El must de los elefantes

Cuando en las películas y documentales se ven elefantes enfurecidos, que se abalanzan sobre las aldeas a plena luz del día y embisten a la gente e incluso a los coches, se habla de que han “enloquecido”, pero no es exactamente eso lo que pasa. Lo más probable es que se trate de un elefante macho (puede ser tanto africano como asiático), que sufre un episodio de must. Este fenómeno es uno de los enigmas más desconcertantes de la conducta de los elefantes.

El must es una condición más o menos periódica en los elefantes machos, caracterizada por una conducta altamente agresiva (a veces agreden a otros grandes animales, como rinocerontes o jirafas), acompañada por un gran incremento en las hormonas reproductivas (los niveles de testosterona en un elefante en must pueden ser hasta 60 veces mayores que en el mismo elefante en otra época). Sin embargo, no se sabe si este cambio hormonal es la única causa del must o simplemente un factor contribuyente (es exagerado y quizá no muy oportuno comparar el must con el síndrome premenstrual femenino, en que muchas mujeres se muestran más agresivas que de costumbre, pero no he podido evitar la asociación de ideas). La investigación científica del must es muy difícil porque, durante él, incluso el más plácido de los elefantes puede tratar de matar humanos.

Los episodios de must suelen ser estacionales, ocurriendo preferentemente en invierno. Esto hace que no se pueda vincular claramente al must con el celo, ya que el ciclo estral de las elefantas no es estacional y los elefantes están siempre disponibles para cubrirlas. Los elefantes en must sí que muestran un mayor apetito sexual e intentan aparearse con las elefantas sin mirar si éstas están en celo o no, y a veces las agreden si no les permiten copular (esto se ha observado sobre todo en elefantes en cautividad). De acuerdo a algunas observaciones, las elefantas más viejas de una manada dejan pasar a los machos en must cuando una hembra del grupo está en celo, y bloquean el paso a los machos más jóvenes, que aún no han entrado nunca en el estado de must (entran por primera vez a los 15-20 años). Los elefantes asiáticos salvajes frecuentemente entran en must durante la estación de las lluvias, cuando tienen problemas para acceder a la comida y los días son más más cortos (la secreción de hormonas frecuentemente está relacionada con la duración del día).

Frecuentemente, los elefantes en must descargan una secreción ocre y espesa como el alquitrán llamada temporina desde los canales temporales a los lados de la cabeza. La composición de la temporina no está bien caracterizada, debido a las enormes dificultades para recoger muestras. Muestras de temporina y orina recogidas a elefantes de zoológicos muestran que contienen elevadas concentraciones de sustancias olorosas como cetonas y aldehídos. La agresividad de los elefantes puede estar causada en parte por la exposición a la temporina, que resbala hasta sus bocas. Otro factor contribuyente puede ser la hinchazón de las glándulas temporales, que presionan sobre los ojos, lo que causa un dolor agudo. Los elefantes en must frecuentemente se ponen a escarbar en el suelo con sus colmillos, se supone que para contrarrestar este dolor.

El must está relacionado con el despertar sexual y el establecimiento de relaciones de dominancia entre los elefantes macho, aunque está relación es difusa y está lejos de esclarecerse. Los ataques de los elefantes machos a otros grandes animales en África han sido atribuidos a machos jóvenes, sobre todo a los que han crecido en ausencia de machos viejos. La introducción de machos mayores, de rango más alto en la jerarquía, inhibe la presentación del must en los machos más jóvenes. El must podría ser una adaptación para evitar la endogamia. Si siempre fuera el mismo macho el que inseminara a la mayoría de las hembras, caería la diversidad genética y podrían manifestarse mutaciones letales. La agresividad que provoca en los machos el must podría ser un estímulo para fomentar los combates y el cambio frecuente en los rangos de dominancia de los elefantes. Además, los elefantes en must suelen ser respetados por los no afectados.

El periodo álgido del must suele durar un mes (precedido de unas tres semanas de agitación creciente) y es seguido de otro periodo similar de agresividad decreciente. Los elefantes “adolescentes” (entre los 10 y los 20 años) suelen mostrar un must más breve (desde un par de días a una semana) y menos intenso. La intensidad y la duración del must van aumentando progresivamente a lo largo de los años y alcanzan un pico alrededor de los 30-40 años, para luego descender de nuevo. Los elefantes de más de 55 años raras veces muestran must (la naturaleza es sabia: ya no están para muchas peleas). En cautividad, los elefantes pueden permanecer en estado de must un año o más.

Los mahouts (cuidadores de elefantes indios) encadenan a los elefantes en must y los privan de comida y agua durante algunos días, o bien los someten a una dieta muy estricta. Así, reducen el must a una semana o menos. También se usan algunos fármacos con este fin, como la xylazina y el acetato de leuprolide.

El origen de las aves: nuevos datos

Limusaurus inextricabilis

Epidexipteryx hui

Anchiornis huxleyi. El estudio del fósil de este dinosaurio ha permitido averiguar de qué color eran sus plumas (ver "El verdadero color de un dinosaurio")

En los últimos años, el aluvión de pruebas que relacionan a las aves con los dinosaurios terópodos es abrumador. Pero esclarecer el origen de las aves ha sido una tarea muy larga y compleja. Las aves son unos seres singulares, que muestran una combinación muy particular de caracteres.

El vuelo es una habilidad difícil de conseguir, y para posibilitarlo han sido modificados multitud de detalles de la anatomía y la fisiología de las aves, ocultando su origen evolutivo (todas las aves actuales, incluidas las no voladoras, descienden de antepasados voladores).

Los caracteres distintivos de las aves son, por ejemplo: las plumas (estructuras que no tienen equivalentes en otros grupos actuales), picos sin dientes, huesos huecos y livianos, esternón con quilla saliente y clavículas fusionadas para anclar firmemente los anchos músculos que baten las alas, y metabolismo de sangre caliente, que proporciona la energía necesaria para los esfuerzos del vuelo.

