miércoles, 30 de septiembre de 2009

Bueno para comer

Calyptra eustrigata, polilla que se alimenta de sangre

Los bichos son capaces de comer casi cualquier cosa imaginable. Cuando la necesidad aprieta (y en la naturaleza la necesidad es mucho más común que la abundancia) nadie hace ascos a nada. En un mundo de feroz competencia, muchos animales no tienen más remedio que aprovechar lo que otros desdeñan o que reciclar todo tipo de materia orgánica.

Los animales pueden ser contemplados ingiriendo cosas tan peregrinas como tierra, piedras, partes de su cuerpo, vomitaduras, lágrimas o congéneres. Algunas de estas conductas tienen un objetivo no alimentario. Las aves (como hacían los dinosaurios, según muestran los fósiles), ingieren piedras y toda clase de objetos duros para que les ayuden a triturar el alimento en sus buches. Algunas aves acuáticas tragan sus propias plumas, quizá para que las espinas de peces y caparazones de crustáceos no lastimen sus estómagos.

Muchos animales ingieren tierra para obtener sal (los elefantes, por ejemplo, son muy ávidos de ella) u otros nutrientes minerales. Se ha comprobado que la conducta de ingerir barro de ciertos loros les sirve para neutralizar algunas sustancias tóxicas de las plantas de las que se alimentan.

Los animales tienden a aprovechar cualquier materia que ellos han producido. Las arañas se comen sus telas cuando deben reemplazarlas, los insectos se comen a veces sus mudas de piel, las hembras de muchos mamíferos se comen la placenta para reciclar la materia orgánica (y también para eliminar señales olorosas que podrían delatar su presencia y la de sus crías), y los conejos y liebres se comen sus excrementos para realizar una segunda pasada por el tubo digestivo y extraer hasta la última partícula alimenticia. Algunos pulpos son capaces incluso de comerse algunos de sus brazos cuando el hambre aprieta.

Un congénere tuyo es una fuente adecuada de alimentos para ti, ya que está compuesto de lo que tú necesitas para vivir. Si consideras que un compañero tuyo ya ha cumplido su cometido biológico, estás en tu derecho de devorarlo. Ese es el razonamiento que aplican las hembras de las mantis y de muchas arañas cuando deciden comerse al macho durante el apareamiento o tras él (a veces antes). El canibalismo suele aparecer también cuando los padres devoran a las crías, en situaciones de escasez, de estrés o de sobrepoblación, o cuando adultos no emparentados consumen a los ejemplares jóvenes, a los que consideran un elemento indistinguible de su dieta. Estas prácticas están muy extendidas en animales como los peces, los reptiles y los arácnidos. Las madres escorpión parecen muy sacrificadas, siempre cargando con sus crías a la espalda, pero a las que se caigan se las comen. Pero no todos los padres son tan egoístas. En el ácaro parásito Adactylidium, las madres son devoradas desde el interior por las larvas (tienen que desarrollarse mucho porque se aparean dentro de la madre).

Las hembras de ciertas especies cuyos machos producen paquetes de esperma que dejan en el exterior, como algunos saltamontes y grillos, suelen comerse el esperma en lugar de permitir que las fecunde. Los machos deben entonces producir unos regalos alimenticios segregados por ellos mismos para entretenerlas.

El alimento que muchas crías de animales se ven obligadas a ingerir consiste en vomitaduras de sus padres. Muchas aves alimentan a sus polluelos con presas ya ingeridas, regurgitadas y medio descompuestas en sus estómagos. Suena espantoso, pero cuando ves un polluelo hambriento entiendes que no les hagan ascos. Además, algunas veces estos jugos gástricos no son tan desagradables. ¿Sabéis con qué alimentan las palomas y los flamencos a sus crías? Con un líquido regurgitado un tanto especial: leche, muy similar en su composición y aspecto a la de mamíferos, que tanto machos como hembras producen en sus buches, y cuya secreción está regulada por la misma hormona que en mamíferos, la prolactina. Las cecilias, anfibios viscosos y sin extremidades, alimentan con un tejido nutritivo que produce el oviducto a sus crías. Hace poco se ha descubierto que la hembra de la especie keniata Boulengerula taitianus alimenta a sus crías con una piel especial rica en nutrientes.

La carroña es un alimento al que recurren incluso los más orgullosos depredadores cuando las cosas pintan feas, pero existen muy pocos animales que estén verdaderamente especializados en ingerir carroña en avanzado estado de descomposición. Los buitres y otros animales carroñeros aguantan prácticamente lo que les echen. Sus jugos gástricos ácidos extremadamente potentes inactivan casi cualquier bacteria o virus. Algunos carroñeros poseen enzimas específicas para degradar las toxinas botulínicas de los cadáveres (los venenos más potentes conocidos) o reflejos de vómito muy sensibles a su presencia. La orina de los buitres posee ácido úrico y amoníaco, agentes esterilizantes. Pero la más poderosa arma de los carroñeros es su sofisticadísimo sistema inmunitario, investigado por su potencial uso contra enfermedades humanas. Incluso es posible que el hombre conserve aún alguna resistencia natural frente a la carroña, pues nuestros ancestros la consumían. Otra dieta muy especial es la vampírica. Los animales que se alimentan de sangre incluyen, por ejemplo, a los vampiros, hembras de mosquitos y otros dípteros, las chinches de las camas, las sanguijuelas, las garrapatas, e incluso a una especie de mariposa nocturna. La sangre es un alimento monótono, rico en nutrientes pero de difícil extracción. Está compuesta básicamente por glóbulos rojos, que son difíciles de romper, y de proteínas, de descomposición complicada. Aporta pocas grasas, azúcares y vitaminas. Los animales hematófagos tienen un aparato digestivo peculiar, compuesto básicamente por un largo intestino delgado, que es el que se encarga de digerir las proteínas y albergar bacterias simbiontes que ayudan en la digestión y sintetizan las vitaminas que escasean en la sangre.

Hay otras polillas asiáticas que se alimentan de lágrimas de búfalos y otros mamíferos. Absorben la sal, las proteínas que hay disueltas en ellas y algunas células, como glóbulos blancos. Otras materias exóticas e indigeribles para la mayoría de animales son la madera, el cuero, el pelo o la ropa. Muchos insectos, como termitas, escarabajos o polillas, son capaces de digerir estas sustancias, aunque siempre gracias a microorganismos especializados que albergan en sus tubos digestivos y que realizan la descomposición por ellos. Las crías de algunos de estos animales deben ser alimentadas con materia fecal de los adultos para que obtengan los microorganismos necesarios. Otras veces las crías deben comer las cáscaras del huevo, adonde han migrado los microbios.

martes, 29 de septiembre de 2009

El enigma de la menopausia


Los psicólogos refieren un sinnúmero de casos de madres que han mantenido una pésima relación con sus hijas, hasta que estas últimas quedan embarazadas y, de forma casi instintiva, esa relación mejora.

Esto tiene relación con el papel, tremendamente importante, que han tenido las abuelas en la evolución distintiva de los humanos. Y nos conduce a otro enigma: la inmensa mayoría de los animales salvajes siguen siendo fértiles hasta que mueren. Pero las hembras humanas experimentan una caída en picado de su fertilidad desde los cuarenta hasta aproximadademente los 50 años, en que llegan a la completa esterilidad. La selección natural promueve genes responsables de caracteres que aumentan el número de descendientes. ¿Cómo es posible que dé como resultado que la totalidad de las hembras de una especie lleven genes que restrinjan su capacidad reproductiva?

Los cuerpos animales tienden a deteriorarse gradualmente con el tiempo y el uso. Nuestro cuerpo hace crecer constantemente nuevo pelo, células sanguíneas, etc. Podríamos vivir muchísimo más si sacrificáramos todo a la reparación y cambiáramos todas las partes de nuestros cuerpos con frecuencia. Pero los recursos gastados en la reparación consumen los recursos disponibles para la reproducción. La selección natural ajusta las inversiones relativas en reparación y reproducción de forma que se maximice la transmisión de genes a la prole. El equilibrio entre reparación y reproducción difiere entre las especies. Algunas escatiman en reparación y producen crías rápidamente, pero mueren pronto, como los ratones. Otras especies, como nosotros, invierten fuertemente en reparación, viven durante casi un siglo y en ese tiempo pueden producir una docena de bebés.

El cuerpo más eficientemente construido es aquel en el que todos los órganos se desgastan por completo aproximadamente al mismo tiempo. El diseño de nuestros cuerpos, que evolucionó a través de selección natural, encaja con este principio, con una sola excepción: la menopausia femenina. La capacidad reproductiva de las mujeres cesa completamente algunas décadas antes de la muerte esperada, en contraste con otros aspectos, en que los humanos hemos desarrollado un envejecimiento retrasado.

Debemos explicar cómo la estrategia evolutiva aparentemente contraproducente de hacer menos bebés podría dar como resultado que haga más. A medida que una mujer envejece puede hacer más por incrementar el número de personas que llevan sus genes mediante la dedicación a sus hijos existentes, sus nietos y sus otros parientes que produciendo otro hijo más. Esto se puede explicar por varios hechos: uno es el largo período de dependencia parental de la cría humana, más largo que en cualquier otra especie animal. El niño permanece dependiente de sus progenitores, especialmente de su madre, hasta la adolescencia. En las sociedades tradicionales, la muerte temprana de la madre o del padre perjudicaba la vida de un niño incluso aunque el progenitor superviviente se volviera a casar, debido a conflictos con los intereses genéticos del padrastro o madrastra. Un joven huérfano que no era adoptado tenía pocas posibilidades de supervivencia.

Así que una madre cazadora-recolectora que ya tiene varios hijos se arriesga a perder algunas de sus inversiones genéticas en ellos si no sobrevive hasta que el más pequeño es por lo menos un adolescente. Además, el nacimiento de cada hijo hace peligrar inmediatamente a los hijos anteriores de la madre debido al riesgo de muerte durante el parto. En la mayoría de las demás especies animales este riesgo es insignificante. En las sociedades tradicionales humanas, el riesgo era mucho más elevado y aumentaba con la edad. Incluso en las prósperas sociedades occidentales del siglo xx, el riesgo de morir dando a luz es siete veces más elevado para una madre que haya superado los 40 años que para una de 20. También aumenta el riesgo de muerte de la madre por el agotamiento por lactancia, así como por acarrear un niño pequeño y trabajar más duro para alimentar más bocas. Por otro lado, las crías de las madres más viejas tienen cada vez menos probabilidades de sobrevivir o de nacer sanas.

Así pues, a medida que una mujer se hace mayor, es muy probable que haya acumulado más niños; también ha estado cuidándolos más tiempo, por lo que con cada sucesivo embarazo está poniendo en riesgo una inversión mayor. La madre mayor está asumiendo más riesgo por una ganancia potencial menor. Es éste un conjunto de factores que tenderían a favorecer la menopausia femenina humana. Una mujer no menopáusica que muriera de parto, o mientras se halla cuidando de un niño, estaría destruyendo incluso algo más que su inversión en sus hijos anteriores. Esto se debe a que el hijo de una mujer comienza con el tiempo a producir hijos propios, y estos niños cuentan como parte de la inversión previa de la mujer.

Especialmente en las sociedades tradicionales, la supervivencia de una mujer es importante no sólo para sus propios hijos sino también para sus nietos. El papel ampliado de las mujeres posmenopáusicas ha sido explorado por la antropóloga Kristen Hawkes. Ella y sus colegas estudiaron el forrajeo de mujeres de diferentes edades entre los cazadores-recolectores hadza de Tanzania. Las mujeres que dedicaban la mayoría de su tiempo a recolectar alimento (especialmente raíces, miel y fruta) eran posmenopáusicas. Las abuelas hadza compartían el excedente de su cosecha de alimento con parientes cercanos, como sus nietos e hijos crecidos.

