germinales de los padres van a sobrevivir a la muerte de los mismos al haber creado una nueva máquina de supervivencia donde guardar la mitad de sus genes (una mitad del padre y otra de la madre). Este, a su vez, cuando se haga mayor también tendrá sus propios hijos, los cuales tendrán la mitad de sus genes y un cuarto de los abuelos. Y así sucesivamente…
Por tanto, si son las células germinales las que realmente parten el bacalao, ¿por qué iba a mantener nadie el resto de células que conforman el cuerpo? Estas son completamente desechables, temporales. Así que al cementerio con ellas. Además, hay otra razón para la muerte. Sin ella, no existiría selección natural ni evolución, y sin ellas, nosotros no seríamos parte de la fiesta. Una fiesta donde la muerte es la anfitriona.