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El enigma del origen de la célula moderna

Científicos de Barcelona aclaran uno de los momentos cruciales en la evolución de la vida

Oculta en lo más profundo de cada una de nuestras células, disfrazada como uno más de sus departamentos de gestión e integrada hasta la médula en su lógica metabólica, habita una primitiva bacteria que nadó libre por los océanos del eón Arcaico, hace 2.500 millones de años. Hoy la llamamos mitocondria, y lo que queda de su genoma –el ADN mitocondrial— sirve a menudo para identificar a los criminales y a sus víctimas. Entender cómo aquella bacteria libre se convirtió en nuestra mitocondria es entender el origen de la célula moderna, y el episodio más importante de la evolución desde el inicio de la vida.

Alexandros Pittis y Toni Gabaldón, del Centro de Regulación Genómica de Barcelona (CRG), han husmeado ahora en la noche de los tiempos, remontándose hasta los orígenes de la célula moderna –la célula eucariota, de la que estamos hechos todos los animales, los hongos y las plantas— con los métodos actuales de la biología evolutiva, unos sofisticados algoritmos que comparan los genomas para deducir los árboles genealógicos de sus portadores. Los resultados, que presentan en la revista Nature, son fáciles de resumir: las mitocondrias llegaron tarde a nuestras células. Para entenderlos, sin embargo, tenemos que retrasar el reloj 2.500 millones de años, hasta el suceso esencial de la historia de la vida en la Tierra.

Nuestro planeta tiene 4.500 millones de años, un tercio de la edad del universo, y los primeros microbios (células procariotas, en la jerga, que incluyen bacterias y arqueas) no tardaron mucho en aparecer: hay evidencias fósiles de hace 3.500 millones de años, y el planeta era probablemente un infierno en la etapa anterior. Pese a ello, la gran invención evolutiva de la historia de la vida, la célula eucariota, solo surgió hace 2.000 o 2.500 millones de años.

Entender cómo aquella bacteria libre se convirtió en nuestra mitocondria es entender el origen de la célula moderna, y el episodio más importante de la evolución desde el inicio de la vida

La célula eucariota es un autómata biológico mucho más avanzado que las bacterias y arqueas que la precedieron. Tiene el genoma organizado en cromosomas de compleja estructura y confinado en un núcleo, que le da el nombre “eucariota” (las bacterias y arqueas tienen el ADN suelto, sin un núcleo, y por eso se llaman procariotas). Además, tienen un sofisticado andamiaje, o citoesqueleto, que permite a nuestras neuronas, por ejemplo, formar sus largos axones y dendritas. Y tiene orgánulos (pequeños órganos), como las mitocondrias, que producen y gestionan la energía celular.

Los evolucionistas saben hoy que las mitocondrias provienen de antiguas bacterias, y que nuestro genoma contiene genes de bacterias y de arqueas. La teoría dominante, de hecho, es que la célula eucariota se originó por la fusión de una arquea y una bacteria, y que la mayor parte de los genes de la bacteria se asociaron a los de la arquea para formar el núcleo. Pittis y Gabaldón ha mostrado que no es así.

“Hay teorías para todos los gustos”, dice Gabaldón, “y algunas son muy bonitas, como la de que el núcleo surgió como un mecanismo de defensa contra las mitocondrias”. Pero no son más que teorías, advierte. Los dos científicos del CRG han buscado datos firmes, y han podido refutar la teoría dominante.

“Los genes de las proteínas mitocondriales tienen las ramas más cortas, en los árboles filogenéticos, que los que hace las proteínas del núcleo y de otras estructuras celulares”, dice Gabaldón. “Y el núcleo ya era una combinación de genes de bacterias y arqueas antes de la llegada de las alfa-proteobacterias, las bacterias precursoras de las mitocondrias”. El origen de la célula moderna no fue, por tanto, un suceso único de simbiosis, sino una simbiosis serial.

Hay teorías para todos los gustos, y algunas son muy bonitas, como la de que el núcleo surgió como un mecanismo de defensa contra las mitocondrias

Las proteínas más viejas de la célula eucariota provienen sobre todo de arqueas, según los datos de los investigadores de Barcelona. Se ocupan de las funciones autoalusivas de nuestras células: la replicación del genoma, su transcripción (o copia a ARN, una molécula similar al ADN, pero con una sola hilera de letras en vez de dos) y la traducción de éste al lenguaje de las proteínas, que son las nanomáquinas que ejecutan todas las funciones celulares.