Pero hay todavía una virtud más de la menopausia: la importancia de la gente mayor para toda la tribu en las sociedades prealfabetizadas, como depositaria de conocimientos, sobre todo de las estrategias a seguir en el caso de catástrofes y cambios ambientales inusuales. Por supuesto, los humanos no son la única especie que vive en grupos de animales genéticamente emparentados y cuya supervivencia depende de la sabiduría adquirida transmitida culturalmente (es decir, no genéticamente) de un individuo a otro.
Los calderones, la otra especie de animal en la que la menopausia femenina está bien documentada, son un ejemplo fundamental. Al igual que las sociedades tradicionales humanas de cazadores-recolectores, los calderones viven en «tribus» (llamadas escuelas) de 50 a 250 individuos, en las que se cree que hay transmición cultural de conocimientos. Los estudios genéticos han mostrado que una escuela de calderones constituye una enorme familia, en la cual todos los individuos están emparentados unos con otros. Un porcentaje sustancial de las hembras adultas de calderón en una escuela es posmenopáusico. En noviembre de 2.009, se ha informado de que un equipo de científicos halló a dos monos al cuidado de sus abuelas entre un grupo de macacos que viven libremente en la región de Katsuyama, en Japón. Este comportamiento -que incluye cuidados básicos así como amamantamiento-, constituye la primera evidencia indiscutible de esta relación en primates no humanos.

A pesar de que esta explicación de la menopausia humana es muy lógica y plausible, aún necesita su corroboración experimental. Recientemente se han publicado varios estudios que la apoyan. Mirkka Lahdenpera y sus colegas de la Universidad de Turku, en Finlandia, examinaron las partidas de bautismo y defunción de Canadá y Finlandia, durante los siglos XVIII y XIX. Los resultados, publicados en la revista Nature, parecen concluyentes. En estas sociedades, las mujeres ‘ganaron’ una media de dos nietos por cada década que sobrevivieron por encima de los cincuenta. De hecho, la presencia física de la ‘matriarca’ resultaba crucial; cuando vivía a más de 20 km de sus hijas, éstas producían un número de nietos significativamente menor que cuando la abuela vivía en el mismo pueblo. Esto sugiere que el resultado no se debe a un sutil efecto genético, que pudiera relacionar la longevidad de la abuela con la fertilidad de las hijas, sino más bien al efecto beneficioso que ejerce aquella sobre la crianza.

Es lógico esperar que el ‘efecto abuela’ se produzca en mayor medida cuando las condiciones de vida sean relativamente duras y la mortalidad infantil sea alta. Los datos reales procedentes de África indican que la menopausia crea abuelas sin hijos a su cargo que aumentan las posibilidades de supervivencia de los nietos. Daryl Shanley y sus colaboradores de Newcastle University han analizado datos sobre los nacimientos y muertes de 5500 personas en Gambia entre 1950 y 1975, antes de que llegara allí la medicina moderna, y por tanto en una situación que se aproximaba bastante a las condiciones experimentadas por las mujeres durante la evolución humana.

Los datos revelan que un niño tenía 10 veces menos posibilidades de sobrevivir si la madre moría antes de que aquel cumpliese los dos años de edad, y que un niño de entre uno y dos años de edad tenía el doble de posibilidades de sobrevivir si su abuela vivía en ese tiempo. Otros familiares no parecen tener ningún efecto significativo. Para comprobar que la menopausia no se debía a un mecanismo destinado a minimizar las muertes por parto en mujeres de edad avanzada, los investigadores usaron además un modelo matemático para calcular el ritmo de crecimiento de la población si la edad máxima a la que la mujer podría concebir se aumentase de los 50 a los 65 (una edad a la que la mujer es más proclive a morir antes de que el hijo tenga dos años). Encontraron que esto afectaba negativamente sólo a unos pocos niños. Para comprobar la hipótesis del beneficio para los nietos de la abuela, el grupo de investigadores creó otro modelo en el que la mujer ayudaba a los vástagos de sus hijos, encontrando que así conseguía doblar las expectativas de vida de estos nietos. Introduciendo una variedad de genes para controlar la menopausia vieron cómo se podrían haber seleccionado los que provocan la menopausia a los 50. Cuando la menopausia pasa a esta edad alrededor del 60% de los niños tienen abuela viva que no tiene niños propios que cuidar, pero si ocurre a los 65 años el porcentaje cae al 10%. Sin embargo, si la menopausia ocurre más tarde el modelo predice que la población crece más lentamente o incluso declina y que el óptimo se da en a los 50 años. El efecto es incluso más dramático cuando las abuelas ayudan además a otros niños.


Nota: se puede encontrar más información en el capítulo 6 del libro ¿Por qué es divertido el sexo? , de Jared Diamond.

Selección de artículos de divulgación biológica

Aquí presento algunos de los artículos de divulgación biológica de la red que más me han gustado, por su calidad literaria, claridad de exposición, originalidad, etc. Espero que os gusten también a vosotros.

- Biografía de una mosca, de Juan José Millás.
- El escurridizo asunto de las anguilas, de Owen Wangensteen.
- Trilobites, de Richard Fortey.
- Una paloma llamada Martha, de Héctor T. Arita.
- Cognición y primates no humanos, de Roger Fouts.
- El niño de Turkana, de Marcelo dos Santos.
- Los pozos de la muerte, de Marcelo dos Santos.
- "Un héroe en el jardín de las estatuas vivientes", de Lucas R. M. Brun y Marcelo Dos Santos.
- Artículos (selección de artículos breves de Jorge Wagensberg).
- De ratones, hombres y elefantes: el tamaño sí importa entre los mamíferos, de Héctor T. Arita, Pilar Rodríguez y Leonor Solís.
- El pez eléctrico y el descubrimiento de la electricidad animal, de Chau H. Wu.
- Secretos del mar, artículos breves sobre biología marina de Tito Rodríguez y su esposa Claudia.
- Completando a Darwin, de Javier Sampedro.
- ¿Pueden pensar los animales?, de Eugene Linden.
- Dientes de gallina y dedos de caballo, de Stephen Jay Gould.

domingo, 27 de septiembre de 2009

Elefantes: su compleja personalidad


Los elefantes comparten características fundamentales con los humanos y los simios antropomorfos.

Disfrutan de vidas largas, tienen cerebros muy grandes y sus crías dependen del cuidado de los mayores durante mucho tiempo. Estos rasgos se asocian con el desarrollo de la inteligencia y la vida en comunidades sociales complejas. Sin embargo, sus mentes difieren en muchos aspectos. La inteligencia del elefante es extraña y misteriosa.

Los elefantes son torpes, si se les compara con los chimpancés, en algunas tareas. No son capaces de entender que si tiran de una cuerda, la bandeja de plátanos se acercará a ellos, ni que si se pone un cubo tapando el plátano, éste sigue debajo. En cambio, muestran otras conductas espontáneas que reflejan su peculiar inteligencia.


Limpian de tierra las hierbas antes de comérselas golpeándolas contra sus patas o metiéndolas en agua. Si hay agua cerca, el elefante prefiere este segundo método, más eficaz, lo que refleja una interacción flexible con el ambiente. Algunos elefantes cubren los pozos en la arena con bolas de corteza mascada para que el agua no se evapore. Algunos jóvenes elefantes tienen el rebelde hábito de tapar con barro la campana que cuelgan los hombres en sus cuellos, para entrar silenciosamente a comer bananas en las plantaciones de noche.


Los elefantes pertenecen al muy selecto club de los animales capaces de reconocerse en el espejo. Los investigadores colocaron un espejo gigante frente a tres elefantas adultas. Todas mostraron signos de reconocerse a sí mismas: abrieron la boca y la examinaron atentamente. Una pasó la prueba de oro, el "test de la marca". Le pintaron una marca en la cabeza y ella la contemplaba repetidamente. El autorreconocimiento es parte de una habilidad cerebral compleja.


Los elefantes usan herramientas. Como los primates, los elefantes jóvenes juegan con objetos encontrados en su medio. Usan palos manejados por la trompa para rascarse. También usan hojas anchas como espantamoscas. Arrojan todo tipo de objetos ante los intrusos y los enemigos. Los proyectiles incluyen pesadas piedras, palos, huesos grandes, etc. Los elefantes también se arrojan intencionadamente objetos unos contra otros en las luchas por el ascenso en la jerarquía y en los juegos juveniles. Han aprendido también a romper los cables en las vallas electrificadas con piedras o troncos.


Los elefantes tienen una memoria prodigiosa. Viajan cientos de kilómetros al año. Deben recordar los caminos que han seguido y, sobre todo, los sitios en la sabana (e incluso el desierto) donde hay agua. Los pozos pueden estar separados más de sesenta kilómetros unos de otros. Los elefantes poseen un sentido maravilloso de la orientación. Recuerdan año tras año (a lo largo de sus setenta de vida) la situación exacta (con menos de 1m de error) de cientos de pozos naturales de agua. Además, les basta con haber estado sólo una vez en su vida en cada uno de los pozos.

Los elefantes poseen también una gran memoria social. Cada uno de ellos reconoce a más de cien elefantes, tanto de su grupo como de los próximos. Es capaz de reconocer tanto su olor como sus voces: los elefantes están continuamente 'hablando' entre ellos. Sus señales de comunicación son muy variadas (incluyendo signos visuales, táctiles, sonoros e infrasónicos), lo que es un indicio de inteligencia. Ellos usan sonidos, muy sofisticados, de frecuencias audibles por nosotros, que se transmiten a través del aire. Además, los elefantes usan sonidos de muy baja frecuencia que viajan grandes distancias a través del suelo. Nosotros no podemos oírlos: son como pequeños terremotos, que ellos perciben con sus patas. Unos pocos elefantes cautivos han aprendido a imitar sonidos e incluso la voz humana, y una elefanta africana semisalvaje fue capaz de imitar el ruido distante del tráfico. Estas cualidades probablemente evolucionaron para mantener la cohesión social entre las hordas de elefantes, que se dispersaban y se reagrupaban. Un ejemplar africano ha pasado la mayor parte de su vida conviviendo con elefantes asiáticos, que producen un sonido gorjeante único, y emite el gorjeo asiático, en lugar de las graves llamadas africanas.

Por otro lado, los elefantes han sido observados en la naturaleza trazando motivos en la arena con un palo o una piedra. ¿Por qué lo hacen? Esto podría indicar un impulso natural hacia el arte, que los humanos han ayudado a desarrollar. Si les dan pinceles y pinturas, realizan cuadros abstractos de aspecto simple, pero que evidentemente constituyen composiciones coherentes, en las que destacan rasgos como la repetición de trazos y colores, la simetría y la combinación de elementos. Cada individuo tiene su estilo propio e incluso hay “modas” en las diferentes zonas. Algunos elefantes desarrollan patrones de líneas verticales; otros, onduladas, y otros producen motivos radiales. Vitaly Komar y Alex Melamid, dos pintores rusos, han fundado en el Centro de Conservación de Elefantes de Tailandia, una academia en la que les enseñan a pintar. Estos elefantes no sólo producen cuadros abstractos, sino también figurativos. Pintan bellas representaciones de flores, árboles e incluso elefantes. Algunos manejan ya conceptos artísticos avanzados, como la perspectiva y el sombreado, y su firmeza y habilidad para ejecutar los trazos con la trompa son notables.