El hallazgo de Archaeopteryx, una pequeña criatura emplumada de hace 148 millones de años, no dejó lugar a dudas sobre la vinculación de las aves con los reptiles (que ya evocaba la presencia de escamas en sus patas). Este fósil, una de las principales estrellas de los museos, muestra como caracteres avianos las plumas, las clavículas fusionadas y pocos más. En cambio, presenta muchas características de reptil: dientes, cola larga ósea (que es un obstáculo para el vuelo, por lo que en las aves modernas aparece muy reducida), mano con tres dedos con garras que sobresalían del ala, pelvis de reptil y ausencia de esternón (que en las aves es esencial para volar). Parecía confirmar el mito de Quetzalcoatl, la serpiente emplumada.

Pero faltaba por determinar de qué grupo de reptiles provenían las aves. Los pequeños y ágiles dinosaurios bípedos del grupo de los terópodos, que incluye también animales tan conocidos como el velociraptor o el tiranosaurio, sugerían un parentesco con las aves. Algunos de estos dinosaurios tendrían un aspecto similar a un pavo o un avestruz. Sus huesos, esbeltos y huecos, les daban la ligereza necesaria para alcanzar grandes velocidades. Sus patas tenían una estructura parecida a las de las aves, con tres dedos funcionales. Sus manos también tenían tres dedos (que en las aves se sueldan parcialmente) y el hueso de la muñeca tenía forma de media luna en ambos grupos. Hoy, los biólogos cuentan 85 similitudes esqueléticas ave-dinosaurio. El sistema de huecos para los vasos sanguíneos en los huesos es también similar en aves y dinosaurios y las patas de las hembras grávidas de Tiranosaurus rex desarrollaban formaciones óseas similares a las de las hembras de aves durante la gestación de los huevos.

Un problema era que no se habían encontrado clavículas en los dinosaurios y se pensaba que éste era un obstáculo insalvable, porque la evolución no podía reinventar un hueso perdido con anterioridad. Pero tras muchos años de búsqueda han aparecido por fin clavículas de dinosaurios e incluso se ha comprobado que algunos las presentan parcial o totalmente fusionadas.

El origen de las plumas sí parecía un enigma irresoluble. No se había visto nada parecido en otros grupos y constituía un gran problema entender cómo una estructura tan compleja había surgido de pronto, como por arte de magia, tan magníficamente diseñada para el vuelo.

Los espectaculares hallazgos de los últimos doce años en China han dado un vuelco de 180 grados a la cuestión. Se han encontrado muchas especies de dinosaurios que presentaban plumas, en diferentes estadios de su evolución: algunos presentaban simples evaginaciones cilíndricas de la piel, como si fueran cañones de plumas; otros presentaban pequeños mechones ramificados, al modo del plumón que también poseen las aves; otros muestran plumas parecidas a las actuales, pero cuyas barbas no se enganchan entre sí; en otros, las bárbulas que forman las barbas se traban entre sí por medio de unos ganchos diminutos, como en las aves actuales.

Las plumas de todos estos dinosaurios eran simétricas, lo que hacía que no fueran aptas para el vuelo. Se pensaba que esto separaba definitivamente a las aves de los dinosaurios, pero el hallazgo del fascinante Microraptor gui, también en China, ha echado por tierra esta idea. Este dinosaurio presenta plumas asimétricas no sólo en sus brazos sino también en sus patas, y además son cada vez más asimétricas hacia el final de la extremidad, como en las aves. No se sabe muy bien cómo usaba este dinosaurio sus cuatro alas, aunque se piensa que planeaba con ellas de un árbol a otro, lo que parece apoyar la teoría de que el vuelo surgió a partir de animales arborícolas que empezaron a planear, en lugar de surgir de animales terrestres que levantaron el vuelo batiendo las alas.

Este panorama de una multitud de dinosaurios diversamente emplumados proporciona el sustrato evolutivo a partir del cual pudieron desarrollarse las magníficas plumas de las aves. En lugar de surgir de pronto ya exquisitamente adaptadas a su función de servir al vuelo, evolucionaron titubeantemente a partir de rudimentos, que servían para otras funciones: aislamiento térmico, repulsión del agua, cortejo, camuflaje o defensa. Aún no hay datos para decantarse entre estas opciones, aunque es posible que en cada etapa de su desarrollo sirvieran preferentemente para alguno de estos propósitos.

En otro orden de cosas, existen bastantes indicios de que los pequeños terópodos avanzados poseían un metabolismo de sangre caliente, aunque probablemente no tan perfeccionado como el de las aves. La proporción depredadores/presas en las comunidades de estos dinosaurios, más próxima a las típicas de animales de sangre caliente que a las de animales de sangre fría, la estructura ósea o diversas consideraciones energéticas, son argumentos a favor de la capacidad de regular la temperatura corporal.

Recientemente ha aparecido una prueba muy contundente del parentesco de los terópodos con las aves. El análisis de la secuencia genética obtenida de la proteína del fémur de un Tiranosaurus rex de 68 millones de años de antigüedad confirma que este animal comparte un linaje común con los pollos, los avestruces, y en menor grado, con los caimanes. Los resultados de esta investigación representan la primera utilización de datos moleculares para colocar un dinosaurio no aviar en un árbol filogenético.

Por si esto fuera poco, en China no paran de encontrar dinosaurios con características avianas y aves con características dinosaurianas. Anchiornis huxleyi, es la criatura emplumada más antigua de la que se tiene noticia (data de hace 155 millones de años). Este animal medía unos cincuenta centímetros, tenía cuatro alas y poseía un extenso plumaje cubriendo sus brazos, cola y pies. Sus descubridores dicen que el hallazgo de este terópodo supone una prueba casi definitiva de que los dinosaurios son ancestros de las aves.