Las proteínas de edad intermedia son de origen bacteriano, pero no de las alfa-proteobacterias que originaron las mitocondrias, sino de otros grupos de bacterias muy distintos. Curiosamente, estas proteínas están hoy, sobre todo, en los sistemas de membranas intracelulares (retículo endoplásmico y aparato de Golgi, llamado así por el gran rival de Ramón y Cajal).

Como toda buena investigación, la de Pittis y Gabaldón plantea más preguntas que respuestas. Una de las mejores es: ¿de qué bacteria salieron esos sistemas membranosos, junto a los genes para fabricar sus proteínas? Gabaldón se muestra cauto: ha visto caer demasiadas teorías bonitas en los últimos 20 años.

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Un fósil millones de años dentro de nuestras células

Nuestro metabolismo ya existía hace 3.000 millones de años, antes que nuestros genes

Recreación de la Tierra durante el eón Arcaico Ampliar foto
Recreación de la Tierra durante el eón Arcaico, en los albores de la vida, de 4.000 a 2.500 millones de años atrás. The Archean World / Peter Sawyer

Los estudiosos del origen de la vida se enfrentan a una paradoja circular (como la del huevo y la gallina) que, probablemente, puede considerarse el más profundo misterio de la biología evolutiva. Toda la vida que conocemos tiene un fundamento doble: la auto-replicación, o capacidad de un organismo para sacar copias de sí mismo, y el metabolismo, la cocina de la célula que fabrica continuamente sus componentes básicos. Hoy están vinculados de forma inextricable, pero ¿cuál surgió primero en la noche de los tiempos? ¿Y de qué servía el uno sin el otro?

Una investigación bioquímica que imita las condiciones de los sedimentos del eón Arcaico (en los albores de la vida en la Tierra, hace de 4.000 a 2.500 millones de años atrás) muestra que dos rutas metabólicas (cadenas de reacciones químicas, o la cocina de la célula) ya funcionaban entonces igual que ahora, dentro de cada una de nuestras células. Tanto en la era Arcaica como hoy mismo, esas rutas responden al entorno, encendiéndose o apagándose en respuesta a la acidez y a los niveles de hierro. Es un fuerte indicio de que el metabolismo es anterior a las enzimas (proteínas con actividad catalítica) que lo ejecutan hoy. Y también, proponen los autores, a los genes que contienen la información para fabricar esas enzimas.

Tanto en la era Arcaica como hoy mismo, las rutas metabólicas responden al entorno, encendiéndose o apagándose en respuesta a la acidez y a los niveles de hierro

Una de las implicaciones más extraordinarias del trabajo de Markus Keller y Markus Ralser, del Centro de Biología de Sistemas de la Universidad de Cambridge, y sus colegas, que se presenta en Science Advances, es que llevamos dentro de cada una de nuestras células un testigo de la Tierra primitiva, como un trozo del pasado remoto: un sistema complejo y autoconsistente que, posiblemente, empezó a funcionar antes de la invención de la primera bacteria del planeta. Más aún: una invención que fundamentó la evolución de la primera bacteria. Un invento tan brillante que 3.000 millones de años de evolución no han podido superar. Da vértigo. Casi da hasta asco.

La máquina del tiempo de Keller y Ralser se basa, de manera paradójica, en la tecnología biológica más avanzada, la metabolómica. Si la genómica es el estudio simultáneo de todos los genes, y la proteómica el de todas las proteínas. La metabolómica lo es de todos los metabolitos, las moléculas simples (como la glucosa, la ribosa o el oxalato) que le sirven a toda célula para cocinar todo el resto de sus componentes, como los carbohidratos, las grasas, las proteínas y los genes.

Una de las reacciones del metabolismo primitivo; a la izquierda, a bajo pH se forma ribosa, un componente de los genes; a la derecha, a alto pH se forma eritrosa, precursor de las proteínas. ampliar foto
Una de las reacciones del metabolismo primitivo; a la izquierda, a bajo pH se forma ribosa, un componente de los genes; a la derecha, a alto pH se forma eritrosa, precursor de las proteínas. MARKUS KELLER

Los científicos de Cambridge se han centrado en dos de las rutas esenciales de ese metabolismo central que ocupa el centro de la cocina celular de todas las especias vivas. Se trata de la glucolisis y el ciclo de las pentosas fosfato, dos cadenas de reacciones enzimáticas que han torturado a los estudiantes de biología durante el último siglo. Convierten los azúcares como la glucosa (la comida) en energía (la gasolina), y también aportan la materia prima para construir muchos otros componentes celulares.