Un elefante nunca olvida a quien le ha hecho daño. A veces asaltan asentamientos humanos aparentemente como venganza por antiguos ataques. Manadas de ellos han demolido cabañas y destruido cultivos, no para conseguir comida, sino para asustar a la gente. De una generación a otra se ha transmitido un sentimiento de desconfianza hacia los humanos. Esto es un ejemplo de que los elefantes presentan memoria cultural. Los elefantes que nunca han sido cazados reaccionan a la presencia humana con curiosidad y buena disposición. Las manadas de elefantes que han sido cazadas por el hombre pueden refugiarse en los bosques, adoptar hábitos nocturnos y evitar todo contacto con humanos. Las madres enseñan a sus hijos estas estrategias.

Las madres elefantes son muy cuidadosas y a veces reaccionan acertadamente ante situaciones urgentes. Una elefanta parió una cría aparentemente muerta, pero ella comenzó a mover con sus patas el cuerpo inerte, sin descanso. Tres horas después de este rudo masaje, la cría comenzó a moverse y acabó poniéndose de pie con la ayuda de su madre. Una manada de elefantes está compuesta únicamente por hembras y crías bajo el liderato de la hembra más vieja y es altamente cooperativa. Las madres comparten su leche. Las crías disponen de madres auxiliares (“tías”) que vigilan el sueño del bebé mientras la madre descansa tras el parto. Las madres y tías se interponen entre el sol y la cría y mueven sus orejas para refrescarla. Una cría caída al agua será rescatada por las adultas, que empujan con sus patas y tiran con sus trompas, cuidando siempre de que su cabeza esté fuera del agua. Una “tía” adopta a la cría si la madre muere. No es sorprendente que los elefantes tengan una de las tasas más bajas de mortalidad infantil de todos los animales. Los bebés elefantes, como los humanos, saben muy poco por instinto. Nacen sólo con un 35% de su cerebro adulto, el porcentaje más pequeño de todos los animales. Deben aprender casi todo lo que necesitan para vivir. Tienen que aprender a usar su trompa para beber, imitando a los adultos, y también qué plantas son comestibles.

Los elefantes tratan de ayudar a sus congéneres heridos o enfermos. Se ha observado a menudo a un elefante que intenta levantar a otro que ha caído y, una vez levantado, lo ayuda a mantenerse en pie. Cuando un elefante muere, los demás miembros de su clan (y de otros próximos) visitan al cadáver y lo tocan. Lo rodean y emiten sonidos de duelo durante varios días. Durante años observarán los restos esqueléticos con atención. Cuando una manada de elefantes pasa por el lugar donde murió un miembro suyo, se detienen y exhiben signos de reverencia. Éstas son conductas que sólo los elefantes comparten con los humanos.

El elefante tiene el mayor cerebro entre los animales terrestres, que representa un 0,08% del peso corporal (en los humanos, un 2%). Los cerebros de elefantes y humanos presentan muchas circunvoluciones que incrementan su superficie, lo que está correlacionado con una alta inteligencia. ¿Qué es específico del cerebro del elefante? El hipocampo, zona muy importante en la memoria y las emociones, es mayor en el cerebro del elefante que en el humano. Otras 3 áreas están notablemente desarrolladas: el lóbulo olfatorio (en relación a la gran nariz), el cerebelo (se cree que para la coordinación de los movimientos, en especial los de la trompa) y el lóbulo temporal, que está vinculado generalmente con el oído y la vocalización. Es razonable conjeturar que los elefantes tienen muy desarrollado este lóbulo para distinguir una gran variedad de sonidos y comunicarse con ellos. Pero, sobre todo, podemos decir que la inteligencia del elefante está muy condicionada por su trompa, como la nuestra por nuestras manos.

sábado, 26 de septiembre de 2009

Selección de novelas y libros de relatos de animales

- Colmillo blanco y La llamada de la selva, de Jack London.

- La hormiga, de Pedro Gálvez; Las hormigas y El día de las hormigas, de Bernard Werber. La mirmecología-ficción es ya todo un género bien consolidado dentro de la ciencia-ficción.

- Moby Dick, de Herman Melville.

- El planeta de los simios, de Pierre Boulle.

- El mundo perdido, de Arthur Conan Doyle; Parque Jurásico y El mundo perdido, de Michael Crichton.

- El libro de la selva, de Rudyard Kipling.

- Cuentos de la selva, de Horacio Quiroga.

- La isla del doctor Moreau, de Herbert G. Wells.

¡Espero que os parezca una selección interesante!

viernes, 25 de septiembre de 2009

El sentido del humor en los animales

La gorila Koko y su mascota

Nadie sabe lo que es el sentido del humor, pero los niños de unos cuantos meses ya lo manifiestan. El humor está ligado al asombro, al juego, a la fantasía, al afianzamiento de las relaciones sociales pero también al quebrantamiento de las normas, al absurdo, a la sorpresa, y también, a veces, a cierto sadismo. Algo de todo eso hay en el humor, pero no es el humor. Simplemente lo reconocemos cuando se presenta entre nosotros. Los animales más inteligentes muestran variadas proporciones de esos elementos en sus manifestaciones. Podemos negar que estén haciendo conscientemente una broma, pero cuando sopesamos otros aspectos de su inteligencia, y sobre todo, cuando percibimos sus expresiones, no podemos dejar de sentir que se están quedando con nosotros.

Incluso entre los animales no demasiado inteligentes aparecen conductas que podrían atribuirse a un primitivo sentido del humor. Cuando tu gato te espera oculto tras un obstáculo para “darte un susto” saltando bruscamente delante de ti y echa a correr para que lo persigas, emite unas vocalizaciones muy peculiares, que podrían equipararse a una risa o una manifestación de alegría (estas “risas” se han observado en muchos animales, como ratas, perros, chimpancés o aves, ante estímulos como cosquillas o juegos). Pero lo más interesante del caso del gato es que esas vocalizaciones son más intensas cuánta más sorpresa o cuánto más miedo finges y también cuando lo persigues emitiendo frases con tono “amenazante”. Parece la misma risa del bebé al que, después de haber cometido una travesura, se le regaña en broma.

En la naturaleza, los juegos de los simios antropomorfos ya muestran algunas burlas elementales: gustan de empujar a los otros por la espalda cuando están más desprevenidos y también fingen que van a entregar al otro un objeto, que retiran rápidamente cuando éste va a recogerlo (este juego se ha observado también en córvidos). En contacto con los humanos, los simios son capaces de hacer su humor más sofisticado. Entre las primeras bromas que realizan los bebés, está la de esconderse burdamente, tapándose la cara con las manos o con un trapo. Saben que son perfectamente visibles, pero se parten de risa ante nuestro fingido miedo de haberlos perdido. Estos juegos eran de los que más gustaban a Whasoe, la primera chimpancé a la que se enseñó a comunicarse con nosotros por medio del lenguaje de signos de los sordomudos. Cuando quería jugar no decía “esconderse”, sino “cucu-tras-tras” o “nosotros cucu-tras-tras deprisa”. Whasoe también comparte con los bebés humanos el humor escatológico: un día, mientras Roger Fouts, su entrenador, la estaba paseando a hombros, se le orinó encima, haciendo a continuación el signo de “divertido”, aplaudiéndose a sí misma. Uno de los primeros signos que aprendió fue “cosquillas” y luego decía “Roger cosquillas Washoe”, para pedir que su cuidador se las hiciera. Éste, un día, hizo los signos con el orden alterado: “Washoe cosquillas Roger”. Al principio la chimpancé se quedó desconcertada, sin comprender. Pero pronto se le iluminaron los ojos y saltó entusiasmada sobre Roger, al que apabulló con cosquillas. Durante un buen rato estuvieron alternando los papeles, con gran regocijo del simio.

Otra chimpancé, Lucy, consideraba extremadamente divertido un juego: el de tragar simuladamente cosas. Roger cogía un objeto, como unas gafas, y hacía como que se lo tragaba, poniendo la cabeza de perfil respecto a Lucy y pasando las gafas a la altura de la boca, por el lado de su rostro que Lucy no podía ver. Sin que su interés ni su excitación decayeran lo más mínimo, Lucy se sentaba a poca distancia de Roger observando cómo ejecutaba su juego de manos. En cuanto Roger dio por concluida su actuación, Lucy cogió las gafas y, llevando consigo su espejo irrompible, realizó también el juego consigo misma mirándose en el espejo. A continuación, hizo los signos “mira tragar”. Luego echó saliva por el espejo, y mirando su propia imagen distorsionada con expresión divertida, se dedicó a extender su saliva con los dedos. Lucy también inventaba sus propios juegos con Roger. Algunas veces, asumía el papel de profesora: le quitaba algún objeto y no se lo entregaba hasta que Roger lo identificaba con el signo adecuado.

El dominio, aunque sea rudimentario, de un lenguaje humano, proporciona a los animales una herramienta inigualable para el humor. Les permite, por ejemplo, insultar y mentir. Una gorila entrenada en la Universidad de Standford para usar el lenguaje de señas, destruyó un lavadero que tenía en su jaula. Cuando el cuidador se acercó para saber qué pasaba, la gorila lo señaló a él como el culpable del destrozo. Como es una mentira tan fácil de descubrir, es más lógico atribuir la respuesta a una broma. Los grandes simios se insultan entre sí calificándose de sucios unos a otros y usando una variada gama de referencias a cosas asquerosas. Koko, una gorila con gran dominio del lenguaje (usa más de mil palabras del lenguaje de gestos e inventa nuevos signos para las cosas que no conoce), aborrecía a Ron, un cuidador severo. Ella no se preocupaba de ocultar sus sentimientos respecto a él. Una vez, alguien le preguntó: “¿quién es Ron?” y ella respondió: “diablo estúpido”. Otro día al preguntársele “¿qué es gracioso?”, Koko replicó: “Koko quiere a Ron”. A continuación, llevando el asunto hasta sus últimas consecuencias, dio un beso a Ron, algo que jamás había hecho. El sentido del humor de Koko se manifiesta de muchas otras formas. A veces, al pedirle que haga algo, hace exactamente lo contrario, pero de forma tan caricaturesca que no queda asomo de duda sobre la intencionalidad de su conducta.

Koko, antes de recibir algo para comer, beber o jugar, tiene siempre que hacer el gesto correspondiente. La cuidadora se negaba a darle un vaso de leche antes de que hiciera el signo “beber”. Después de dos ocasiones en que se negó a hacer el gesto, Koko ejecutó un signo “beber” perfecto en su configuración manual, pero en vez de colocar el pulgar en la boca, se lo llevó a la oreja. ¿Estaba Koko haciendo un chiste o cometiendo un error? Parece que fue una broma porque es un signo que ha ejecutado correctamente miles de veces y, mientras hacía el signo, había puesto cara de juego. Además, Koko tiene todo un historial de referencias humorísticas a distintas partes de su cuerpo, sobre todo la oreja. Una vez, al preguntarle “¿dónde quieres tomar esta bebida?”, Koko puso la oreja. Otro día, al enseñarle un bote de mermelada vacío, dijo “haz comida”. La cuidadora dijo: “¿haz dónde? ¿en tu boca?”. Koko respondió: “nariz”.La cuidadora preguntó: “¿Nariz?”. Koko respondió inesperadamente: “Boca de mentira”. La cuidadora, para asegurarse, preguntó: “¿dónde está tu boca de mentira?”. Koko volvió a responder: “nariz”. Las combinaciones de palabras de Koko se caracterizan por una gran creatividad y espontaneidad. En muchas ocasiones constituyen auténticas metáforas. Una vez definió a Pinocho como “niño elefante” y ella misma, tras colocarse un tubo en la nariz, decía que era un elefante. Una vez, Koko adoptó como mascota a un gatito sin rabo y lo llamó “All Ball” (todo pelota o todo redondo). Koko también gusta de hacer rimas (los simios a los que se les enseña un lenguaje suelen gesticular solos y jugar con los gestos, como los niños pequeños juegan con las palabras).