Otro raro dinosaurio chino con aspecto de pájaro exótico (Epidexipteryx hui) aporta datos en la misma dirección. Esta especie, que precede ligeramente al Archaeopteryx en el tiempo, ha sorprendido a sus descubridores con una combinación inesperada de características de diferentes clados de dinosaurios terópodos y algunas aves primitivas. Lo más notable es que luce dos pares de largas plumas primitivas en la cola, a modo de cintas. La parte, conservada de manera incompleta, del cuarteto de plumas, mide 20 centímetros, igualando, aproximadamente, a la longitud del tronco de este dinosaurio de tamaño semejante a una paloma. Hasta el momento, éste es el único fósil conocido de dinosaurio con tales plumas excepcionales en la cola. Antes de este descubrimiento, las plumas largas y con aspecto de cintas en la cola, sólo habían sido documentadas en aves primitivas del Cretácico como el Confuciusornis y el Protopteryx. Más interesante aún, no se muestra ninguna indicación de que el nuevo dinosaurio semejante a un ave pudiera volar, ya que no se aprecian plumas en los márgenes de las extremidades. Muy probablemente, las largas plumas de la cola tenían una función ornamental.

Más de lo mismo. Resumo directamente otra noticia similar: un equipo de científicos ha descubierto un singular dinosaurio, herbívoro y provisto de pico, en China. El hallazgo demuestra que los dinosaurios terópodos eran ecológicamente más diversos en el Jurásico de lo que se pensaba, y brinda evidencias importantes sobre cómo la garra aviar de tres dedos evolucionó a partir de la "mano" de ciertos dinosaurios. Este hallazgo también concilia los datos procedentes de los huesos fósiles con los datos extraídos de las estructuras moleculares de aves vivientes. Limusaurus inextricabilis fue hallado en depósitos geológicos de 159 millones de años ubicados en Xinjiang, en el noroeste de China. Este dinosaurio poseía un pico totalmente desarrollado. Su falta de dientes, sus extremidades cortas sin garras afiladas, y otros rasgos sugieren que se alimentaba de plantas, aunque está emparentado con los dinosaurios carnívoros.

La recientemente descubierta "mano" de dinosaurio es rara y proporciona nuevos datos que van a ayudar a finalizar un debate sostenido durante mucho tiempo acerca de qué dedos se encuentran en las aves actuales. Las peculiares extremidades de los dinosaurios terópodos sugieren que los dos dedos más externos (equivalentes al pulgar y al meñique) se perdieron durante el curso de la evolución, quedando sólo los tres internos. Los tres dedos de los terópodos más avanzados son el segundo, el tercero y el cuarto, los mismos dedos perfilados en los embriones de las aves, al contrario de la interpretación tradicional de que eran el primero, el segundo, y el tercero.

Úteros artificiales en un bravo nuevo mundo

He acabado de leer la novela “Un mundo feliz” (A brave new world), de Aldous Huxley. Me ha gustado mucho. Creo que literariamente es muy buena y que plantea numerosos e interesantes debates éticos e intelectuales. Pero lo que más me ha sorprendido ha sido la gran capacidad de Huxley para predecir el futuro. Escribió la novela en cuatro meses de 1.931. En ella imaginaba cómo sería la sociedad dentro de 600 años. (Después de escribir esta entrada he leído el prólogo de Huxley a la novela, escrito 15 años después, y me admiro aún más de su lucidez, pues intuyó que los cambios se iban a producir mucho más rápido de lo que estimaba entonces).

Pienso que sólo 80 años después ha acertado en muchísimas cosas. La tendencia humana hacia la comodidad y la huida del dolor han llegado en los países desarrollados en la actualidad a los niveles descritos en la novela. El miedo exagerado al dolor, dicen los psicólogos, es una de las causas de muchas de las neurosis modernas. Apenas se habla de la muerte y cada vez se esconde más, y la religión va teniendo menos protagonismo en la vida de los ciudadanos. Este papel central de la religión está siendo sustituido por los entretenimientos modernos: el deporte (piénsese en el abrumador poder de seducción del fútbol a nivel planetario), las sesiones interminables de baile y música repetitiva en las discotecas, las drogas (el “soma” y el “Sucedáneo de Pasión Violenta” de la novela), los espectáculos multisensoriales con tramas de escasa profundidad (piénsese en la reciente irrupción del cine en tres dimensiones y la próxima difusión de la televisión en 3D, en los videojuegos interactivos y en los avances en realidad virtual), el consumismo desaforado, etc. El sexo es cada vez más considerado principalmente como un ejercicio lúdico (en la novela está totalmente desvinculado de la reproducción y de la afectividad y su práctica se promueve desde la infancia) y la promiscuidad en las relaciones es común en nuestra sociedad (hasta las mujeres son cada vez más “neumáticas”, como se dice en la novela, gracias a todo tipo de implantes en pechos, culos, labios, etc.). En la sociedad utópica de la novela se huye de los sentimientos y afectos profundos y duraderos: las relaciones sentimentales son fugaces y sólo mantenidas por la pasión sexual (en nuestra sociedad muchas personas manifiestan esta opción vital). La educación corre cada vez menos a cargo de la familia y cada vez más a cargo del Estado, las grandes empresas y la publicidad. Los mensajes “hipnopédicos” de la novela, implantados en la mente del niño durante el sueño, los envían en la actualidad los anuncios y las insinuaciones sutiles (o no tanto) de las series de televisión o las películas. Por supuesto, en la novela, el vínculo más intenso posible entre dos personas, la relación padres-hijos, es eliminado por peligroso para la estabilidad emocional de los individuos y la paz social (la simple mención de la palabra “madre” es considerada la mayor de las obscenidades).