La vida no podría haber surgido en el universo joven, poco después del Big Bang. Porque del Big Bang solo salieron los elementos más simples, el hidrógeno y el helio, y los sistemas biológicos necesitan átomos más pesados, como el carbono y el nitrógeno, y algunos mucho más pesados, como los metales que catalizan las reacciones esenciales. Entre estos últimos, el más importante durante el eón Arcaico en que evolucionó la vida primitiva era el hierro (concretamente el hierro ferroso, por oposición al hierro férrico, más conocido como óxido en el lenguaje común).

Los científicos de Cambridge se han centrado en la glucolisis y el ciclo de las pentosas fosfato, dos cadenas de reacciones enzimáticas que han torturado a los estudiantes de biología durante el último siglo

Y es a este hierro (ferroso) al que responden los ciclos metabólicos de los investigadores de Cambridge. El hierro cumplía en aquella noche de los tiempos la función que hoy tienen las enzimas metabólicas, las nanomáquinas de gran complejidad que catalizan hoy esas mismas reacciones. Pero que, como atavismo del pasado remoto, siguen conservando en sus centros activos, o núcleos lógicos, el mismo metal, y en el mismo estado de oxidación (ferroso) que entonces.

Hoy hace falta un gen para fabricar un catalizador (una enzima). Entonces solo hacía falta comerse el hierro del océano circundante. Sí, puede que la vida fuera más fácil en el pasado. Pero también era menos interesante.

Más aún, nuestros procesos metabólicos centrales, los que operan en nuestras neuronas para alimentarlas de energía y materiales de construcción, siguen revelando cierta capacidad de auto-sostenimiento que no depende de las enzimas codificadas por los genes, sino del mero hierro (ferroso) que las antecedió en ese papel.

No hemos cambiado tanto en los últimos 3.000 millones de años. Al menos no tanto como en los últimos 10.

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Científicos chinos aseguran haber creado los primeros bebés modificados genéticamente

Las niñas, gemelas nacidas hace “varias semanas”, cuentan ahora con una modificación que supuestamente las protege contra el virus del sida, según el genetista He Jiankui

Un científico chino, He Jiankui, y su equipo, afirman haber creado los primeros bebés modificados genéticamente. Los bebés, Lulu y Nana, dos niñas nacidas hace “varias semanas”, se encuentran en perfecto estado de salud, asegura el genetista, He Jiankui, que utilizó la técnica de edición de genes conocida como CRISPR para mutar un gen y hacer a las pequeñas resistentes contra el virus causante del sida.

La polémica afirmación de He, investigador de la SUSTech (Southern University of Science and Technology of China) en Shenzhen, no ha podido ser contrastada. La investigación no se ha publicado en ninguna revista científica especializada, donde debería haberse sometido al análisis de otros expertos. Y las autoridades científicas de Shenzhen, según el periódico Beijing News, afirman que nunca recibieron la solicitud de permiso necesaria para llevar a cabo la prueba, por lo que han abierto una investigación.

La propia SUSTech se ha declarado “profundamente conmocionada” por este anuncio y ha precisado que He se encuentra en excedencia desde febrero. Su investigación no se comunicó a la Universidad ni a su Departamento, el de Biología, que “desconocían este proyecto de investigación y su naturaleza”, ha indicado el centro académico en un comunicado. El Comité Académico del departamento “cree que la conducta del doctor He Jiankui al usar CRISPR/Cas9 para editar embriones humanos ha violado gravemente la ética y los códigos de conducta académicos”.

La Universidad establecerá un comité independiente para investigar este incidente y dará a conocer sus resultados al público, señala el comunicado.

ASÍ FUNCIONA LA TÉCNICA CRISPR DE MODIFICACIÓN GENÉTICA DEL ADN

CRISPRFuente: Elaboración propia. DAVID ALAMEDA – EL PAÍS

En un vídeo colgado en YouTube, un sonriente He explica desde un laboratorio que “dos encantadoras pequeñas gemelas chinas, Lulu y Nana, han nacido en las últimas semanas en excelente estado de salud, para alegría de su madre, Grace, y de su papá, Mark”. El padre, precisa He, es portador del virus de inmunodeficiencia humana (VIH), causante del sida, y nunca pensó que podría procrear.

