domingo, 29 de abril de 2012

Música cerebral


Miembros de la Orquesta Cerebral Multimodal
¿Alguno de ustedes ha soñado alguna vez con una melodía? ¿Ninguno? Pues seré yo la rarita. Incluso a veces despierto y aún puedo tararearla. En ocasiones hasta tienen letra y todo. Paranoias mías aparte, resulta que se ha creado una orquesta en la que los músicos tocan de una manera un tanto…peculiar. De hecho, sus dedos y sus pies pueden estar completamente inmóviles. Tocan con el cerebro.
Paul Verschure, doctor en psicología e investigador en el instituto  ICREA de la Universidad Pompeu Fabra, ha creado esta extraña orquesta llamada Orquesta Cerebral Multimodal. Según se plantea en la revista Investigación y Ciencia (http://www.investigacionyciencia.es/Blogs/ArticulosB_entrada.asp), este proyecto es posible gracias a que la música activa muchas partes diferentes de nuestro cerebro. Además de la auditiva (que no hay que ser un genio para entender su activación con la melodía), en este proceso interviene la zona emocional y la motora. Tal como señala Yvonne Buchholz, autora del blog Pistas Mentales en la revista, afirma que “Ello explica por qué empezamos a mover los pies cuando escuchamos una canción, por qué se nos pone el vello de punta si suena una melodía que nos da placer o nos emociona (se activan los núcleos caudado y accumbens, de forma similar a cuando algo nos produce placer, como el sexo el chocolate o el alcohol), o por qué chasqueamos los dedos cuando cantamos.”
Quizá no tenga tanto mérito como aprender a tocar el violín, pero tener la concentración suficiente como para tocar con el cerebro es, bajo mi humilde criterio, toda una hazaña. 

AXN


AXN

¿Hasta dónde puede llegar la ciencia? Hace 5 siglos un coche parecía cosa de magia. Hace un par de siglos un avión parecía una quimera absurda. Un solo siglo atrás, mandar personas a la Luna era algo que se dejaba a la literatura de ficción. Hace algunas décadas un ipad… Ni siquiera nos imaginábamos para qué demonios servía una tableta (ahora entendemos que es solo para que unos pocos pijales jueguen con ella en lugar de tener un netbook como todo hijo de trabajador).
En Biología, hoy entendemos lo que es una célula, cómo funciona la herencia genética y la evolución de las especies. Sin embargo, no sabíamos hasta hace bien poco, que, de forma artificial, nosotros mismos podíamos maquinar algo que pudiera intervenir en todo este proceso. Pues el equipo, liderado por Vitor Pinheiro, del Laboratorio del Consejo de Investigación Médica de Biología Molecular de Reino Unido, lo ha conseguido. Según leo en la revista National Geographic  (http://www.nationalgeographic.es/noticias/ciencia/adn-sintetico), han creado ADN sintético que es capaz de replicarse y evolucionar como cualquier otra molécula de material genético. Se llama AXN, y ha probado que la herencia y la evolución no son exclusivas de las señoritas ADN y ARN. Entonces, ¿fueron estas moléculas las que comenzaron con el proceso evolutivo? ¿Seremos capaces en un futuro de entender cómo comenzó todo? Unos seguirán investigando para llegar a conocer lo sucedido mientras otros optarán por mitologías facilonas.