Precisamente de la predicción biológica más importante de la novela es de la que trata esta entrada: la de que los fetos son mantenidos desde la concepción hasta su nacimiento en úteros artificiales. En la novela, diversos tratamientos químicos durante esta etapa dan lugar a las distintas castas de individuos (la creación de estas castas es actualmente cada vez más posible, gracias a técnicas como la manipulación genética, la selección de embriones o la clonación), destinados a realizar diferentes tareas.

En 1.997, el Dr. Yoshinori Kuwabara, profesor de ginecología de la Universidad de Juntendo (Japón), y su grupo de colaboradores desarrollaron un útero artificial capaz de incubar fetos de cabra. Mantuvieron con vida a fetos durante más de tres semanas, hasta el final de su período de gestación, en un recipiente de plástico diseñado a tal efecto. El útero artificial diseñado por el Dr. Kuwabara consistía en un recipiente de plástico transparente lleno de líquido amniótico a temperatura corporal y conectado con una serie de dispositivos para las funciones vitales. El feto se encontraba sumergido en el recipiente donde se reemplazaba el oxígeno y se limpiaba su sangre con una máquina de diálisis conectada a su cordón umbilical. Sin embargo, algunos de los fetos de cabra sólo sobrevivieron unos pocos días.

En 2.007, científicos japoneses crearon un “útero” para incubar en sus primeros días óvulos fertilizados artificialmente. Actualmente, los embriones humanos surgidos de fertilización in vitro (FIV) son mantenidos en “microgotas”, una mezcla de aceite mineral y fluido de cultivo, para evitar que se sequen. Pero ese mecanismo está lejos de igualar las condiciones que provee el útero humano. Los embriones fertilizados artificialmente suelen crecer mucho más despacio en las microgotas, comparados con los embriones concebidos naturalmente. En la última edición de New Scientist Magazine, investigadores de Japón indicaron que diseñaron un chip de 2 mm de ancho y 0.5 mm de alto que, según explicaron, simula mejor las condiciones del útero natural. Los embriones frescos sometidos a FIV son colocados en los chips, descansan en una membrana de células uterinas cultivadas, y, una vez que están listos para pegarse ellos mismos a la pared del útero, son reinsertados en la matriz materna. El equipo de Teruo Fujii, de la Universidad de Tokio, experimentó con embriones de ratones y halló que aquellos criados en chips crecieron más rápido que los que fueron colocados en microgotas. El 80% de los embriones mantenidos dentro de los chips estuvieron listos para ser colocados en el útero en 72 horas, mientras que sólo el 20% de los que permanecieron en microgotas llegaron a ese estadio en la misma cantidad de tiempo. Con todo, los óvulos mantenidos dentro de ratones hembras siguieron teniendo la mejor respuesta. Un 90% de ellos estuvieron listos para llegar al útero en 72 horas.

Científicos estadounidenses crearon otro útero artificial según el mismo principio en 2.008, a partir de prototipos con células extraídas de cuerpos femeninos. Las células femeninas fueron obtenidas del endometrio, es decir, de las paredes del útero, para posteriormente "cultivarlas" en laboratorio con la ayuda de hormonas. Luego, los investigadores hicieron crecer extractos de esas células en un material especial biodegradable modelando la forma del interior de un útero. En esta etapa se agregaron al tejido los embriones fruto de fertilizaciones in vitro anteriores, para interrumpir su desarrollo a los seis días a causa de las normas de Estados Unidos sobre la reproducción in vitro. Sin embargo, los científicos del Centro para la medicina reproductiva y la infertilidad de la universidad de Cornell están decididos a seguir avanzando, ya que están empeñados en hacer crecer los embriones hasta el período máximo de 14 días previsto por la ley.

En el otro extremo, un feto puede sobrevivir fuera de la madre en incubadoras a partir de la semana 22. Quedan por crear las herramientas que permitirán reunir los dos extremos del desarrollo embrionario y fetal: unos mecanismos que reproducirán artificialmente las funciones naturales realizadas durante nueve meses por el útero y la placenta.

Henri Atlan, biólogo y bioético, ha publicado un libro sobre el tema: "El útero artificial", de ediciones Seuil de Francia, en el que anuncia que el siglo XXI verá nacer el útero artificial y la ectogenésis, el embrión desarrollado fuera del organismo materno.

Según el diario español "El País", Atlan calcula que todavía tendrán que pasar unos cincuenta años o más, aunque la puesta a punto del útero artificial parece inevitable. Esta técnica, desarrollada en un principio por motivos terapéuticos como parte de los tratamientos contra la esterilidad, los abortos repetidos o para la protección de los grandes prematuros, permitirá desarrollar una nueva forma de procreación artificial, ajena a la mujer.

Sin dudas, el debate social será inmenso. La problemática será muy compleja porque se tratará de una nueva forma de concebir la vida. Las mujeres tendrán la libertad de tener niños y niñas sin pasar por el embarazo ni el parto. Atlan asegura que muchas mujeres optarán por este método y que será muy difícil impedir la popularización de la ectogenésis, como lo fue la de los métodos anticonceptivos y el aborto. Muchas de las personas que han leído el libro se cuestionan si ya se habla de poshumanidad, pero Atlan asegura que todas las investigaciones no conducen a esa etapa. El ser humano sigue formando parte de la naturaleza. No puede dejar de hacerlo. La especie siempre ha evolucionado a través de sus técnicas, de la medicina, de su hábitat. Cómo hacer que la fabricación de niñas y niños sea menos dolorosa y cómo controlar los nacimientos han sido siempre grandes cuestiones de la humanidad. El útero artificial no hace más que proseguir estas investigaciones. La gran pregunta quizás sea si desaparecerá el vínculo carnal entre la madre y el bebé, si cambiará la relación entre los adultos y los niños. ¿Serán niñas y niños “externalizados”?