Según cuenta el experto, que se encuentra esta semana en Hong Kong para participar en unas jornadas sobre la ética de la manipulación genética, las niñas fueron concebidas mediante inseminación artificial. Tras la fecundación, el equipo científico inyectó reactivos CRISPR, una especie de tijeras moleculares de precisión, en el embrión para inactivar el gen CCR5. El fin era modificar el gen que el virus utiliza como puerta para introducirse en el sistema inmunológico humano.

“Si es cierto, este experimento es monstruoso. Los embriones estaban sanos, sin enfermedades conocidas. La edición genética en sí misma es experimental y todavía está asociada con mutaciones no buscadas, capaces de causar problemas genéticos en etapas tempranas y más tardías de la vida, incluido el desarrollo de cáncer” afirma Julian Savulescu, profesor de la Universidad de Oxford

A lo largo del desarrollo de los embriones, primero en laboratorio y después implantados en el útero de su madre, los expertos comprobaron varias veces, secuenciando el código genético de las criaturas, que todo se desarrollaba como debía y las niñas no presentaban más mutaciones que la prevista. “Ningún otro gen presentó cambios”, asegura He. La comprobación volvió a repetirse tras el nacimiento, anunciado originalmente en una entrevista en exclusiva con la agencia AP y en un artículo en la revista MIT Technology Review.

Según declara a AP, los padres de Lulu y Nana no son los únicos que se han sometido a sus pruebas. Otras seis parejas, donde el varón es seropositivo, también han aceptado el programa, lo que abre la posibilidad de que las dos niñas no sean las únicas modificadas genéticamente.

El genetista, formado en Estados Unidos y retornado a China como parte de un programa para atraer a los talentos educados en el exterior, asegura que es consciente de la polémica que su iniciativa va a despertar. Pero, asegura, no le parece que presente problemas éticos. Lo único que ha hecho, dice, es “abrir una igualdad de oportunidades para tener familias sanas”.

La universidad se ha declarado “profundamente conmocionada” por este anuncio y ha precisado que He se encuentra en excedencia desde febrero

Y las críticas ya han empezado a llover. La prueba hubiera sido imposible bajo la legislación estadounidense e ilegal bajo las normas europeas. Pero en China las regulaciones no son tan estrictas. Este país ya fue el primero en modificar genes de embriones humanos (no viables) y de monos con CRISPR. Una directiva ministerial de 2003 prohíbe la implantación para embarazo de embriones humanos modificados genéticamente, pero es solo una directiva, no una ley.

El profesor Julian Savulescu, director del Centro Uehiro de Ética Práctica de la Universidad de Oxford, asegura a la agencia Science Media Centre que “si es cierto, este experimento es monstruoso”. “Los embriones estaban sanos, sin enfermedades conocidas. La edición genética en sí misma es experimental y todavía está asociada con mutaciones no buscadas, capaces de causar problemas genéticos en etapas tempranas y más tardías de la vida, incluido el desarrollo de cáncer”. El experto también recuerda que ya existen maneras mucho más efectivas de prevenir el sida, incluido el sexo con protección, e incluso si se contrae el síndrome, hoy día existen tratamientos efectivos. “Este experimento expone a niños normales y sanos a riesgos de la edición genética a cambio de ningún beneficio necesario real”.

Según Savulescu, el experimento “contradice décadas de consenso ético y directrices sobre la protección de los participantes humanos en pruebas de investigación”. Los bebés resultantes de las pruebas de He “se están usando como cobayas genéticas. Eso es una ruleta rusa genética”.

He, por su parte, recuerda las críticas que llovieron en torno al nacimiento de Louise Brown, la primera niña concebida mediante fertilización in vitro (FIV). Su técnica, sostiene, es “otro avance de la FIV” que solo se aplicará a un reducido número de familias afectadas por una enfermedad.