Pero los animales más bromistas parecen ser, sorprendentemente, algunas aves: córvidos y loros. Carolee Caffrey descubrió una conducta humorística en la naturaleza. Hizo un seguimiento de dos cuervos en California, un macho de un año y su padre, que se alimentaban bajo un magnolio en flor. Cuando la hermana del macho joven acudió a reunirse con ellos, accidentalmente arrancó un pétalo, que cayó junto a la cara de su hermano y lo sobresaltó. Su hermana se dio cuenta, se dio media vuelta, avanzó lentamente por la rama hasta una flor, arrancó un pétalo con el pico y regresó hasta un lugar situado encima de la cabeza de su hermano. Luego se inclinó hacia delante y dejó caer el pétalo, que volvió a asustarle.

En su hilarante libro “Mi Familia y Otros Animales”, el famoso naturalista Gerald Durrell relata que cuando sus urracas (“Gurracas”) tuvieron que ser recluidas en una espaciosa jaula en el exterior de la vivienda (tras explorar minuciosamente el cuarto de su hermano mayor y haber causado un estropicio descomunal), se aburrían mucho.
“Su estado de reclusión les dejaba mucho tiempo libre para sus estudios, que consistían en adquirir una sólida base de los idiomas griego e inglés y producir hábiles imitaciones de los sonidos naturales. Pronto aprendieron a llamar por su nombre a cada miembro de la familia, y con astucia extremada esperaban a que Spiro se metiese en el coche y lo echara a andar monte abajo para abalanzarse a una esquina de la jaula y chillar «Spiro...
Spiro... Spiro...», con lo que le hacían frenar en seco y volver a casa a ver quién le llamaba. También se divertían inocentemente gritando en rápida sucesión «¡Fuera!» y «¡Ven!» en griego y en inglés, para total desconcierto de los perros. Otra gracia que les producía infinito regocijo era la de engañar a la desdichada bandada de gallinas que se pasaban el día rebuscando esperanzadas en el olivar. Periódicamente la criada salía a la puerta de la cocina y emitía una serie de trinos, alternados con extraños hipidos, para anunciar la comida a las gallinas, que al punto se congregaban en la puerta como por ensalmo. En cuanto las Gurracas se aprendieron el pregón del pienso, toda su ilusión se centró en hacerles la vida imposible a las pobres aves. Para ello esperaban a los momentos más inoportunos: hasta que las gallinas, con infinito esfuerzo y mucho
clocló, se habían instalado a dormir en los árboles más bajos, o a las horas de más calor, cuando se echaban una grata siesta a la sombra de los arrayanes. Apenas se habían dormido cuando las Gurracas iniciaban el pregón, haciendo una de ellas los hipidos mientras la otra se encargaba de los trinos.”... “A las Gurracas les gustaban los perros, pero no perdían ocasión de meterse con ellos. A Roger le tenían especial cariño: iba a visitarlas a menudo, y se tumbaba junto a la tela metálica con las orejas tiesas mientras ellas, posadas en el suelo de la jaula a cinco centímetros de su hocico, le hablaban en tonos dulces y silbantes, mezclados con alguna que otra risotada ronca como si le estuvieran contando chistes verdes. Nunca se burlaban tanto de él como de los otros perros, y nunca le atraían con suaves lisonjas hasta la tela metálica para luego aletear al suelo y tirarle del rabo, como solían hacer con Widdle y Puke”.

Los loros también comparten este componente un poco sádico en algunas de sus bromas, pero han alcanzado mayores cotas de refinamiento, merced a su capacidad de combinar palabras en frases, sintácticamente correctas, con significado adecuado al contexto. Liz Wilson, experta en la conducta de los loros, nos proporciona la siguiente anécdota. Varios loros compartían una pajarera. Entre ellos había algunos muy miedosos y excitables, pero también un gran macho de loro gris africano (o yaco), muy tranquilo. Una vez, cuando las otras aves estaban sosegadas, el yaco emitió una desgarradora llamada de alarma. Los otros pájaros se dejaron llevar por un pánico total y querían escapar desesperadamente de sus jaulas, chocando con las paredes y cayendo al suelo. El gran macho gris sacudió entonces sus plumas, meneó su cola (un signo de placer en los grises africanos) y graznó calmadamente: “It´s okaaaaaay...” (“esto está bien”).
Leigh Ann Harstfield, otra experta americana en loros, nos cuenta una bonita broma de sus dos loros grises, Pepper y Franco, que sólo realizan los niños de unos cuantos años de edad (Alex, otro yaco al que se sometió a un duro aprendizaje, demostró tener al final de su vida un nivel de inteligencia general comparable al de un niño de cinco años). En una visita a casa de su madre, ella y su marido encerraron a los loros en un cuarto contiguo, porque había otras mascotas que podían hacerles daño. De vez en cuando, ella y su marido tocaban a la puerta de la habitación de los loros para comprobar que todo iba bien. Pepper preguntaba siempre quién llamaba: “¿Melba? (la madre de Leigh Ann); “¿Simba? (el gato); “¿Mia?” (la perra de unos amigos). Leigh Ann está segura de que la lora sabía que eran ella y su marido quienes llamaban a la puerta y que sólo quería bromear. Después de todas las preguntas, Franco dijo: “Entra, entonces”. Franco también se divierte con los perros diciendo alternativamente “ven” y “vete”. Pepper posee un gran vocabulario. Leigh Ann y su marido bromean con ella y a veces le dicen que es una gallina, pero Pepper siempre ha tenido fascinación por las cornejas, cuyas llamadas puede imitar perfectamente. Un día la lora dijo: “Pepper es una gallina y una corneja”.

N´kisi es otro loro africano gris, que es un prodigio lingüístico: tiene un vocabulario de 970 palabras y las organiza en frases complejas, aparentemente creadas espontáneamente. Maneja bien varios tiempos verbales. Parece poseer también sentido del humor. Vio muchas veces la foto de Jane Goodall, trabajando con sus chimpancés. Cuando, tiempo después, la conoció personalmente, la saludó con un irrespetuoso "¿Tienes un chimpancé?". Tras observar a un congénere colgado cabeza abajo de su percha, dijo a su cuidador: "Tienes que filmar a ese pájaro".

Pero quizá la broma más sofisticada creada por un animal es la que da título al libro de Eugene Linden “El Lamento del Loro”. La lora doméstica gris africana de Sally Blanchard, Bongo Marie, pareció fingir desconsuelo por la muerte de Paco, su compañero papagayo del Amazonas. Blanchard estaba cocinando una gallina. Al levantar el cuchillo, Bongo Marie echó atrás la cabeza y gritó: “¡Oh, no, Paco!”. Intentando no reírse, Blanchard dijo, “mira, no es Paco” y mostró a la lora que el papagayo estaba vivo. Fingiendo un tono decepcionado, Bongo Marie dijo “Oh, no”, y rompió en carcajadas.


Agradecimientos: agradezco a Liz Wilson y Leigh Ann Hartsfield sus comunicaciones personales, y también a Irene Pepperberg, por haberme puesto en contacto con ellas.

Nota: publicado, con algunas modificaciones, en el número de agosto de 2.009 de la revista MUY INTERESANTE.

jueves, 24 de septiembre de 2009

Clásicos de la divulgación biológica

Aquí os facilito el acceso a unos pocos libros clásicos de divulgación biológica. Hay muchos otros interesantes, pero no he podido encontrarlos. Podéis colaborar enviando otras obras.

- Viaje de un naturalista alrededor del mundo y El origen de las especies, de Charles Darwin.

- El gen egoísta, Destejiendo el arco iris y El relojero ciego, de Richard Dawkins.

- ¿Por qué es divertido el sexo? , de Jared Diamond.

- Mi familia y otros animales (en pdf), Bichos y demás parientes (en pdf) y El jardín de los dioses, la trilogía de Corfú de Gerald Durrell.

- A través de la ventana, de Jane Goodall.

- El apoyo mutuo, de Piotr Kropotkin.

- Nuestros orígenes y La Sexta Extinción, de Richard Leakey y Roger Lewin.

- El anillo del rey Salomón, de Konrad Lorenz (traducido también como "Hablaba con las bestias, los peces y los pájaros").

- La vida de las abejas, de Maurice Maeterlinck.

- Planeta_simbiótico, de Lynn Margulis.

- El mono desnudo (en pdf), El zoo humano, Comportamiento íntimo y Observe a su gato, de Desmond Morris.

- La especie elegida, de Juan Luis Arsuaga e Ignacio Martínez.

- Los dragones del Edén y Sombras de antepasados olvidados, de Carl Sagan.

- La vida a prueba, de David Attenborough

¿Por qué andamos sobre dos patas?

Reconstrucción de Selam


La teoría clásica sobre el origen de la locomoción bípeda postula que algunos antepasados del hombre la adquirieron en un breve espacio de tiempo para adaptarse a un ambiente de sabana.

Selam, una pequeña niña africana de 3 años, ha hecho que los paleontólogos se replanteen bastantes cosas. Este fósil de Australopithecus afarensis, encontrado en Etiopía, al que se le calcula una edad de 3,3 millones de años, es extraordinario porque conserva muchos huesos que no se habían hallado en otros individuos (como la famosa Lucy, hallada a sólo 4 km de distancia). Mientras que de otros ejemplares de australopitecos se han encontrado sobre todo huesos de las piernas y la cadera, que mostraban adaptaciones inequívocas para la locomoción bípeda, de Selam se han conservado el cráneo casi completo, la parte superior del tronco, un trozo de hueso del brazo, algunos dedos de la mano y parte del pie y de las piernas.

Los huesos de pies y piernas confirman que Selam caminaba erguida, pero la información aportada por los huesos de la parte superior del cuerpo sugiere que no había abandonado del todo los árboles. Seguramente jugaba con deleite trepando y recogía alimentos de ellos. Los dedos de sus manos eran largos y curvos, adaptados para agarrarse a las ramas. Los canales semicirculares de su oído interno, que sirven para mantener el equilibrio, se parecen a los de gorilas y chimpancés, y sugieren que no se desplazaba erguida tan ágil y rápidamente como los humanos actuales. Su escápula (hueso del hombro) tiene la fosa donde se inserta el hueso del brazo mirando parcialmente hacia arriba, como en los gorilas (en los humanos apunta hacia el lado). Esto indicaría que aún estaba bien adaptada para colgarse de las ramas con los brazos.

El hábitat en que vivía Selam refuerza la hipótesis de que aún tenía hábitos en parte arborícolas, pues no era una sabana, sino una zona húmeda, con bosques, herbazales y cursos de agua. Esto podría apoyar en parte la teoría del "simio acuático". Si los antecesores de los humanos pasaban parte de su tiempo en el agua, se podría haber facilitado la adquisición de la postura bípeda, que adoptan muchos simios cuando tienen que cruzar masas de agua. Algunos de nuestros rasgos, como el control preciso de la respiración, la desnudez, el porcentaje de grasa corporal, las lágrimas y el sudor, podrían haberse desarrollado más rápidamente en este escenario. Un libro antiguo, pero interesante porque es muy ingenioso y entretenido, en favor de esta teoría, es Eva al desnudo, de Elaine Morgan. De todos modos, parece que la locomoción bípeda fue anterior a la escasez del arbolado y que no se adquirió en poco tiempo, sino a lo largo de un dilatado periodo.