Otros autores plantean preguntas similares. "El útero es un lugar oscuro y peligroso, un medio ambiente lleno de riesgos", escribió hace 25 años Joseph Fletcher, profesor de ética médica de la Universidad de Virginia. "Querríamos que nuestros posibles hijos estuvieran donde pudieran ser vigilados y protegidos lo más posible", dijo Fletcher.

Pero sabemos que el feto en desarrollo responde a los latidos del corazón de la madre, sus emociones, sus estados de ánimo y sus movimientos. ¿Nos arriesgaríamos a producir seres emocionalmente incapaces de conectarse y ser plenamente humanos? ¿Cómo incidirá esto en el concepto de responsabilidad de los padres? ¿Los padres se sentirán menos apegados a su descendencia y llegarán a pensar en un bebé más como un objeto que como una prolongación de su ser? ¿Cuál será el nuevo status de la mujer, desvinculada de su papel central en la reproducción?


“ TABLA LXXIX

Reproducción de la voz MADRE del diccionario de Cerolang, predicho para el año 2.190, con un margen de error de 5 años (según Zwiebulin y Courdlebye).

MADRE: n. f. 1. MÁquina DRagaminas Espacial atómica. MADRECILLA: idem., tam. de bols., prod. ileg., us. princip. por secuest., terr., maf., gang., drogad., loc., band., chantaj., pervert., y otros. MADRISA: idem, con gas hilarant. MADROÑA: idem, muy usada. MÁDRULA: idem, con brújula. MADRULITA: bomba de nitr. con substr. explos. de litio. MADRUNA: con blind. de isótop. de uranio, nitrógeno y argón (U. N. A.) oc. infec. indeleb. en radio de 1 milla. MADRUNCIA: con carga de 1 onza de uranio (U 235). 2. Mujer que ha dado a luz (arcaic., no se usa).”*

*(tomado del libro “Un valor imaginario”, de Stanislaw Lem).

¿Cómo se defienden las plantas de sus atacantes?

Monotropsis odorata

Las plantas no pueden huir, ni morder, pero eso no significa que consientan alegremente que los animales y otros parásitos, como hongos o bacterias, las consuman.

Usan una sorprendente variedad de recursos defensivos, que incluyen sobornos a los atacantes, alianzas con otros organismos o complicadas respuestas celulares que guardan semejanzas con las del sistema inmunitario de los animales.

El principal mecanismo de defensa de las plantas es químico: las plantas suelen presentar una gran variedad de sustancias irritantes, repulsivas o venenosas para los herbívoros. La hiedra venenosa de Norteamérica, por ejemplo, produce violentas reacciones inflamatorias en la piel al más leve contacto. Algunas plantas han desarrollado el equivalente a los dientes venenosos de los animales: los pelos de las ortigas son diminutas agujas hipodérmicas de sílice que se rompen y se clavan en la piel al primer contacto e inyectan el contenido de una ampolla que presentan en la base (sustancias inductoras de la inflamación, como la histamina, que está involucrada en la respuesta alérgica). Por cierto, un truco para poder coger las ortigas es apretar los tallos con la yema de los dedos de plano (lo peor es un roce lateral).

Muchas plantas están armadas con feroces espinas, capaces de disuadir a la mayoría de sus posibles consumidores (aunque animales como la jirafa o el antílope gerenuk están especializados en hurgar entre las espinas de las acacias y coger las hojas con sus labios correosos). Las espinas suelen presentarse preferentemente en las plantas jóvenes y en las hojas más bajas de los árboles (por ejemplo, la encina o el acebo tienen varias clases de hojas, siendo las más espinosas las de las partes bajas). También plantas de una misma especie suelen presentar muchas más espinas en lugares donde el ganado es abundante que en otros lugares con escasez de él.

En lugares áridos, el porcentaje de plantas espinosas es mucho más elevado (pensemos por ejemplo en los cactus). En estos lugares la biomasa es escasa y cualquier fuente de alimento y de agua es muy codiciada por los animales, por lo que las plantas tienen mayor necesidad de defenderse de ellos. Además, el crecimiento vegetal es lento por la falta de agua y la planta no puede permitirse la regeneración de las partes consumidas por los animales. El desierto es un ambiente inhóspito donde todo es muy caro: las plantas son espinosas y los animales venenosos (los depredadores no pueden permitir que la única presa que consiguen morder en varios días se les escape).

Otras plantas, como las gramíneas, se han hecho resistentes a la depredación acumulando gran cantidad de sílice en sus hojas y tallos, que provoca un gran desgaste dentario en los herbívoros. También se han adaptado desarrollando la capacidad de crecer a partir de la base del tallo, en lugar de a partir de las zonas apicales, como la mayoría de las plantas. Así, pueden rebrotar aunque hayan sido cortadas. Algunas hierbas de otras familias acumulan cristales de oxalato, que pueden dañar los riñones de los animales.

Recientemente se ha comprobado que las plantas presentan una respuesta inmunitaria rudimentaria que actúa frente al ataque de hongos, por ejemplo. Existe una primera línea de defensa que consiste en la síntesis de proteínas que actúan contra los invasores, pero si esto falla se activa una segunda línea, que opera induciendo el suicidio de las células afectadas por la infección para salvaguardar el resto de la planta. También se han descrito casos de sustancias emitidas al ambiente por plantas atacadas por plagas, que podrían actuar alertando a plantas de la misma especie de las cercanías para que se preparen ante el ataque.