En esta imagen tomada en octubre, dos investigadores del laboratorio de He Jiankui. 
En esta imagen tomada en octubre, dos investigadores del laboratorio de He Jiankui. Mark Schiefelbein AP

“No se trata de crear bebés de diseño, solo un niño sano”, asegura. No busca “mejorar la inteligencia, cambiar el color de ojos, la apariencia ni nada similar. No se trata de eso”. Según He, su método “puede ser la única manera de curar alguna enfermedad”.

“Entiendo que mi trabajo será controvertido, pero creo que las familias necesitan esta tecnología, y estoy dispuesto a aceptar las críticas”, señala He, que destaca que él mismo es padre de dos hijas. “No puedo pensar en un regalo más sano ni más bello para la sociedad que dar a una pareja la oportunidad de empezar una familia llena de amor”.

En la página web de su laboratorio, He asegura que su equipo y él han trabajado “durante varios años” editando los genomas de ratones, monos y embriones humanos inviables. En esa página incluye traducciones al inglés de los formularios para pedir el consentimiento de las parejas voluntarias que participan en el experimento, así como el permiso del comité ético del Hospital HarMoniCare de Mujeres y Niños en Shenzhen. “Estamos muy interesados en implicarnos con comunidades de pacientes y reguladores para debatir cómo definir, dirigir y restringir el uso ético de la cirugía genética en etapas tempranas de la vida”.

“No usamos la edición genética para eliminar enfermedades en humanos porque todavía no sabemos hacerlo suficientemente bien”, explicaba recientemente en un artículo en EL PAÍS a la investigadora Susana Balcells. “Para hacer esas modificaciones genéticas, es decir, que las personas puedan ir a su consulta de reproducción asistida y pedir que les hagan una intervención genética para tener hijos sin enfermedades, aún no tenemos los conocimientos que lo hagan de forma suficientemente eficaz y suficientemente segura”, añadía.

En Pekín, el profesor de genética del desarrollo José Pastor, director de laboratorio en la Universidad Tsinghua -una de las más prestigiosas de China- , señalaba que “el primer problema ético es el de editar la línea germinal, los bebés de diseño. A los occidentales nos parece como poco socialmente peligroso… Es algo sobre lo que los científicos tienen una moratoria mundial, pero que iba a acabar pasando de todas formas, por lo menos dentro de ciertos parámetros, y para los chinos puede que no suponga un dilema moral tan grande. El segundo problema, sobre el que no hay opiniones o diferencias culturales que valgan, son los enormes riesgos para los recién nacidos, que es algo que escandaliza también a los biólogos chinos”.

Los científicos chinos también han arremetido contra el experimento de He. En un comunicado firmado por 122 expertos, se reclama una investigación sobre el asunto, que tachan de “locura”. “Esta tecnología podría haberse probado desde hace mucho tiempo, pero los biólogos no lo hacen ni quieren hacerlo por la incertidumbre de provocar mutaciones no buscadas, otros graves riesgos y problemas éticos”, sostienen. La prueba, según estos expertos, “representa un duro golpe a la reputación mundial y el desarrollo de la investigación biomédica en China. También es extremadamente injusta contra la inmensa mayoría de académicos chinos que se esfuerzan en sus investigaciones científicas y en la innovación, y respetan las líneas éticas”.

Intereses comerciales

“Hay que mantener el escepticismo y asumir que todavía no sabemos si esto que nos cuentan ha ocurrido”, opina por su parte Lluís Montoliu, un investigador del Centro Nacional de Biotecnología que utiliza la técnica CRISPR para crear ratones con enfermedades raras similares a las humanas. “Parece más un anuncio de algunas de las empresas de este investigador, que tiene compañías y por lo tanto tiene intereses al respecto, más que una comunicación científica”, señala, según informa Manuel Ansede.

Montoliu recuerda que el experimento con las niñas chinas sería absolutamente ilegal en España y en muchos otros países, incluso en aquellos que abogan por una aplicación terapéutica de la edición genética, como EE UU y Reino Unido. “Es una aplicación de mejora genética. No se trata de curar una enfermedad que tengan subyacente o una enfermedad que puedan desarrollar a lo largo de su vida, sino que se trata de prevenir. Estamos mejorando a esa persona”, advierte el experto.

“Estaba claro que tarde o temprano iba a ocurrir, pero no tan temprano. Es demasiado pronto, demasiado arriesgado”, sostiene por su parte Francis Mojica, microbiólogo de la Universidad de Alicante y pionero en el estudio del sistema CRISPR en las bacterias. Para Mojica, es una “paradoja” que “Europa esté considerando que es peligroso consumir alimentos modificados con CRISPR y en China estén engendrando niños” con la técnica. “Es impactante y precipitado”, resume.