sábado, 21 de abril de 2012

Sana y fuerte


“Bebe mucha leche para que crezcas sana y fuerte”, me decía mi abuela. Caso le hice. Sana y fuerte crecí. Delgadilla, pero fuerte. Y no se puede decir que sea por no comer. Leche y de todo lo demás. Como más que mi chico, de unos 25 kilos más que yo, y no soy capaz de engordar un solo gramo. Lo de los metabolismos es todo un mundo, y el mío va a velocidad de vértigo.
Proceso de degradación de la lactosa (glucólisis)
El caso, la leche. Los occidentalitos seguimos bebiéndola tan ricamente en la edad adulta. Sin embargo, no es lo habitual. El ser humano pierde la capacidad de producir lactasa (que es la enzima que nos permite degradar la lactosa en azúcares de más fácil digestión) con el paso de los años. Entra dentro de toda lógica. Necesitamos la lactasa para poder digerir la leche materna cuando somos bebés. Pero cuando crecemos, ¿de qué nos serviría seguir malgastando energía produciendo una enzima inútil? Esa es la pregunta que se hizo la señorita Evolución, tras la que decidió favorecer a aquellos que solo la sintetizaban en la niñez.
Pero ya le vale, podría la leche materna tener un azúcar un poquito menos complejo y no tener la necesidad siquiera de producir lactasa en la época de lactancia. En cambio, se empeñó en dejar ilesa una enzima dificilísima de digerir. ¿Por qué? La teoría de Marvin Harris en su obra Nuestra especie, es que, aunque dé la puñeta, la lactosa aporta más beneficios que dolores de cabeza. Dentro de lo malo, lo mejor.
La lactosa ayuda a los bebés a incorporar el calcio en los huesos, un calcio que, evidentemente, viene de la leche materna. Cuando uno se hace mayor, ese calcio podemos absorberlo de vegetales de hoja verde, por ejemplo. Además, a los adultos también nos ayuda la vitamina D, que ingerimos en algunos pescados y sintetizamos al recibir radiación solar, a fijar el calcio en los huesos. Es decir, nosotros tenemos herramientas para fomentar la absorción de calcio cuando dejamos atrás la tierna infancia. Pero los bebés solo cuentan con la lactosa, que, a pesar de lo indigesta que pueda ser, nos ayuda a crecer sanos y fuertes. Como manda mi abuela. 

martes, 17 de abril de 2012

Jumanji

Hay mucha gente que teme a los mosquitos. El zumbido característico hace temblar a los pobres sufridores del insomnio. La picazón que dejan tras su breve visita es irritante, insistente, machacona. Yo les tengo un particular miedo irracional desde que mi estancia en Madrid me permitió, desgraciadamente, presenciar una especie cuyas dimensiones superan en mucho mis peores pesadillas. Como si estuviera en una partida de Jumanji, los mosquitos gigantes me queman los nervios convirtiéndolos en pánico. El zumbido es mucho mayor que el de un mosquito normal, y su presencia lo supera en 10 ó 15 veces. Es horripilante. Sin embargo, no pican. Su estancia en mi habitación no provocará daño físico alguno en mi piel (en mi psique otro gallo canta).
Mimivirus cerrado y abierto al traspasar su información génica a  otra célula.
No ocurre igual con los virus. Se han encontrado virus gigantes, con unas proporciones mucho mayores de lo que en principio se creía lógico para este tipo de vida. Es como si de repente encontrásemos un humano del tamaño de una ballena. ¿Chocante, no? Pues exactamente lo mismo les ocurrió a los que encontraron estos virus.