Esto mismo es lo que sugiere la observación reciente de que los orangutanes adoptan a veces una locomoción bípeda cuando se mueven sobre ramas delgadas. Se ponen de pie y caminan sobre sus piernas, ayudándose de sus brazos para balancearse y mantener el equilibrio. También se mantienen erguidos sobre ramas que se doblan y usan las piernas para impulsarse y saltar de un árbol a otro. La locomoción bípeda no es pues un rasgo que separe absolutamente a los simios de los humanos. Los científicos sugieren que, en algún momento hace entre 24 y 5 millones de años, cambió el clima en África oriental y central y las tupidas selvas se hicieron más ralas. Los animales que pudieran desplazarse con más facilidad por el suelo sobrevivirían mejor. Los simios que hubieran desarrollado alguna forma de locomoción bípeda en los árboles se encontrarían en ventaja.

Oreopithecus es otro fósil extraño que sugiere que la locomoción bípeda no fue un rasgo exclusivo de los antecesores inmediatos del hombre. Este simio vivió hace unos 8 millones de años, al parecer en zonas pantanosas. Presenta muchos signos de adaptación al desplazamiento suspensorio (usando los brazos para colgarse de las ramas), pero también a la locomoción bípeda, como una curvatura lumbar. La morfología de su oído interno presenta similitudes tanto con la de los grandes simios como con la de los humanos. Las características más curiosas las presenta el pie, con una disposición de dedos parecida a la de las aves. Quizá Oreopithecus desarrolló un modo de locomoción bípeda independiente del de los homínidos.

La teoría de un cambio gradual en el modo de locomoción está avalada por el gran número de estructuras corporales que han de modificarse para caminar erguidos. El orificio por el que la médula espinal sale del cráneo (el foramen magnum) se tiene que situar casi en la base de éste. La columna vertebral ha tenido que curvarse y las vértebras se han hecho más circulares para soportar mejor el peso de la parte superior del cuerpo. La pelvis se ha tenido que ensanchar y los huesos ilíacos han tenido que girar hacia el interior. El canal del parto se ha hecho, debido a ello, largo y sinuoso. Los miembros inferiores se han robustecido, el fémur se inclina hacia adentro y la articulación de la rodilla se puede mover en más direcciones. Los pies se han alargado, sobre todo el talón, se han reducido los dedos y el pulgar del pie ha dejado de ser oponible, para facilitar el equilibrio y el impulso al andar y correr.

El bipedalismo nos ha causado muchísimos problemas: nos ha hecho más débiles y lentos, en particular para escapar de los depredadores; crea grandes tensiones en el esqueleto y sobre todo en la columna vertebral (la debilidad de la espalda nos causa grandes dolores); los cambios en la forma de la pelvis hacen que el parto sea más difícil y peligroso; las crías humanas son muy vulnerables hasta que aprenden a andar bien; la articulación de la rodilla es muy frágil y los individuos que no pudieran usar una de las piernas estarían desvalidos.

Pero a pesar de todo, la locomoción bípeda terminó imponiéndose. Veamos ahora las ventajas que nos aportó. En condiciones muy calurosas, se expone así menos superficie corporal a la radiación solar y se puede disipar más rápidamente el calor del organismo. También se puede otear mejor el horizonte. Nos deja las manos libres para portear y manipular objetos durante el movimiento. Pero la ventaja inicial, la que impulsó su desarrollo, es su mayor eficiencia energética, sobre todo si la comparamos con la torpe marcha a cuatro patas sobre los nudillos de gorilas y chimpancés. La postura erguida nos permite andar y correr grandes distancias sin fatigarnos demasiado. Así pudimos llegar antes que otros animales a los cadáveres, que detectábamos al divisar a las aves carroñeras, y pudimos perseguir a los grandes herbívoros hasta extenuarlos. Un reciente experimento refuerza la hipótesis de que el bipedismo se adoptó para ahorrar energía en los desplazamientos. Chimpancés y humanos han sido puestos sobre una cinta andadora y sometidos a diferentes velocidades. El andar a 4 patas de los chimpancés es 4 veces más costoso en gasto de oxígeno que la locomoción bípeda humana. Cuando los chimpancés andan a dos patas, también son más ineficientes que los humanos, pero lo más interesante del estudio es que se ha visto que hay mucha diferencia de unos chimpancés a otros en el gasto en función de la postura que adopta cada chimpancé, de la longitud de sus patas, etc. Esto sugiere que, entre los antepasados del hombre, también habría bastante variación individual. Los individuos que se movieran ahorrando algo de energía con respecto a los demás gozarían sin duda de ventajas adaptativas.

La postura erguida es la fuente de muchas de las maldiciones humanas, pero también fue el gran motor de nuestra evolución: nos proporcionó acceso a alimentos ricos en energía que impulsaron el desarrollo del cerebro y nos permitió manipular más fácilmente los objetos y desarrollar nuestra tecnología. Nos separamos de los otros grandes simios cuando nuestra locomoción bípeda se hizo realmente eficaz.

miércoles, 23 de septiembre de 2009

Narval: el secreto del unicornio


Narval (Monodon monoceros) Dibujo de Dorothea Kappler

El unicornio es un frívolo animal de cuento de hadas, una criatura caprichosa desvinculada de la lucha por la existencia y la selección natural. Puede ser indolente y lánguido y cuidar de que su pelaje esté blanquísimo. Nunca nos va a dar ninguna explicación de por qué presenta ese cuerno extravagante y en ello reside gran parte de la fascinación que provoca.

Otros animales que presentan rasgos estrafalarios son reales, y por tanto, deben dar cuentas de por qué los poseen. Al club de las jirafas, los elefantes y las morsas pertenece también el narval. El largo “cuerno” (que en realidad es un diente, el incisivo superior izquierdo) hace inconfundibles a los machos. Pero, al contrario que esos otros animales, el misterioso narval de los oscuros mares del norte no ha revelado su secreto.
Los narvales están entre los cetáceos más raros y menos conocidos. Viven en los mares árticos y llegan más al norte que casi cualquier otra especie. Casi nunca se acercan a las costas ni a las embarcaciones y su comportamiento en la naturaleza apenas ha sido observado. Se sabe, sin embargo, que cada verano, miles de narvales utilizan las estrechas fisuras en el hielo marino para viajar miles de kilómetros desde la Bahía de Baffin -entre Canadá y Groenlandia- hasta los fiordos del Ártico. El propósito de las migraciones de estas criaturas sigue siendo un misterio. Se alimentan en el agua profunda de la zona central de la Bahía de Baffin durante el invierno, pero en verano casi no se alimentan. Lo que hacen es seguir el retroceso del hielo marino como lo han hecho durante miles de años. No se sabe por qué pasan el verano frente a los glaciares.
Nadie conoce tampoco demasiado bien cómo y para qué usa el narval su formidable diente. Ninguno de los otros miembros de su grupo, el de los delfines, posee algo parecido. El hecho de que lo presenten los machos (alguna que otra hembra también presenta un “cuerno”, y en ocasiones, dos) y la analogía con estructuras de otros mamíferos, apoyan la hipótesis de que es usado en las luchas por las hembras o en el cortejo.
El cortejo de los narvales no está documentado. Se sospecha que las hembras escogen a los machos que tienen el diente más largo y, de este modo, por selección sexual, han llegado a desarrollarse dientes de más de 3 metros (para que no pesen demasiado, están casi enteramente huecos). Pero se han encontrado también machos que presentaban cicatrices en la cabeza que se han supuesto producidas por el diente. En ese caso, las peleas por las hembras en esta especie podrían ser de las más crueles e impresionantes del reino animal. El uso en la captura de presas no está registrado, aunque hay indicios de que podrían usar el diente para empujar a sus presas contra los fondos y atraparlas mejor con la boca. Aunque el diente podría ser un arma defensiva muy poderosa, los narvales son a veces depredados por tiburones, orcas y osos polares. Hay quien propone que el diente podría tener una función en la guía y/o amplificación de los sonidos que emite la especie para localizar a sus presas. El diente del narval no sólo es único entre los mamíferos por su longitud y rectitud, sino también por estar retorcido en espiral. Este insólito hecho ya llamó la atención de D’ Arcy Thompson, el zoólogo británico que conmocionó la literatura científica en 1.917 con la publicación de “Sobre el Crecimiento y la Forma”, donde explicaba las leyes matemáticas y físicas que deben obedecer los seres vivos. La espiral se relaciona inmediatamente con la asimetría, con esa cualidad misteriosa que hace que nuestras manos izquierda y derecha sean irreconciliablemente distintas. El retorcimiento del diente del narval se vincula a otro aspecto enigmático de la morfología de los delfines: la asimetría de sus cráneos, que es particularmente evidente en ciertas especies de agua dulce. Los delfines tienen el cráneo inclinado y retorcido con respecto al cuerpo. D´Arcy Thompson explicó ambos fenómenos en base al peculiar modo de natación de los cetáceos, que los diferencia de los peces. El animal se mueve debido a la reacción que provocan las ondulaciones de su cuerpo. La onda que provocan los peces está “estabilizada” por sus aletas dorsales y ventrales y está limitada a un plano. Pero en los cetáceos, la onda tiende a hacer girar al animal y por tanto, todo su cuerpo está sometido a fuerzas que tienden a retorcerlo. El retorcimiento del diente del narval estaría provocado por fuerzas que actúan sobre la raíz del diente en crecimiento, que harían que girase muy lentamente con relación al alveolo. Las estrías espirales, que son superficiales e irregulares, se formarían por el roce con imperfecciones del alveolo. Esto explica el hecho de que, en los ejemplares en que se forman dos dientes, las dos espiras giran en el mismo sentido, y no en opuestos, como se esperaría, ya que uno proviene del lado derecho del cuerpo y otro del izquierdo.
También se explica así que el diente crezca tan recto y que las estrías espirales se continúen en la parte del diente que está incluida en el alveolo (lo que excluye la posibilidad de que hayan sido grabadas por un agente externo). El retorcimiento del cráneo de los delfines no puede explicarse como una reacción al movimiento del animal, ya que empieza a manifestarse en el embrión en desarrollo. Pero esto puede ser debido a que esta forma ha sido impresa en los genes por selección natural, ya que permite ahorrar energía al animal al adaptar su cuerpo a su peculiar modo de movimiento.

Recientemente, sin embargo, se han producido espectaculares descubrimientos que han dado un giro radical a la gran pregunta de para qué quiere el narval su largo diente. El poeta Pablo Neruda, gran apasionado del mar, hasta el punto de que en círculos naturalistas era más conocido como coleccionista de conchas que como literato, pareció adivinar su propósito. En su “Oceanografía dispersa” habla de su fascinación por los narvales y cuenta que una vez entró en una tienda de historia natural donde se ofrecían “cuernos” de narval. Sólo pudo comprar uno de narval recién nacido, “de los que salen a explorar con su espolón inocente las frías aguas árticas”.

Efectivamente, los últimos indicios parecen indicar que el narval usa su espolón para explorar. Sería un formidable órgano sensitivo, completamente diferente en su estructura a otros dientes de mamíferos (además es sorprendentemente flexible). Diez millones de conexiones nerviosas van desde el nervio central a la superficie externa, de forma que el diente se convertiría en un sensor capaz de medir la temperatura del agua, la presión, la salinidad o la presencia de ciertas sustancias, como las desprendidas por los peces de los que se alimentan.