“La edición del genoma es una herramienta muy poderosa con grandes beneficios, y todo el mundo en este campo sabe ya que es posible hacerlo, pero eso no lo convierte en aceptable. En esta era del amanecer de las tecnologías genéticas es absolutamente esencial que la aplicación de estas tecnologías tenga una aprobación mucho más amplia”, asegura Paul Freemont,investigador del Imperial College de Londres, a Science Media Centre.

El riesgo de tumores

Daniel Mediavilla

En junio de este año, la revista Nature Medicine publicó dos artículos en los que se señalaban los riesgos asociados a CRISPR, uno liderado por un equipo de la farmacéutica Novartis en Boston (EE UU) y otro por investigadores del Instituto Karolinska sueco. En ambos se señala que la aplicación de CRISPR-Cas9 en células humanas puede facilitar la aparición de tumores. La explicación estaría en la función de una proteína clave en el buen funcionamiento de nuestro organismo.

P53 actúa como un guardián que vigila las roturas que se producen continuamente en el ADN para que las células no crezcan sin control y provoquen tumores. Lo que se hace con CRISPR-Cas9 es, desde el punto de vista de este guardián, una agresión que pone en peligro la estabilidad del genoma, y por eso la proteína dificulta los cambios que se quieren introducir con esta técnica en las células, deshaciendo el cambio o destruyendo la célula. Lo que observaron los investigadores es que si se aplica la edición genética a un grupo de células, las que por algún motivo tienen desactivado el P53 se modifican con más facilidad. Por eso, entre las células reparadas por CRISPR habría muchas con el p53 estropeado y si se trasplantasen a un paciente, como se hace en las terapias génicas para enfermedades hereditarias, esas células podrían provocar cáncer.

Los estudios no decían que sea imposible modificar una célula con P53 funcional pero sí indican que el proceso es menos eficiente de lo esperado y que una vez corregido el defecto genético habría que aplicar nuevas pruebas para comprobar que el guardián del genoma sigue activo.

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¿Son estas las criaturas más raras de la Tierra?

El hallazgo de dos nuevos organismos obliga a añadir una nueva rama al Árbol de la Vida

Son extraños, muy extraños. Tanto, que los investigadores no saben en qué rama del Árbol de la vida deberían colocar a estos organismos recién descubiertos en Canadá. Por eso, proponen en un artículo de Nature que se cree una nueva clasificación, especialmente pensada para ellos.

Los organismos, dos especies de microbios hasta ahora desonocidas y encontradas en una muestra de tierra canadiense, resultan tan diferentes a todo lo conocido que los investigadores no han tenido más remedio que reorganizar el Árbol de la Vida para dejarles un espacio.

Las criaturas, asignadas al reino Protista, el que contiene a todos los organismos eucariontes (hechos de células con núcleo y membrana) que no pueden ser clasificados en los otros tres reinos eucariotas (Hongos, Animales y Plantas), fueron colocados al principio en un grupo denominado hemimastigotes, pero los primeros análisis genéticos revelaron que tampoco ese era su lugar, ya queresultaron ser mucho más extraños de lo que nadie había llegado a sospechar.

Los primeros hemimastigotes fueron observados a principios del siglo XIX y clasificados como un Phylum aparte dentro de un “super reino” mucho más grande, aunque los biólogos de aquella época ya reconocían que no sabían exactamente dónde colocarlos.

Pero las nuevas evidencias halladas en su ADN demuestran que estas criaturas son, también, completamente diferentes a todas las formas de vida de este super reino. De hecho, los investigadores creen que los hemimastigotes podrían ser representantes de un reino propio y completamente nuevo para la Ciencia. Lo que obligaría a añadir una nueva rama al Árbol de la Vida.

The Simpson Lab, Dalhousie University
The Simpson Lab, Dalhousie University

Raros y torpes

Las especies recién descubiertas tienen un cuerpo oblongo, rodeado por filas de flagelos en forma de hilo. Cuando los investigadores pudieron verlos por primera vez en imágenes 3D obtenidas con microscopios electrónicos de barrido, se quedaron boquiabiertos.