En 1992, como comenta la revista Investigación y Ciencia de enero de este año, Timothy Robotham, microbiólogo de Salud Pública de Leeds, se puso a buscar al responsable de un brote de neumonía. Encontró unas células del tamaño de bacterias, por lo que supuso que eran bacterias. Además, había en su exterior algunos indicios bioquímicos que llevaban a esa misma conclusión. Cuál fue su sorpresa cuando no se morían con el método genérico para bacterias. Como si pusiéramos veneno para ratas en el jardín y las ratas se lo comieran y siguieran tranquilamente su camino. Llegaríamos entonces a una de estas teorías: a) las ratas han desarrollado una forma de inmunidad al veneno; o b) no son ratas.
Y resulta que no eran ratas, es decir, bacterias. Eran virus, un modo de vida que generalmente tiene un tamaño minúsculo si se le compara con otras células. En 2003 por fin se le puso nombre al gigante: Acanthamoeba polyphaga mimivirus.
Además de un tamaño externo mucho mayor que el de muchos de sus compañeros víricos, este megavirus, que comparte su gigantismo con algunos descubiertos en años posteriores, tiene un genoma mucho mayor que el de un virus normal. Si lo comparamos con el genoma de una bacteria chiquitina que se llama Mycoplasma genitalum, una bacteria parasitaria que vive en el tracto genital y respiratorio de los primates (de ahí su nombre); repito, si comparamos el de mimivirus con el de genitalum, observamos que mientras el primero codifica la friolera de 1018 genes, la segunda solo lo hace con 482.
Es decir, si nosotros fuéramos bacterias y las hormigas fueran virus, el hallazgo es equivalente a encontrar una hormiga del tamaño de Pau Gasol y con un una capacidad mayor que la humana para resolver problemas (salvando las distancias entre los genes y el cerebro, claro está, solo es un ejemplo visual). Imagínense la sorpresa de los investigadores.
Virus bacteriófago
Pero…espera. ¿Genoma? ¿Virus? ¿Bacterias? ¿Qué era todo eso? Recordemos conceptos básicos para los que siempre quedan rezagados. El genoma es el conjunto de información genética que tiene un organismo, que para entendernos son las instrucciones que tiene un ser vivo (ya sea una célula o un organismo pluricelular) para crearse a sí mismo. Todo ser vivo tiene esa información, que puede estar recogida en forma de ADN o ARN. La de las bacterias, como suelen ser de mayor tamaño y complejidad, suele ser mayor que el virus, pero, como hemos visto, existen excepciones.
Esquema de bacteria
Los virus eran esos pequeños capullines que solo pueden reproducirse parasitando otras células. ¿Recuerdan? Las bacterias son células muy sencillas si las comparamos con los eucariotas, ya que no tienen núcleo ni orgánulos celulares. Creo recordar que las comparé en su día con un huevo frito sin yema para que entendieran la diferencia entre eucariotas y procariotas. ¿Me equivoco, mis ciegos?
Ahora que hemos refrescado la memoria sobre conceptos clave, podemos entender mejor el asombroso tamaño del descubrimiento del señor Robotham, cuya confusión es lógica en las dimensiones en que se mueven los microrganismos. Trasladarlo a nuestra estatura habría sido como confundir jirafas con elefantes. Por cierto, creo que no era yo la que me encontraba inmersa en una partida de Jumanji esquivando mosquitos gigantes. Es la casa real. Pero son los elefantes las maravillosas criaturas que perdieron la partida. 