Esta explicación, no obstante, deja algunos cabos sueltos: ¿por qué lo presentan preferentemente los machos? ¿Por qué algunas hembras presentan dos dientes? El unicornio marino, como el terrestre, se resiste a desvelar todos sus secretos.


Nota: la obra de D’Arcy Thompson trata de las leyes físicas y matemáticas que rigen sobre los seres vivos (y que se manifiestan a un nivel más elemental que las leyes genéticas). Un libro reciente con este enfoque es el de Ian Stewart ‘El segundo secreto de la vida’ (colección Drakontos, de editorial Crítica, Barcelona, 1.999).

El mundo de ARN: indicios actuales

Antes de que surgiera el último antepasado común de todos los seres vivos actuales, con su omnipresente bioquímica de ácidos nucleicos y proteínas, existieron formas de vida basadas en moléculas exóticas.

Esta conclusión se deduce del hecho de que el metabolismo en los organismos actuales es muy complejo. La vida debió evolucionar a partir de moléculas y procesos más simples. Los ácidos nucleicos (ARN y ADN) requieren proteínas para su síntesis y replicación, pero las proteínas sólo pueden ser construidas a partir de las instrucciones que portan los ácidos nucleicos. La solución a este círculo vicioso tiene que encontrarse en alguna molécula más simple que tuviera, al mismo tiempo, la capacidad de estimular su propia replicación y la de interactuar con otras moléculas para construir otras más complejas.

Un candidato firme para ejercer este papel es el ARN. Los investigadores hablan de un brumoso y remoto “mundo de ARN”, para referirse a esta etapa de la evolución en que el ARN era el depositario de la información genética, poseía capacidad de replicarse a sí mismo y evolucionar por mutación (lo que lo definiría ya como molécula viva) y al mismo tiempo era capaz de construir otra clase de moléculas (presumiblemente ya proteínas), que le ayudaban en sus tareas. El ARN posee, como el ADN, 4 nucleótidos distintos, cuyas combinaciones portan la información genética. Es una molécula de cadena sencilla, más fácil de sintetizar que el ADN, de cadena doble, y es capaz de plegarse sobre sí misma en variadas formas, lo que la habilitaría para ejercer funciones diversas. El ADN, por su parte, es más estable y menos vulnerable a las mutaciones, por lo que finalmente se impondría como un depositario más fiel de las instrucciones genéticas. Las proteínas tienen una habilidad mayor para conformar complejas estructuras tridimensionales y ejercer muchas funciones en las células, como sostén mecánico, transporte de sustancias o aceleradoras de reacciones químicas (enzimas). Con el tiempo llegaron a ser necesarias para las propias reacciones de síntesis y replicación del ARN y del ADN.

El ARN parece relegado en la actualidad a un papel menor, a ser un mero traductor de la información contenida en el ADN al lenguaje de las proteínas. Pero cada vez son más los indicios que hablan de su antigua autosuficiencia, en forma de vestigios moleculares dispersos aquí y allá por el metabolismo celular. El núcleo del ribosoma, la factoría donde se ensamblan las proteínas, está formado exclusivamente por ARN, que se pliega sobre sí mismo en formas muy complejas para catalizar (o acelerar) la formación de enlaces entre los componentes de las proteínas, los aminoácidos. También se descubrió que algunas moléculas que se unen a proteínas para realizar funciones enzimáticas importantes portan un nucleótido de ARN o sus restos. Estos fragmentos nucleotídicos parecen ser necesarios para la unión de la molécula a la proteína, por lo que podrían ser reliquias de un tiempo en que el ARN ejercía una polivalencia metabólica.

A principios de los años ochenta se descubrieron ejemplos más espectaculares de esto, como la ARNasaP, una molécula de ARN que fragmenta los ARN mensajeros inmaduros. También se descubrieron otros ARN con una capacidad sorprendente: se modificaban a sí mismos. Adoptaban conformaciones tridimensionales complejas y se autofragmentaban, por medio del intercambio de algunos enlaces químicos. Estas moléculas de ARN con capacidad enzimática se llaman “ribozimas”. Las ribozimas naturales sólo cortan y empalman ARN preexistente, pero ribozimas modificadas artificialmente han sido capaces de realizar tareas secundarias en la replicación del ARN, como unir nucleótidos o cortas secuencias de estos entre sí. También se obtuvo, generando al azar cadenas de ARN, una que actuaba como catalizador de la unión de nucleótidos usando la energía de un grupo trifosfato, el mismo que hoy proporciona energía a la mayoría de las reacciones del metabolismo de los seres vivos. Por otro lado, se han sintetizado ribozimas capaces de romper enlaces químicos diversos, incluidos los de las proteínas. Las ribozimas normales tienen cientos o miles de nucléotidos, pero muy recientemente se ha sintetizado una ribozima de sólo cinco nucleótidos que cataliza una reacción clave para la síntesis de proteínas. El mundo de ARN parece así mucho más probable.

Pero la prueba más contundente de la capacidad del ARN de promover su propia replicación fue la síntesis en 2.001 de una ribozima que fabricaba una molécula de ARN que era una copia fiable (sólo en el 5% de los casos había algún error) de otro ARN usado como plantilla. El hallazgo fue además muy importante porque la ribozima podía realizar su tarea independientemente de la longitud o la composición nucleotídica del ARN usado como plantilla. El ARN puede por tanto catalizar la replicación de otras moléculas de ARN. Es muy probable que en el pasado surgiera una molécula de ARN con estas características, que se extinguió porque las proteínas demostraron luego más aptitud para esta función.

Más recientemente se ha descubierto una nueva clase de moléculas que también podrían ser vestigios de una época en que el ARN tuvo mucho más protagonismo: los ribointerruptores. Estos son segmentos de ARN mensajero que actúan como reguladores del metabolismo, inhibiendo la síntesis de determinadas proteínas enzimáticas (sobre todo de bacterias, por lo que se estudia su uso como posibles dianas farmacológicas). El segmento que actúa como interruptor se sitúa en el extremo de un ARN mensajero y es sensible a la demanda celular de la proteína que codifica el resto del ARN mensajero. Esta proteína va a catalizar la síntesis de un metabolito, por ejemplo, una vitamina. El ribointerruptor tiene capacidad para unirse a este metabolito y detectar si su presencia es suficiente o no en la célula. Cuando el metabolito se une a la molécula de ARN, ésta adopta una nueva conformación tridimensional (gracias a otra porción específica del ARN, la plataforma de expresión), que bloquea la transcripción del ARN mensajero a partir del ADN o su traducción a proteínas en los ribosomas (otro ribointerruptor es capaz de autodestruirse tras la unión, partiéndose en varios fragmentos). Así, los ribointerruptores regulan la expresión de los propios genes a partir de los que se han transcrito: controlan si el mensaje que llevan se traduce a proteína o se destruye antes de que el ribosoma lo lea.

El mundo de ARN parece estar dejando de ser sólo una evocadora posibilidad teórica, ya que cada vez hay más pruebas de su antiquísima existencia (restos de vida de hace 3.500 millones de años parecen mostrar que su bioquímica era similar a la de los organismos actuales, por lo que el mundo de ARN sería anterior).

Un elegante experimento del que se han conocido los resultados en mayo de 2.009 ha acallado una de las principales objeciones a la teoría de que la vida en la Tierra se originó con las moléculas de ARN. John Sutherland y sus colegas de la Universidad de Manchester, Reino Unido, han creado por primera vez ribonucleótidos, unos de los componentes del ARN, a partir de simples productos químicos en las condiciones que podrían haber existido inicialmente en la Tierra.

“Ésta es una prueba muy sólida del mundo del ARN. No sabemos si estas reacciones químicas reflejan lo que realmente tuvo lugar, pero antes de este trabajo había grandes dudas de que realmente pudiera ocurrir”, afirmó Donna Blackmond, química del Imperial College de Londres.

Imaginando cómo se podría haber formado espontáneamente un polímero como el ARN, los químicos pensaron que las subunidades probablemente se formasen primero y luego se unieran para formar un ribonucleótido. Pero incluso en el ambiente controlado de un laboratorio, todos los esfuerzos para conectar la ribosa y la base conducían al fracaso.

La solución encontrada por estos investigadores ha sido evitar la producción separada de las subunidades de ribosa y de la base. En lugar de ello, el equipo de Sutherland ha construido una molécula cuya estructura contiene un enlace que resulta ser la conexión clave entre la ribosa y la base. Después se añaden más átomos en torno a este esqueleto, que se despliega para crear el ribonucleótido.

Los investigadores de Manchester ahora han conseguido sintetizar los dos ribonucleótidos pirimidínicos (uracilo y citosina). El último paso es la adición de un grupo fosfato. Sin embargo, ese fosfato, aunque sólo reacciona en las etapas finales de la secuencia, influencia toda la síntesis, tal y como demostró el equipo de Sutherland. Tamponando la acidez y actuando como catalizador, orienta las pequeñas moléculas orgánicas hacia las conexiones correctas. A continuación, afirmó, esperan hacer los ribonucleótidos de las purinas utilizando un enfoque similar.

Han surgido algunas críticas a estos resultados: “El defecto en este tipo de investigación no está en la química. El error está en la lógica, es decir, que el control experimental de investigadores en un moderno laboratorio pudiera haber estado disponible en el origen de la Tierra”, declaró Robert Shapiro, químico de la Universidad de Nueva York.

Sutherland señaló que la secuencia de pasos que emplea es compatible con la situación original de la Tierra, en la que era posible calentar las moléculas de agua, evaporarlas e irradiarlas con luz ultravioleta. Y la descomposición de la síntesis del ARN en pequeños pasos controlados en el laboratorio no es simplemente un punto de partida pragmático, aseguró, añadiendo que su equipo también dispone de resultados que muestran que, una vez formados, los nucleótidos se pueden unir formando una cadena. “Mi objetivo final es conseguir un sistema vivo (ARN) a partir de un experimento en un único reactor. Sé que podemos lograrlo. Sólo necesitamos saber qué limitaciones de las condiciones son las importantes.”

martes, 22 de septiembre de 2009

Relatos de animales

Os propongo algunos cuentos de grandes maestros en los que los animales tienen bastante protagonismo. Ilustran tanto acerca de la naturaleza humana como de la animal, que no es tan diferente de la nuestra. Por supuesto, podéis proponer otros que os hayan gustado.

- La madriguera, de Franz Kafka (también traducido como "La construcción"). Relato acerca de las tribulaciones de un animal subterráneo indefinido.
- Anaconda y El regreso de Anaconda, de Horacio Quiroga.
- Axolotl y Geografías, de Julio Cortázar.
- El oso, de William Faulkner.
- Los fugitivos, de Alejo Carpentier.
- El águila y el pastor, de Gabriel Miró. Uno de los relatos más crueles y bellos de la literatura española.
- Aureliana, de Vladimir Nabokov, que fue también un gran estudioso de las mariposas.
- Yzur, de Leopoldo Lugones. Un primer intento de comunicación con los simios.
- El viejo y el mar, relato largo de Ernest Hemingway.