Según explicó a Live Science Yana Eglit, de la Universidad canadiense de Dalhousie y coautora del estudio, “tienden a moverse algo torpemente. A primera vista parecen ciliados (otro importante grupo de células de aspecto peludo), pero nadan de una forma mucho menos coordinada”.

Eglit recolectó a los extraños organismos mientras caminaba por un sendero en Nueva Escocia recogiendo muestras de diversos terrenos para analizar. “Por supuesto -afirma la investigadora- cada vez que vemos un charco inusual, o lago salado, o lo que sea, aprovechamos para recoger muestras”.

En honor al lugar donde fue descubierto, antiguo territorio de los Mi´kmaq, en cuyo folklore abundan las criaturas extrañas, como el ogro pekudo Kukwes, una de las especies fue bautizada como Hemimastix kukwesjijk. Un nombre de lo más adecuado, ya que se trata de un voraz depredador.

Una vida separada del resto

Las anteriores clasificaciones de los hemimastigotes se basaban únicamente en el tamaño y la forma de sus estructuras visibles. Pero gracias a su información genética, los científicos pudieron clasificar a las nuevas criaturas con una precisión sin precedentes, y revelar un linaje que ocupa una posición única entre los demás eucariotas.

En palabras de Alastair Simpson, autor principal del estudio, “se trata de una rama del Árbol de la Vida que ha permanecido separada del resto durante mucho tiempo, quizá durante más de mil millones de años, y de la que no teníamos información alguna hasta ahora”.

Según los investigadores, su hallazgo servirá para conocer mejor cómo evolucionaron las primeras formas de vida celular compleja, y para establecer mejor las relaciones que existen entre los primeros organismos que poblaron la Tierra.

“Este descubrimiento -concluye Simpson- redibuja, literalmente, nuestra rama del Árbol de la Vida en uno de sus niveles más profundos. Y abre una nueva puerta para comprender la evolución de las células complejas y sus antiguos orígenes, mucho antes de que emergieran los animales y las plantas en la Tierra”.

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Somos capaces de crear nuevas neuronas a cualquier edad con un sencillo ejercicio (que está en tus manos)

Ponte las zapatillas de deporte, tu cerebro lo agradecerá

Somos capaces de crear nuevas neuronas, incluso de adultos. Este hallazgo es relativamente nuevo, porque se pensaba que se nacía con un determinado “banco de neuronas” que iba menguando con el paso del tiempo, pero que no era posible renovar ni ampliar. Sin embargo, los últimos hallazgos en neurociencia desmontan esta creencia. El cerebro es plástico: es posible crear conexiones diferentes e incluso en algunas zonas, como es el hipocampo, se puede conseguir que nazcan nuevas neuronas, según explica el profesor Terry Sejnowski, de The Salk Institute for Biological Studies. Hay margen de maniobra con independencia de la edad.

El hipocampo tiene forma de caballito de mar y es uno de los responsables de nuestra memoria y de nuestra capacidad espacial. Las investigaciones sobre esta zona del cerebro comenzaron con ratas a las que se mostraban varias imágenes que tenían que aprender a diferenciar. Cuando los roedores lo lograban se observó que en su hipocampo se habían generado nuevas neuronas. Pero si el animal dejaba de hacer el ejercicio, las neuronas jóvenes desaparecían. Si retomaba la actividad volvían a aparecer, es decir: la práctica repetida ayuda a que se generen nuevas neuronas en el hipocampo. En el caso de los humanos, si hubiera que decidir qué actividad nos permite realmente mantener joven el cerebro, Sejnowski no lo duda. El deporte es el mejor tratamiento antiedad para la masa gris.

Se sabía que practicar deporte es una manera de cuidar el cuerpo y reducir el estrés gracias a los bailes hormonales que se activan de dopamina, serotonina y noradrenalina. Pero investigaciones más recientes demuestran que el ejercicio físico mejora también la secreción del factor neurotrófico cerebral (que influye positivamente en la memoria y en un estado de ánimo más positivo) y permite que nazcan nuevas neuronas en nuestro hipocampo. A pesar de sus ventajas, no parece que exista demasiada conciencia del vínculo entre aprendizaje y deporte. Pero educar en el deporte a niños y adultos no solo ayuda a mantener la salud corporal, sino también a que el cerebro se mantenga más joven y con capacidad para generar neuronas. Como resume Sejnowski, “el gimnasio y el recreo son las partes más importantes del plan de estudios”.