miércoles, 11 de abril de 2012

Poca prole... Y mejor así

Cada día aprendes una cosa nueva, oye. El otro día supe, por fin, la respuesta a una de esas preguntas existenciales que te vienen a la mente una y otra vez pero que no sabes exactamente a quién preguntarle para calmar tu curiosidad. Es una de esas tonterías del tipo “Si en un futuro existieran las máquinas del tiempo, ¿cómo es que no hemos visto nunca a nadie que venga de futuro?”. Pues eso, pero algo más antropológico. Yo quería saber por qué cada vez, según dicen, tenemos menos dientes. Además, y relacionado con esto, quería entender la supuesta mayor adaptabilidad de los que no tienen las muelas del juicio (o terceros molares, para ser más precisos).
Comparación de perfil humano y gorila
“Es que los que no tienen muelas del juicio están más evolucionados”, había oído. Entonces, ¿todos los demás somos imbéciles, evolutivamente retrasados? Pues no, me explicó una chica de clase (que resultó ser odontóloga), lo único que ocurre es que esas personas no tendrán problemas de espacio en su dentadura para hacer hueco a un par de muelas de más. ¿Y por qué? Porque nuestro morro, hocico o careto, como queramos llamarlo, está mucho más retraído que el de el resto de monos.
Eso explica lo que el otro día comentaba de la pérdida de dientes en los primates, de 44 a 32 ó 36. Al tener una dentadura menor, nuestro perfil será mucho más vertical. Y nos habíamos quedado por ahí, hablando de las características que teníamos los primates y lo que nos diferencia de los demás mamíferos. Pues vamos a seguir. Otro de los rasgos diferenciadores de los primates es el encéfalo, más desarrollado y, por tanto, con mayor volumen, especialmente las áreas motoras. Esto se debe a la mayor complejidad necesaria para controlar una musculatura que tiene que coordinarse eficazmente para la vida en los árboles. En consecuencia, aumenta la posibilidad de realizar movimientos complejos con las extremidades superiores. De este modo, podemos manejar herramientas como una piedra para partir una nuez o el ordenador para escribir esta sección.
Una orangután y su cría
La vida arborícola de la mayoría de estos animales tiene, sin embargo, una desventaja. Y es que a ver quién es el guapo que transporta a una banda de crías de rama en rama. Por eso los primates tendemos a reducir el número de descendientes si nos comparamos con otros mamíferos. Aunque…bueno, una desventaja… Todo depende del punto de vista. Imagínense que los seres humanos tuviéramos una camada de 5 crías por embarazo. Si ya somos una plaga insostenible en este planeta, ¿qué ocurriría entonces? Pues como ya he dicho en otras ocasiones, moriríamos como cualquier plaga de langostas al no encontrar campos que destrozar tras asolarlos con hambre devoradora. Porque no se crea usted que nosotros, los sapiens, hemos racionalizado los recursos más que una plaga de langostas. En fin, insectos y primates, todos somos animalitos al final…
Pero el hecho de que tengamos solo una cría tiene consecuencias muy importantes para el proceso de la evolución humana. Que la madre ponga toda su energía en una sola cría refuerza la relación entre ambas, ya que, si la cría muere, la progenitora habrá perdido muchísimo tiempo, energía y comida en ese intento fallido de mantener sus genes vivos para la posteridad. Esta estrecha relación influye de forma notable en los procesos de socialización y aprendizaje, ya que la mamá primate tiene más tiempo para dedicar a la enseñanza de esa única cría. Luego, ésta irá al colegio, después al instituto y a la universidad. Y cuando menos se lo espere estará en medio del mundo laboral, con muchos conocimientos y contratos basura hasta los 30. Mejor sigamos con los primates…
En general, vivimos bastantes años. Y ya no hablo del ser humano que vive en España hoy, que vivimos el triple (si no el cuádruple) que cualquiera de nuestros ancestros. Me refiero al sapiens en sus inicios, ya que vivir 30 años es una vida considerablemente amplia si la comparamos con la de un perro o un león. La vida postnatal de los primates en general  es larga. Pero es normal; si mamá nos brinda todo su amor, sus cuidados y su enseñanza a nosotros solos, evidentemente nuestra esperanza de vida es mayor que si tuviéramos que compartir todo eso con 7 criaturas de nuestra misma edad y con nuestras mismas necesidades.
Las particularidades físicas de las que hemos hablado son observables tanto en primates vivos como en los fósiles, ya que, como comenta Brunetto Chiarelli en la obra Para comprender la Antropología Biológica, “[en los primates fósiles] la mayor parte de las características particulares o de las transformaciones del esqueleto están presentes.”
Estoy leyendo un libro titulado Límite, del mismo autor de El quinto día, mi libro favorito. Uno de los personajes dice en un momento dado “¡Primates! Yo no nací ayer, ¿de acuerdo? A mí no podéis atraerme mostrándome una zanahoria.” Este estúpido comentario viene de un personaje igual de estúpido. Porque no quiero creer que uno de mis autores favoritos use la palabra primate de forma despectiva sin saber que los humanos somos parte de ese maravilloso orden. Quizá de manera ingenua, quiero seguir aferrándome a que el escritor (de nombre impronunciable, por cierto) conocía el significado de lo que es, realmente, ser primate. 