Las sustancias emitidas por plantas atacadas pueden reclutar a otros organismos para que las defiendan. Algunas plantas invadidas por orugas se defienden emitiendo sustancias volátiles atractivas para ciertas avispas parásitas que ponen sus huevos sobre las orugas. Otras plantas pagan a un ejército profesional extraordinariamente aguerrido y disciplinado: el de las hormigas. Varias especies de acacias ofrecen a las hormigas alojamiento en sus espinas huecas, sustancias azucaradas segregadas por sus hojas e incluso unos pegotes alimenticios que se presentan al final de cada división de la hoja. A cambio, las hormigas atacan a cualquier insecto que pretenda alimentarse de la planta, y también, a cualquier rama de un árbol vecino que se acerque demasiado a la acacia y a las plantitas de posibles competidores que se atrevan a germinar cerca de su tronco. Algunas especies de plantas que viven sobre los árboles tropicales, donde no hay suelo, fabrican auténticos hormigueros con varias cámaras en sus tallos ensanchados, donde alojan grandes colonias de hormigas, que protegen a las plantas y las nutren con sus desechos orgánicos.

Las agallas son una especie de soborno o tributo que muchas plantas ofrecen a ácaros o insectos atacantes. Las agallas son estructuras anormales de tejido vegetal que se desarrollan en respuesta a la picadura o presencia de un insecto. La planta genera un receptáculo, muchas veces con aspecto de fruto, rico en sustancias alimenticias, donde suelen desarrollarse las fases larvarias de los atacantes. El significado biológico de las agallas es un poco enigmático, ya que casi todas las ventajas parecen ser para el animal: sus larvas se desarrollan en un entorno confortable, protegido de depredadores y bien provistas de alimento. Parece que las plantas crean la agalla para que el ataque del insecto quede controlado y localizado en ella, sin que se extienda por otras partes de la planta y pueda ocasionar daños más graves. Esta interacción ecológica, que podemos observar fácilmente en los rosales o en robles y encinas, que presentan agallas muy llamativas, se suele dar entre grupos de plantas y animales muy específicos, lo que sugiere una historia evolutiva reciente y un alto grado de refinamiento y especialización.

Otra estrategia que usan las plantas para defenderse de sus enemigos es el engaño. Ciertas mariposas no ponen sus huevos en una hoja de una planta que ya tenga otros huevos de la especie. Algunas plantas crean manchas o bultitos amarillos en sus hojas que parecen huevos, con lo que disuaden a las mariposas de depositarlos en ellas. Recientmente se ha descubierto en los bosques de Ecuador que otra planta se “hace la enferma”, para resultar menos atractiva para sus insectos depredadores. Despoja a algunas de las células de sus hojas de clorofila para crear patrones similares a los surcos de una larva que va consumiendo la hoja por dentro. Los insectos no ponen sus huevos en estas hojas porque creen que la mayoría de los recursos ya han sido consumidos por las supuestas larvas y sus larvas tendrán que entrar en competencia con éstas. El experimento de dibujar manchas en las hojas con lápiz corrector blanco dió el mismo resultado de disuadir a los insectos fitófagos, lo que sugiere que las plantas encuentran una ventaja en esta estrategia, a pesar de perder parte de su capacidad fotosintética.

El camuflaje es una táctica ampliamente usada por los animales para evitar a sus depredadores, pero no solemos asociarlo a las plantas, que normalmente constituyen el fondo del paisaje.

En un nuevo estudio, Matthew Klooster de la Universidad de Harvard y sus colegas investigaron si las brácteas desecadas en una rara planta de bosque, Monotropsis odorata, podrían tener una función de camuflaje.

La Monotropsis odorata depende exclusivamente de un hongo micorrizal, que se asocia con sus raíces, para todos los recursos que necesita. Debido a que esta planta no necesita la pigmentación fotosintética (coloración verde) para producir su propia energía, es libre de adoptar coloraciones muy diversas.

Utilizando una gran población de Monotropsis odorata, Klooster y sus colegas eliminaron las brácteas desecadas de algunas de esas plantas. Las brácteas son de un color marrón que se asemeja al de la hojarasca. Los investigadores descubrieron que las brácteas de esas plantas funcionan como camuflaje, haciendo que el vegetal sea confundido con su entorno. Además, demostraron experimentalmente que este camuflaje realmente sí puede ocultar a la planta de sus depredadores, y aumentar así sus posibilidades de reproducción. Las plantas con brácteas intactas sufrieron sólo una cuarta parte de los daños causados por los herbívoros y produjeron un porcentaje mayor de frutos maduros en comparación con las plantas a las que las brácteas les fueron retiradas.

Para saber más:

Podéis leer este interesante artículo de Ek del Val y Rodolfo Dirzo sobre las asociaciones entre plantas y hormigas: "Mirmecofilia: las plantas con ejército propio".

¿Por qué viven más las hembras que los machos?

La naturaleza es feminista. La esperanza de vida de los machos es menor: desarrollamos una feroz competencia intrasexual, realizamos ostentaciones arriesgadas, tenemos que dedicar más tiempo y energía al cortejo, estamos peor preparados frente a enfermedades...

Además, los machos sufrimos incontables penurias para aparearnos. En muchas especies, mientras que casi todas las hembras se aparean, sólo lo consigue un porcentaje muy reducido de machos. Las hembras son casi siempre las que escogen a su compañero sexual. Definitivamente, los machos somos biológicamente menos valiosos.

Por ejemplo, en los ciervos, los machos viven bastante menos que las hembras. El macho debe dedicar una gran parte de su energía a renovar su impresionante cornamenta cada año y a extenuarse en constantes peleas con sus rivales. Cuando un macho dominante envejece, sufre continuos embates de sus competidores más jóvenes. La gran cantidad de calcio que dedica a los cuernos hace que su dentadura se desgaste fácilmente. En casi todos los animales, las hembras viven más que los machos, aunque los de hámsters, cobayas y lobos viven tanto como las hembras.

En el caso del ser humano, casi desde que existen los registros de población, allá por el año 1500, las cifras indican que las mujeres viven entre cinco y 10 años más que los hombres. Incluso cuando dar a luz suponía todo un riesgo por las malas condiciones higiénicas y sanitarias, la longevidad femenina era superior, como demuestran los registros de 1751 que se conservan en Suecia.