Organismos de otros mundos (IV): los colores de las plantas

Plantas de un planeta que gira alrededor de una enana roja madura

¿De qué color serán otros planetas con seres vivos? Ésta es la primera pregunta que nos hacemos en la antesala de un momento histórico. Se están desarrollando dispositivos capaces por primera vez de examinar el espectro electromagnético de la luz que atraviesa la atmósfera de planetas similares a la Tierra en sistemas planetarios distintos al nuestro. Las longitudes de onda predominantes (los colores) pueden revelarnos la presencia de moléculas indicadoras de vida, como el oxígeno, el metano o los pigmentos fotosintéticos de los vegetales de esos mundos. Las plantas de la Tierra son en su mayoría verdes porque las clorofilas absorben preferentemente los fotones azules (bastante energéticos pero poco abundantes) y los rojos (de menor longitud de onda y por tanto menos energéticos, pero más abundantes) que emite el sol, y reflejan los fotones verdes.

El sol emite la mayor parte de su radiación electromagnética en la banda visible del espectro y en la infrarroja, alcanzando un pico en el color amarillo. Las estrellas más abundantes en la galaxia, las enanas rojas, de menor masa que el sol (y por tanto, con una luminosidad mucho más débil) emiten la mayor parte de sus fotones en la banda infrarroja (aunque también emiten una poca luz de la zona visible) y presentan un pico en la banda del infrarrojo cercano (se ha demostrado que se puede realizar la fotosíntesis oxigénica con fotones del infrarrojo cercano pobres en energía; en este caso se necesitarían tres o cuatro fotones para romper una molécula de agua, en lugar de los dos que bastan a las plantas terrestres). Las enanas rojas jóvenes emiten fuertes destellos de luz ultravioleta que mataría la vida en la superficie de los planetas cercanos; por tanto, en ellos los organismos fotosintéticos se hallarían bajo las aguas. Una estrella del tipo espectral F (el sol es del tipo G y las enanas rojas del tipo M) es un poco más pesada que el sol y su luminosidad es bastante mayor. Presentan un pico de radiación en la zona violeta del espectro, aunque también emiten en el ultravioleta, el resto de la banda visible y el infrarrojo cercano. Estrellas de otros tipos no duran lo suficiente para que se desarrolle una vida compleja. Los investigadores concentran sus esfuerzos en detectar señales atmosféricas delatoras de vida en planetas que orbiten en torno a estrellas de tipo F, G y M y que presenten organismos terrestres que realicen una fotosíntesis oxigénica (los vegetales que viven en los océanos producen una señal muy dispersa que no puede ser detectada por los telescopios), o bien en planetas que giren en torno a estrellas de tipo M con cualquier tipo de fotosíntesis.

Es pues el tipo de estrella el que determina el color de los pigmentos fotosintéticos de plantas que se desarrollen en planetas cercanos (aunque también influye algo la composición química de la atmósfera, que puede absorber o reflejar selectivamente luz de longitudes de onda muy concretas). En un planeta que orbite en torno a una estrella de tipo M, debido a la baja luminosidad, las plantas tendrían varios pigmentos que absorberían la práctica totalidad de la luz que les llegase, por lo que reflejarían muy poca y serían prácticamente negras. La productividad vegetal podría ser similar a la de la Tierra. En un planeta que orbitase alrededor de una estrella de tipo F, las plantas recibirían una avalancha de fotones azules muy energéticos, al menos en las zonas ecuatoriales, por lo que deberían poseer un filtro que los reflejara; estas plantas se verían con tonalidades azules y violáceas. También es posible que sus pigmentos absorban sólo los fotones azules, más energéticos, y reflejen el resto de colores, con lo que la gama cromática puede ser más amplia.

Podemos realizar un paseo imaginario por mundos poblados de plantas negras de lúgubre aspecto, con hierba de color negro azabache y arbustos negruzcos, con tenebrosos bosques bajo una enorme (por cercana) y pálida estrella. O bien por selvas azules exuberantes y brumosas, iluminadas por una lejana estrella de brillo cegador.


Nota: mi fuente ha sido el artículo “El color de las plantas extraterrestres”, de Nancy Y. Kiang, publicado en el número de junio de 2.008 de “Investigación y Ciencia”.

lunes, 21 de septiembre de 2009

Organismos de otros mundos (III): animales de Júpiter

(fragmento de “Cosmos”, de Carl Sagan)

"No puedo deciros qué aspecto tendría un ser extraterrestre. Estoy terriblemente limitado por el hecho de que sólo conozco un tipo de vida, la vida de la Tierra. Algunas personas (como autores de ciencia-ficción y artistas) han especulado sobre el aspecto que podrían tener otros seres. Me siento escéptico ante la mayoría de estas visiones extraterrestres. Me parece que se basan excesivamente en formas de vida que ya conocemos. Todo organismo es del modo que es debido a una larga serie de pasos, todos ellos improbables. No creo que la vida en otros lugares se parezca mucho a un reptil o a un insecto o a un hombre, aunque se le apliquen retoques cosméticos menores como piel verde, orejas puntiagudas y antenas. Pero si insistís, podría intentar imaginarme algo diferente.

En un planeta gaseoso gigante como Júpiter, con una atmósfera rica en hidrógeno, helio, metano, agua y amoníaco, no hay superficie sólida accesible, sino una atmósfera densa y nebulosa en la cual las moléculas orgánicas pueden ir cayendo de los cielos como el maná, como los productos de nuestros experimentos de laboratorio. Sin embargo, hay un obstáculo característico para la vida en un planeta así: la atmósfera es turbulenta, y en el fondo de ella la temperatura es muy alta. Un organismo ha de ir con cuidado para no ser arrastrado al fondo y quedar frito.

Para demostrar que no queda excluida la vida en un planeta tan diferente, E. E. Salpeter, colega mío en Cornell, y yo mismo hemos hecho algunos cálculos. Como es lógico no podemos saber de modo preciso qué aspecto tendría la vida en un lugar así, pero queríamos saber la posibilidad de que un mundo de este tipo, cumpliendo las leyes de la física y de la química, estuviera habitado.

Una solución para vivir en estas condiciones consiste en reproducirse antes de quedar frito, confiando en que la convección se llevará algunos de tus vástagos a las capas más elevadas y más frías de la atmósfera. Estos organismos podrían ser muy pequeños. Les llamaremos hundientes. Pero uno podría ser también un flotante, una especie de gran globo de hidrógeno capaz de ir expulsando helio y gases más pesados y de dejar sólo el gas más ligero, el hidrógeno; o bien un globo de aire caliente que se mantendría a flote conservando su interior caliente y utilizando la energía que saca del alimento que come. Como sucede con los globos familiares de la Tierra, cuanto más hondo es arrastrado un flotante, más intensa es la fuerza de flotación que le devuelve a las regiones más elevadas, más frías y más seguras de la atmósfera. Un flotante podría comer moléculas orgánicas preformadas, o fabricarse moléculas propias a partir de la luz solar y del aire, de modo parecido a las plantas de la Tierra. Hasta un cierto punto, cuanto mayor sea un flotante, más eficiente será. Salpeter y yo imaginamos flotantes de kilómetros de diámetro, muchísimo mayores que las mayores ballenas que hayan existido jamás, seres del tamaño de ciudades.

Los flotantes pueden impulsarse a sí mismos a través de la atmósfera planetaria con ráfagas de gas, como un reactor o un cohete. Nos los imaginamos dispuestos formando grandes e indolentes rebaños por todo el espacio visible, con dibujos en sus pieles, un camuflaje adaptativo que indica que también ellos tienen problemas. Porque hay por lo menos otro nicho ecológico en un ambiente así: la caza. Los cazadores son rápidos y maniobrables. Se comen a los flotantes tanto por sus moléculas orgánicas como por su reserva de hidrógeno puro. Los hundientes huecos podrían haber evolucionado para dar los primeros flotantes y los flotantes autopropulsados darían los primeros cazadores. No puede haber muchos cazadores, porque si se comen a todos los flotantes, ellos mismos acaban pereciendo.

La física y la química permiten formas de vida de este tipo. El arte les presta un cierto encanto. Sin embargo la naturaleza no tiene por qué seguir nuestras especulaciones. Pero si hay miles de millones de mundos habitados en la galaxia Vía Láctea, quizás habrá unos cuantos poblados por hundientes, flotantes y cazadores que nuestra imaginación, atemperada por las leyes de la física y de la química, ha generado.

La biología se parece más a la historia que a la física. Hay que conocer el pasado para comprender el presente. Y hay que conocerlo con detalle exquisito. No existe todavía una teoría predictiva de la biología, como tampoco hay una teoría predictiva de la historia. Los motivos son los mismos: ambas materias son todavía demasiado complicadas para nosotros. Pero podemos conocernos mejor conociendo otros casos. El estudio de un único caso de vida extraterrestre, por humilde que sea, desprovincializará a la biología. Los biólogos sabrán por primera vez qué otros tipos de vida son posibles. Cuando decimos que la búsqueda de vida en otros mundos es importante, no garantizamos que sea fácil de encontrar, sino que vale mucho la pena buscarla.

Hasta ahora hemos escuchado solamente la voz de la vida en un pequeño mundo. Pero al fin nos disponemos ya a captar otras voces en la fuga cósmica."

Organismos de otros mundos (II): las criaturas de Stanley Weinbaum

Stanley Weinbaum fue escritor en una época ya “arqueológica” de la ciencia-ficción. Empezó a los 31 años a escribir relatos, que publicó en rápida sucesión en revistas del género desde 1.934 a 1.936, año en que murió de cáncer. Si hubiera seguido escribiendo, hoy sería considerado uno de los maestros indiscutibles del género. Weinbaum fue casi el primero que sintió interés por las formas de vida alienígenas en si mismas, y no como meros elementos de una trama demasiado parecida a la de relatos fantásticos y de aventuras anteriores. Además, supo imaginar formas de vida mucho más exóticas e interesantes que los hombrecillos cabezones verdes o los monstruos gelatinosos de moda por aquella época. Weinbaum tenía una sólida formación biológica, que se manifiesta en la descripción de ecologías y metabolismos imaginarios y bien estructurados. Así, en el relato de aventuras El planeta de los parásitos imagina una biología vertiginosa para las zonas cálidas y húmedas de Venus (según las especulaciones de la época, Venus era un mundo tropical y exhuberante), mientras que inventa unas criaturas semivegetales para la cara oscura en Lotófagos. Para el planeta Marte, también crea formas de vida extrañas y fascinantes, en Una odisea marciana y El valle de los sueños. Además, el autor conoce bien la biología evolucionista y la genética de la época. En dos de sus relatos explora conceptos de estas disciplinas y los lleva hasta límites alucinantes. Máxima adaptabilidad es una deslumbrante fantasía acerca de las posibilidades de adaptación de los seres vivos y acerca del enorme poder de la selección sexual. La isla de Proteo muestra cómo evolucionan los organismos en las islas, bajo el efecto de unas tasas de mutación exageradas.

jueves, 17 de septiembre de 2009

Organismos de otros mundos (I): seres metálicos

Por primera vez en la historia, estamos conociendo otros planetas fuera del sistema solar, de muy diversos tamaños y características físicas y químicas. Aún no hemos detectado vida en ellos, pero ese momento puede estar próximo (ya hay en desarrollo misiones espaciales para encontrar algunas de las señales químicas de la vida).

La vida en la Tierra es inabarcablemente diversa, pero sólo representa las adaptaciones a un rango relativamente estrecho de condiciones ambientales y está determinada por la composición química de nuestro planeta y por sus características orbitales, gravitatorias, tectónicas, climáticas, etc. La vida en esos mundos tan distintos del nuestro puede ser de una inconcebible diversidad. Llevamos siglos soñando cómo pueden ser esos organismos.