Bonito orden

Cuando Darwin planteó la teoría de la evolución, comenzaron a proliferar las caricaturas que lo representaban como un mono. Lo retrataban con cabeza humana y cuerpo de simio para dar a entender que se trataba de un completo idiota. El que ríe el último ríe mejor, eso está claro. Y más cuando la ciencia te da la razón y la historia pone a las infamias facilonas en su sitio. Sin embargo, aquellos burdos dibujos, daban una idea de lo que realmente somos: primates.
Carl Linneo
Linneo fue el primero que definió el orden de los primates en 1758. Pero no fue el único. Mivart, nacido en Francia en 1827 y autor de varios artículos donde afirmaba que la ciencia podía tener razones para contradecir a la religión en determinados aspectos (lo que le hizo ganar una excomunión como la copa de un pino); en fin, este tío rebelde ya definía en 1873 a los primates. Sus palabras son las que siguen: [los primates son] “mamíferos placentarios, ungulados, con clavícula, órbitas totalmente rodeadas de hueso, tres tipos de dientes al menos durante un período de su vida, cerebro siempre con un lóbulo posterior y una cisura longitudinal, dedo más interno oponible al menos en una de las extremidades y siempre bien desarrollado, dedo gordo del pie con uña plana, pene colgante y testículos incluidos en el saco del escroto, siempre dos mamas pectorales.” Hala, se ha quedado a gusto el hombre con tantos detalles. Demasiados, seguro, para algunos. El caso es que nosotros entramos dentro de todo este batiburrillo de características.
No obstante, aun juntando toda esta serie de peculiaridades, nos quedamos cortos. Tal como señala Brunetto Chiarelli en la obra Para entender la antropología biológica, “una definición tan compleja es insuficiente en la medida en que muchas de estas características son comunes a los otros órdenes de mamíferos”. Así que, después de todo, necesitamos más detalles para diferenciar a los primates del resto de mamíferos. Vamos allá.En primer lugar, la mayoría de los primates son arborícoras (que viven en los árboles, vamos), excepto los babuinos, algunos macacos y el hombre, que generalmente vive con los pies en el suelo. Menos alguno que yo me sé, porque eso de pedir a la ciudadanía cada vez más por menos solo se le ocurre a alguien que no tenga los pies firmemente anclados en tierra firme. Milagros a la religión, que nuestro bolsillo no da para más. En fin, sigamos.
Todos los primates, excepto el hombre, andan sobre las cuatro extremidades, pero el modo de vida arborícola ha hecho que existan grandes diferencias entre las superiores y las inferiores. Estas últimas tienen un papel principalmente de apoyo, mientras que las superiores pueden servir para agarrar y manipular alimentos y objetos.
Gorila
En tercer lugar está la cola. La traseeeera, diiiigo, ya que en muchos se conserva como forma de mantener el equilibrio o con función prensil. En otros casos la cola está reducida o ausente. El ser humano, por ejemplo, no tiene cola, como tampoco tienen los orangutanes o los gorilas.
Respecto a las extremidades o miembros, los primates hemos desarrollado una movilidad excepcional. Además, nuestros dedos pueden moverse de forma independiente al resto del brazo o de la pierna. De hecho, a muchos de mis amigos les fascina ver que puedo poner mi dedo pulgar del pie en 90º con respecto al suelo. Cosa que un perro, por ejemplo, no puede hacer. Las garras puntiagudas que muchos otros mamíferos han desarrollado, los primates las hemos sustituido por uñas planas, lo que nos ha permitido tener una mayor sensibilidad en la última falange de los dedos. Nosotros, por ejemplo, no tenemos que meter la mano entera en un vaso para notar que está frío o caliente, con poner la yema del dedo nos vale. Aunque esto no baste para que muchos nos quememos toda la palma al sacar el café del microondas, pero bueno.
La mayor parte de los primates somos omnívoros, que quiere decir que comemos lo primero que trinquemos, ya sea planta o animal. En la variedad está el gusto. Nuestra dentición, por tanto, está poco especializada. No tenemos ni los molares súper desarrollados como los herbívoros ni los caninos como los carnívoros. De hecho, tenemos menos dientes. Hemos pasado de los 44 a los 32 ó 36. También tenemos una menor capacidad olfativa que la mayoría de los mamíferos, aunque, por otra parte, tenemos mejor visión. Bueno, algunos, porque yo, con estas gafas que la miopía me ha mandado cargar sobre la nariz, no cuento.
Existen otras muchas características que podemos tratar sobre los primates. En conjunto, constituimos un bonito orden dentro de la clasificación de Lineo. Seguiremos charlando sobre el asunto en la próxima sección de Biología para mis primates ciegos.