Hoy día, sólo allí donde la discriminación sexual es algo rutinario, como en Bangladesh, India o Pakistán, ellas viven menos tiempo. Sin embargo, las razones de este fenómeno no están del todo claras y los científicos apuntan varias posibilidades:

- Los biólogos evolucionistas consideran que la naturaleza otorga a las hembras 'puntos extra' por la sencilla razón de que ellas son quienes deben asegurar la supervivencia de la especie. Las hembras cuidan de la prole y la mayoría de los machos no. Por ello, las hembras soportan una presión selectiva mayor para conservar sus cuerpos sanos durante más tiempo que los machos. La longevidad femenina es más necesaria que la masculina.

Un ejemplo muy llamativo de esto es el de Antechinus stuartii, una rata marsupial australiana, que presenta una reproducción explosiva. A medida que se acerca la época de celo en agosto, los niveles de testosterona van subiendo hasta alcanzar un máximo a finales de julio. Al mismo tiempo aumenta el tamaño de las cápsulas suprarrenales que liberan a la sangre hormonas corticosteroides. Son algunos signos de que se encuentran en enorme tensión y exitación fisiológica. Pronto empiezan las violentas batallas para poder aparearse con las hembras. Una vez finalizados los acoplamientos, los machos presentan un estado lamentable. Además de las heridas de guerra, muchos de ellos tienen úlceras de estómago por las que sangran mucho. Sus sistemas inmunitarios están muy debilitados, por lo que muchos son presa de parásitos. Casi todos morirán en los días siguientes. Las hembras también están muy debilitadas, pero consiguen sobrevivir para criar a sus retoños.

- Influencia de las hormonas: la culpable de que los varones se suiciden cinco veces más que las mujeres y sean víctimas de accidentes de tráfico o muertes violentas más a menudo es la testosterona. Esta hormona masculina lleva a niños y hombres a alcanzar grandes niveles de actividad física, agresividad y competitividad que acortan sus expectativas de vida.
La testosterona también eleva los niveles de 'colesterol malo' en sangre, que aumenta sus posibilidades de padecer una cardiopatía o un infarto cerebrovascular. Por el contrario, los estrógenos, hormonas femeninas, elevan el colesterol bueno y existen ensayos que aseguran que estas sustancias ejercen un cierto efecto protector sobre su corazón.

Los machos castrados viven más que los no castrados en casi todas las especies animales. Esto se debería a la menor producción de testosterona, que se sintetiza sobre todo en los testículos.Todo parece indicar que los eunucos humanos viven más que sus hermanos intactos, aunque no hay datos definitivos sobre este asunto.

- Mientras las mujeres tienen dos cromosomas X, los hombres tienen un cromosoma X y otro Y, con muchos menos genes y además la mayoría ligados a la fertilidad masculina y el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios. Si algún gen importante del cromosoma X sufre algún tipo de daño, los varones carecen de capacidad para sustituir sus funciones. Esto les convierte en más vulnerables a varias enfermedades (como es el caso de la hemofilia), provocadas por mutaciones en el cromosoma X. Ellas, por el contrario, pueden contar con el otro cromosoma X para suplir sus funciones. Esta diferencia se descubrió aún más fundamental cuando en 1985 se descubrió la existencia de un gen muy importante para la reparación de errores genéticos en el cromosoma X.

- Según apunta un geriatra de la Universidad de Harvard (EE UU), Thomas Pearls, la menopausia protege a las mujeres de la posibilidad de tener hijos a una determinada edad, mientras les otorga la oportunidad de ver crecer a sus hijos y nietos. A medio camino entre la biología y la teoría de la evolución, esta corriente de pensamiento, iniciada en 1957 por George Williams, defiende que la menopausia evolucionó como una respuesta a todo el tiempo que las 'jóvenes crías' dependen de sus adultos para sobrevivir. Las abuelas ayudan a criar a sus nietos y por ello son más valiosas biológicamente que los abuelos, que no lo hacen.

Se trata de una de las teorías más recientes, cuya demostración acaban de publicar científicos de la Universidad John Moores, en Liverpool (Reino Unido). El profesor David Goldspink y su equipo sostienen que el corazón de un varón de 70 años representa la edad de... 70 años; mientras que en el caso de las mujeres su órgano cardiaco se parece al de una chica de 20. Aunque parezca sorprendente, Goldspink asegura que el órgano masculino sufre un descenso del 25% de su capacidad entre los 18 y los 70 años. Un fenómeno que no tiene lugar en el organismo femenino.

Hoy mismo se ha dado ha conocer un estudio de la Universidad de Agricultura de Tokio, Japón, que sugiere que la menor longevidad de los machos podría estar determinada por genes presentes en el cromosoma Y.

En la investigación, llevada a cabo en ratones, los científicos descubrieron que las hembras producidas con material genético de dos madres lograron vivir "significativamente" más tiempo que ratones producidos con la mezcla normal de genes maternos y paternos.

En particular, se trata de un gen, llamado RasgrF1, que transmiten los padres a ambos géneros pero sólo es activo en los machos. Los investigadores creen que los resultados podrían aplicarse a todos los mamíferos, incluyendo los humanos.

Para crear a las ratonas con material genético de dos madres -llamadas bimaternas- los científicos japoneses manipularon el ADN de los óvulos de una hembra para que algunos genes se comportaran como los del espermatozoide. El material genético alterado fue implantado en el óvulo de otra ratona adulta para que creara embriones.

Las crías resultantes, que nacieron totalmente libres de material genético masculino, vivieron en promedio entre 600 y 700 días, es decir 35% (186 días) más que los ratones producidos con material genético normal, de padre y madre.