En esta serie de entradas voy a presentar algunas de nuestras limitadas especulaciones acerca de cómo puede ser la vida extraterrestre. Estas especulaciones pueden también iluminar algunos aspectos de la vida terrestre en los que no habíamos reparado demasiado. Hoy planteo una pregunta simple: ¿Podrían los organismos de otros planetas estar constituidos en parte por metales? Una formulación casi equivalente de esta cuestión es: ¿Por qué los organismos de la Tierra no contienen partes metálicas? Estas preguntas las plantea Steven Vogel en su libro “Ancas y palancas. Mecánica natural y Mecánica humana”, que compara las diferentes soluciones tecnológicas que ha hallado la selección natural para los organismos vivos con las que han hallado los ingenieros humanos para los mismos problemas.

Tal vez los organismos de la Tierra no usan metales porque las menas en que se concentran son escasas. Pero algunos elementos metálicos están bien distribuidos. El aluminio constituye aproximadamente el 8% de la corteza terrestre, y el hierro un 5%. Estos elementos son abundantes en los suelos. Además, los organismos a veces obtienen elementos a partir de disoluciones. Las ascidias concentran vanadio a partir del agua del mar, que lo contiene en sólo 2 partes por mil millones. El argumento de la escasez no puede sin embargo descartarse sin más: los organismos utilizan los elementos metálicos unidos a diferentes sustancias químicas que actúan como enzimas y se necesitan en muy poca cantidad. Además, parece que la vida se originó en el mar, donde metales como el hierro, el cobre o el aluminio son muy escasos. Pero cabe imaginar planetas con un contenido en metales mayor que la Tierra, donde los organismos dispondrían de estos en la cantidad adecuada.

Los metales son difíciles de extraer, ya que en la naturaleza se presentan casi siempre unidos a otros elementos formando sales minerales. Su aislamiento requiere mucha energía y además en forma muy concentrada. Los metales más fáciles de extraer serían, por este orden, el oro, el mercurio, la plata y el cobre. El plomo y el hierro se podrían reducir, aunque a un coste energético bastante elevado. Otro problema es que los metales tienden fácilmente a oxidarse en contacto con el oxígeno, lo que requiere un aporte extra de energía para la conservación de estructuras metálicas. Pero un planeta con fuentes de energía concentrada abundantes y con una atmósfera reductora, sin oxígeno libre, como la que tuvo la Tierra primitiva, podría tal vez albergar organismos con partes metálicas.

Otro inconveniente de los metales podría ser su excesiva densidad (2,7 la del agua en el caso del aluminio; 7,9 en el del hierro), que haría torpes y pesados a los organismos. Pero las estructuras metálicas no tendrían por qué ser muy grandes y su peso podría ser compensado con cámaras de aire o depósitos de grasa. En los sedimentos de fondos acuáticos, los organismos con partes metálicas podrían enterrarse en la arena y el limo mejor que los organismos sin metales.

Los metales son apreciados por los humanos, entre otras muchas razones, porque no se resquebrajan: en ellos las fisuras no se propagan fácilmente. Los organismos han solucionado este problema usando materiales compuestos o con estructuras a nivel microscópico. Por ejemplo, un material con pequeños huecos repartidos por todo su volumen es resistente a la propagación de las fisuras. Otro material compuesto por capas de un material duro alternadas con otras de otro material de rigidez mucho más baja también es resistente. La naturaleza usa materiales compuestos en todas sus estructuras duras. La madera, por ejemplo, es un material compuesto de celulosa, material duro y fibroso, y de lignina, un adhesivo. Las conchas de los moluscos están compuestas por capas de material duro (sales de calcio) separadas por delgadas capas de proteína. Es probable que en otros mundos los organismos también prefieran materiales compuestos, aunque su elaboración sea más complicada que la de una estructura metálica.

Pero los metales tienen otras propiedades que podrían resultar interesantes para los organismos: su alta conductividad térmica (por ejemplo, la del cobre es 3.000 veces mayor que la de la madera y 660 veces mayor que la del agua) podría permitir a los organismos disipar calor de forma muy eficiente y rápida. La conductividad térmica de los tejidos animales es baja, aproximadamente igual a la del agua. Los animales movemos fluidos para disipar el calor: sangre y aliento cálidos. Pero este movimiento requiere un bombeo constante que consume energía. Unos delgados filamentos metálicos que condujeran el calor desde el interior del organismo al exterior serían más eficientes. La alta conductividad eléctrica de los metales también podría ser aprovechada por los organismos para construir nervios hiperveloces. Un nervio metálico transmite los impulsos eléctricos unos 5 millones de veces más deprisa que un nervio animal típico (el metal preferentemente empleado sería el cobre, común y muy buen conductor de la electricidad, aunque también podría ser la plata, que es el metal que mejor conduce la electricidad y que puede ser extraído de sus menas minerales con menos energía que el cobre, aunque es más escasa que éste). Los animales con nervios metálicos podrían reaccionar ante los estímulos y pensar a velocidades de vértigo.

En resumen, aunque el uso a gran escala de metales por los seres vivos no parezca muy probable, cabe imaginar un planeta con caracoles de concha brillante y bruñida, depredadores con afilados colmillos y garras de metal y formas de vida inimaginablemente inteligentes.

miércoles, 16 de septiembre de 2009

Reconciliación: cómo solucionan sus conflictos los primates


La agresividad y otras conductas negativas en los humanos, ¿son un resultado de nuestra herencia biológica o son adquisiciones culturales?

Hoy está claro que ambas afirmaciones son ciertas a la vez, sobre todo después del estudio de nuestros parientes más cercanos, los primates superiores. Jane Goodall dedicó diez años a estudiar la conducta de los chimpancés y encontró muchas muestras de altruismo, ayuda mutua, ternura y sacrificio por los demás. A partir de entonces, le llegaron poco a poco noticias de conductas aberrantes de inusual crueldad (bebés asesinados por adultos, incursiones guerreras en los territorios de otros grupos, etc). Pronto quedó en evidencia que estas conductas estaban también muy extendidas y que los chimpancés de grupos distintos podían vivir en un estado de guerra permanente. Como los chimpancés poseen una cultura (transmisión de conocimientos y conductas de unos individuos a otros), parece claro que heredamos tanto genética como culturalmente los diversos modos del horror.

Jane Goodall es a pesar de todo optimista: cree que podemos controlar psíquica y culturalmente nuestros instintos más negativos, ya que podemos sentir empatía y compasión por los demás, y la plasticidad del cerebro humano permite que potenciemos conscientemente estos sentimientos. Ella misma pone varios ejemplos de reconciliación entre los chimpancés. Existen rituales que ayudan a solucionar los conflictos. Por ejemplo, la víctima de una pelea, aunque tenga miedo, se acerca con frecuencia al agresor emitiendo gimoteos, agachándose por el suelo y tendiendo la mano en ademán implorante. El agresor responde por lo general tocando, dando palmadas o incluso abrazando y besando a la víctima. Ésta se relaja y la armonía se restablece.

Las hembras parecen tener una tendencia más acusada para procurar la solución de los conflictos. Una hembra chimpancé en un zoo de Holanda demostró una habilidad fabulosa para resolver la tensión entre dos machos adultos tras una pelea, que amenazaba la armonía social. Se situó entre los dos machos y empezó a desparasitar (lo cual es muy relajante) a uno de los machos, y muy lentamente se iba acercando al otro, sin alejarse del primero. Luego dejaba de desparasitar a éste y se ocupaba del rival. Al cabo del rato, los dos machos estaban tan cerca que podían ocuparse simultáneamente de desparasitar a la hembra ellos también. Muy poco a poco ésta se escabulló de entre medias de los machos y estos, ya calmados por la sesión de aseo y liberados de la necesidad de dar el primer paso, empezaron a asearse mutuamente.

Frans de Waal, otro experto primatólogo, opina que los rituales de reconciliación son el producto de una habilidad social adquirida más que de un instinto: “Los monos dorados lo hacen cogiéndose de la mano, los chimpancés con un beso en la boca y los macacos de Tonkín abrazándose y chasqueando los labios. Cada especie sigue su propio protocolo de pacificación. Tomemos, por ejemplo, algo que he visto una y otra vez en los antropoides pero nunca en los otros monos: después de que un individuo ha atacado y mordido a otro, vuelve para inspeccionar la herida. El agresor sabe exactamente dónde mirar. Si el mordisco ha sido en el pie izquierdo, el agresor se dirige sin titubear al pie izquierdo de la víctima —no al derecho o al brazo—, levanta e inspecciona el pie dañado y luego comienza a limpiar o tratar de cerrar la herida. Esto sugiere una comprensión de causa y efecto del estilo de «si te he mordido, ahora debes tener un corte en el mismo sitio». También sugiere que los antropoides se ponen en el lugar del otro.”

Los bonobos son otra especie de chimpancé, con una sociedad dominada por las hembras, y en la que la actividad sexual tiene un papel importante en todo tipo de relaciones sociales y no siempre está ligada a la reproducción. Los bonobos sustituyen la agresión por el sexo (lo que no es mala idea). El sexo está presente en casi cualquier contexto social y por medio de todas las combinaciones entre parejas, tanto heterosexuales como homosexuales. No es que estén practicando el sexo a todas horas, (lo hacen de modo esporádico), pero éste parece constituir una parte completamente natural y relajada de su vida grupal.

Los bonobos recurren al sexo cuando encuentran alimento o un objeto atrayente, en parte para relajar la competencia. También lo usan en contextos agresivos: un macho celoso puede ahuyentar a otro de una hembra, pero para reconciliarse ambos machos recurrirán a un frotamiento genital. Las peleas entre hembras (por ejemplo, por cuestiones relacionadas con las crías), se solucionan también con un frotamiento de sus genitales. Los conflictos entre machos y hembras adultos, en los que la hembra podría recurrir muchas veces a la violencia, suelen aplacarse cuando la hembra pone en contacto su vulva con alguna parte del cuerpo del macho.

Otro medio de reconciliación ciertamente curioso es el de algunos monos cercopitecos (macacos, babuinos y similares). No tiene equivalente en otros grupos animales. La relajación y la disponibilidad para el perdón pueden ser despertadas por unos objetos que evocan en los animales adultos impulsos de protección y sentimientos de ternura: las crías de la propia especie. Como peluches vivientes, las crías de ciertos cercopitecos que retozan tranquilamente son a menudo raptadas sorpresivamente por machos adultos y presentadas a los machos dominantes como “ofrendas” o símbolos de aceptación de la jerarquía.Cuando un macho se siente agredido por otro, agarra a una cría que esté en las proximidades y se la enseña al agresor, lo que tiene la inmediata consecuencia de apaciguarle. A menudo se abrazan y la cría, que normalmente está asustada y empieza a chillar, es soltada e ignorada. Otras veces las crías son usadas como pasaportes en las incursiones de grupos de machos en el territorio de otros.En el mono de Gibraltar, los cuidados a las crías por parte de grupos de machos parecen tener la función de promover las relaciones sociales entre sus miembros. Las atribuladas crías son pasadas de unos a otros, manoseadas, zarandeadas y finalmente espulgadas por los machos.
Las crías son objetos de apaciguamiento muy poderosos. Una madre de macaco que porte a sus hijos tiene mucha menos probabilidad de ser atacada por miembros de su especie que otra que no los lleve.

Estos disparadores del apaciguamiento están a nuestro alcance también, aunque causen el estupor de nuestros enemigos y no siempre podamos agarrar a un niño que pase por la calle. Muchas veces, la simple sorpresa, la imaginación, el absurdo, el trastocamiento de las normas, nos sirven para desbaratar situaciones de agresividad y tensión.




-- Podéis ver también este interesante montaje de vídeo de Pablo Herreros Ubalde: Hacer las paces