Blanco y Negro

Estoy más blanca que el fantasma de Iniesta. Esto de no ir a la playa durante 9 meses al año le deja a una un pálido color del que es difícil desprenderse antes de julio. Aunque, bueno, por lo que me han dicho, por el norte no es que haya hecho un calor de mil demonios este último invierno. Vamos, que lo de islas afortunadas pasa de largo por Firgas. Aquí, en Madrid, ni los vestidos me lucen cuando va llegando abril: las piernas parecen dos palitos de chupa chups. Y de rayos UVA ni hablar, que te dejan un color naranjesco menos natural que la nueva dentadura de Sabina. ¿No se han preguntado alguna vez de dónde viene el color de la piel? ¿Por qué unos somos más morenos que otros? Y mejor aún, ¿por qué nuestra piel cambia de color con las estaciones? Hoy me gustaría hablarles de la naturaleza de la pigmentación humana.
Melanocito y queratinocitos
Muchos de ustedes ya habrán oído hablar de la famosa melanina, el más importante de los pigmentos de la piel humana (digo el más importante porque también intervienen otros pigmentos como el caroteno y las hemoglobinas). Tal como comentan varios investigadores en la obra Para comprender la antropología biológica, “Las melaninas se encuentran entre los pigmentos más extendidos, estando presentes en todos los organismos vivos incluyendo a las plantas, hongos y bacterias.” En nuestro caso, este pigmento se fabrica en unas células llamadas melanocitos que están situadas en la epidermis. Tienen forma de pulpo. Los tentáculos serían las dendritas y la cabeza sería la zona donde se alojan el núcleo y la mayoría de orgánulos celulares.
En la zona de las dendritas (es decir, de los tentáculos del pulpo) se van almacenando unos orgánulos llamados melanosomas. Estos se crean en la cabeza del pulpo, lo que viene a ser el cuerpo celular, y van madurando hasta llegar al extremo de las dendritas, donde son transferidos a unas células adyacentes llamadas queratinocitos. Y ahí se quedan, mejorando nuestro bronceado.
Diferentes pigmentaciones en el ser humano
El número de queratinocitos es igual para todos, lo que diferencia la pigmentación de unos grupos poblacionales y otros es el número de melanosomas (los orgánulos celulares encargados de la síntesis del pigmento) y la concentración de melanina de los mismos. Es decir, un aborigen australiano tiene más melanosomas en sus queratinocitos, transferidos desde los melanocitos, que usted o que yo, y seguramente más melanizados. Menudo trabalenguas que es en ocasiones la antropología biológica (que ya en sí es todo un palabro). Me encantaría saber qué chiste se inventa José Luis en esta ocasión. Porque si ya convirtió a procariotas y eucariotas en las murgas más famosas de todo el carnaval biológico, a saber con qué nos sale en esta fiesta celular.
Bueno, ¿y por qué los grupos poblacionales tienen diferencias en su pigmentación? Como ya la mayoría de ustedes sabrá, la pigmentación depende de la radiación que reciba la piel. Por eso, los habitantes del continente africano tienen una mayor pigmentación que los del continente europeo. El pigmento, en este caso, la melanina, ayuda a filtrar la gran mayoría de las radiaciones ultravioleta. De hecho, la melanina es capaz de filtrar hasta el 95% de los rayos UVA. Por ello, como los africanos se ven expuestos a una mayor radiación, necesitan más melanina dentro de sus queratinocitos para que filtre los rayos.
Los rayos tienen una función primordial: iniciar la formación de vitamina D. Esta vitamina juega un gran papel en la absorción de calcio y el fósforo en los huesos. Por tanto, el nivel de pigmentación debe estar adaptado al grado de radiación que llega a la piel. Es decir, si los rayos son los que ponen en marcha la formación de la vitamina D, y esta es muuuy importante para el organismo, debes estar al loro de que tu cantidad de melanina, que, recordemos, filtra hasta el 95% de los rayos UVA, no resulte un filtro tan grande que fastidie la formación de vitamina D. Por ello, las personas que viven en las zonas del norte tienen una pigmentación menor, ya que de esa forma permiten la llegada de la poca radiación que se da en estos lugares.
Por esta razón, algunos individuos muy pigmentados han tenido problemas para la absorción de calcio en los huesos cuando han sido trasladados a sitios con menor radiación. Entonces puede darse  raquitismo, enfermedad donde los huesos más perjudicados suelen ser los de las piernas (debido a que no pueden soportar el peso del cuerpo), lo que puede derivar en malformaciones. También pueden darse problemas en el canal de parto de las mujeres con raquitismo por falta de vitamina D.
¿Y qué pasa con la capacidad de bronceado? No todos tenemos una pigmentación fija. Véase Laura Mengíbar en invierno. Mi pigmentación cambia al pasar de una estación a otra. Esta capacidad la adquirimos cuando el sapiens pasó a vivir en lugares donde las estaciones están muy marcadas, como en Madrid. Estar en invierno con una piel oscura sería, por entonces, una mal adaptación, mientras que en verano ocurriría lo mismo con la piel clara. Por ello, la selección natural actuó a favor de los que adaptaron su nivel de pigmentación a cada estación. Y en consecuencia, amigos míos, yo paso de conguito a bolita de nieve en cuestión de meses. Disfruten de la playa ustedes que pueden. Yo tendré que esperar a verano para volver a sintetizar vitamina D mientras me pigmento al sol.