"Desde hace tiempo hemos sabido que las mujeres tienden a vivir más que los hombres -afirma el profesor Tomohiro Kono, quien dirigió el estudio- y que estas diferencias en la longevidad, relacionadas al género, también ocurren con muchas otras especies de mamíferos".

"Sin embargo, la razón de estas diferencias hasta ahora no era clara y, en particular, no se sabía si la longevidad en mamíferos estaba controlada por la composición del genoma de sólo uno o de ambos padres".

La respuesta, afirma el profesor Kono, parece estar en que las ratonas bimaternas parecían tener un mejor funcionamiento en sus sistemas inmunes. Y la clave está en el gen Rasgrf1, que en las hembras queda silenciado debido a un proceso llamado impronta genética, encargado de expresar (o "encender") genes dependiendo si se heredan del padre o la madre.

Los investigadores creen que este gen permite a los machos crecer más grandes y fuertes pero también limita sus perspectivas de vida.

Tiempo, vida y muerte

La vida está hecha de tiempo. Los organismos pueden considerarse, más que cosas sólidas, procesos: un organismo no es más que una reunión efímera de moléculas. La biología no tendría objeto de estudio si no existieran el cambio y la muerte. Son incontables las estructuras y procesos biológicos que están relacionados con la muerte y su evitación: las garras y dientes de los depredadores, los mecanismos del suicidio celular, la reproducción de las células, el envejecimiento, las mentes que predicen el futuro... La evolución es posible por la muerte, se alimenta de las muertes precoces de la mayoría de los individuos: ésa es la base de la selección natural. La muerte tiene ventajas, ofrece a la vida el regalo de su incesante renovación, su capacidad para adoptar formas tan diversas y complejas.

De las complejas y esenciales relaciones entre tiempo, vida, muerte y organismos tratan los escritos de los científicos argentinos Fanny Blanck-Cereijido y Marcelo Cereijido. Son textos profundos y lúcidos, que hablan de cómo en los últimos siglos se ha ido incorporando la comprensión de fenómenos tales como la muerte, el tiempo y el envejecimiento en la biología, en el marco de la biología evolutiva y de la física de sistemas complejos. Recomiendo la lectura del artículo "La vida y el tiempo" y de los libros "La vida, el tiempo y la muerte" y "La muerte y sus ventajas". En ellos, además de aportar numerosos datos científicos, reflexionan intensamente sobre la naturaleza del tiempo.

Los organismos presentan incontables ritmos (podéis leer el espléndido artículo "Ritmos biológicos", de Jorge Escandón), desde los femtosegundos (la milbillonésima parte de un segundo) que duran las reacciones bioquímicas hasta los millones de años de la evolución de especies y ecosistemas. Cada organismo contiene incontables ritmos independientes: el ritmo de renovación de las células epiteliales del intestino, el latido del corazón, el ciclo de sueño-vigilia, la menstruación, los periodos de hibernación y actividad, el crecimiento y la caída de las hojas de los árboles, etc. Cada uno de esos ritmos es un reloj, pero, ¿qué es un reloj?

Paso a copiar un texto de George Musser, aparecido en el número de este mes de noviembre de la revista "Investigación y Ciencia", que aborda la cuestión:

"Los relojes de sol y los de agua son tan viejos como la civilización. Los relojes mecánicos se remontan a la Europa del siglo XIII. Pero aquellos artefactos nada hacían que la naturaleza no hiciera ya. La Tierra es un reloj porque gira. La mitosis celular es un reloj. Los isótopos radiactivos son relojes. Dicho de otro modo, el origen de los relojes no es un tema de historia, sino de física. Y con ello empiezan los problemas.

Podría creerse, inocentemente, que un reloj es un objeto que nos da la hora, pero según los dos pilares básicos de la física moderna el tiempo cronológico no es algo que pueda medirse. La teoría cuántica describe cómo cambia el mundo en función del tiempo. Nosotros observamos esos cambios e inferimos el paso del tiempo, pero en sí el tiempo es intangible. La teoría de la relatividad general de Einstein va más allá y afirma que el tiempo carece de significación objetiva. De hecho, el mundo no cambia con el tiempo: es un gigantesco reloj parado. Tan extravagante revelación se conoce como el problema de la congelación del tiempo o, sencillamente, problema del tiempo.

Si los relojes no informan del tiempo, ¿de qué informan? Lo que nosotros percibimos como "cambio" no es una variación con el tiempo, sino un patrón que crean los componentes del universo; el hecho, por ejemplo, de que cuando la Tierra ocupa una cierta posición en su órbita, los demás planetas ocupen otras posiciones concretas en las suyas. Julian Barbour desarrolló esa visión relacional del tiempo en el trabajo que resultó ganador en 2.008 del concurso de ensayos del Instituto de Cuestiones Fundamentales.

Sostiene Barbour que, a causa de los patrones cósmicos, cada pieza del universo es un microcosmos del total. Podemos emplear la órbita de la Tierra como referencia para reconstruir la posición de los otros planetas. En otras palabras, la órbita de la Tierra sirve como reloj. No informa del tiempo, sino de las posiciones de los otros planetas. Según razona Barbour, todos los relojes son aproximativos; ninguna pieza de un sistema es capaz por sí sola de captar la totalidad del conjunto. Todo reloj antes o después pierde un batido, retrocede o se agarrota. El único reloj genuino es el mismo universo. En cierto sentido, los relojes carecen de origen. Siempre han estado aquí. Son ellos los que hacen posible que haya una idea de "origen"."

Transplantes entre organismos de distintos reinos

Si leísteis el post "Quimeras", que publiqué hace unos días, y os sorprendieron los extraños entes que pueden formarse, ¿qué me decís de esto?: "Los injertos planta-animal o transplantes inter-regni", artículo escrito por Xavier Lozoya Legorreta, en el número de octubre de 1.995 de la revista mexicana Ciencias.