Los expertos sugieren que es precios practicar ejercicio tres veces por semana con una duración mínima de 30 minutos. Vale por ello la pena buscar un ejercicio amable, un grupo de amigos y ponerse las zapatillas deportivas. El hipocampo lo agradecerá.

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Muerte del último glaciar de España

Los hielos de Monte Perdido retroceden a un ritmo acelerado y podrían desaparecer en tres décadas

Cerca de la cumbre del Vignemale, una de las más altas de los Pirineos, hay unos enigmáticos boquetes en la roca abiertos con dinamita. Son la puerta a una época tan distinta de la actual que su historia parece mentira. En 1882 el conde Henry Russell tenía alquilada toda la montaña por el precio simbólico de un franco al año. Mandó que le construyeran siete cuevas desde las que contemplaba el atardecer en el glaciar de Ossoue y daba fiestas para sus amigos a más de 3.000 metros de altura. Los refugios se abrieron más o menos a ras de hielo para entrar caminando sin dificultades, pero cualquiera que lo intente hoy en día tendrá que trepar una pared de roca de varios metros. Es una de las pruebas más pintorescas de un fenómeno global: el retroceso de los glaciares de alta montaña.

De los Andes a los Alpes, del Himalaya a la Antártida, la inmensa mayoría de los glaciares de la Tierra se derriten a una velocidad sin precedentes desde que hay registros, un fenómeno relacionado con el cambio climático. El proceso es especialmente intenso en los Pirineos, donde el problema ya no es tanto el retroceso de los hielos, sino su extinción. Treinta y tres de los 52 glaciares que había en 1850 han desaparecido, la mayoría de ellos después de 1980. Desde la cima del Monte Perdido (3.335 metros) se divisa el cadáver más reciente: un precioso lago color turquesa que fue un pequeño glaciar hasta finales de los 90.

Ignacio López-Moreno es como un cirujano al que se le muere el paciente sin poder hacer nada para salvarlo. Hijo de un informático y un ama de casa, este geógrafo zaragozano es el único entre siete hermanos que se dedica a la ciencia. Desde 2011 su equipo del Instituto Pirenaico de Ecología (CSIC) analiza con un detalle sin precedentes el glaciar de Monte Perdido, el más grande del Pirineo español junto al de Maladeta, y sin duda el mejor estudiado (el tercer gran glaciar pirenaico es el de Ossue que enamoró al conde Russell). Ninguna otra alta cordillera española alberga ya glaciares. Estos son los últimos de España.

“Estos glaciares, los más meridionales de Europa, están en unas condiciones muy límite, y todo apunta a que serán los primeros en desaparecer”, explica López-Moreno. Estudiarlos es “muy importante para ver cómo se comportan en estas fases finales, hasta qué punto se acelera o se puede ralentizar, y es un ejemplo para muchas otras montañas que dentro de pocas décadas se van a enfrentar a esta situación”, resalta el investigador minutos antes de saltar a un helicóptero junto a otros científicos del IPE para realizar la campaña de este año, a la que ha asistido EL PAÍS. Llevará apenas unos minutos completar una ascensión de unas siete horas a pie, inhumana con los cientos de kilos de equipo y comida que hay que llevar al campamento.

Un glaciar es una masa de hielo que se mantiene a lo largo de todo el año y que está en continuo movimiento. El de Monte Perdido, con un kilómetro de largo y unos 500 de alto, avanza tres centímetros al día, el doble de rápido durante las horas de luz que por la noche. En las últimas décadas se ha separado en dos partes sin conexión, la superior y la inferior.

En los años 50, la zona alta del glaciar era casi plana, pero ahora tiene una pendiente cada vez más pronunciada que dificulta la acumulación de nieve, esencial para que el glaciar no pase la línea crítica en la que pierde más volumen por fusión durante primavera y verano que lo que gana en invierno. En 2011, emergió un farallón de roca caliza entre el hielo del glaciar inferior. Las piedras son como un radiador que alcanza los 15 grados al sol y aceleran la fusión del hielo. Otro enemigo es el polvo del Sáhara, que llega en grandes nubes arrastradas por el viento y tiñe la nieve de color marrón, lo que disminuye su reflectividad y aumenta la fusión. Todo esto se suma al principal enemigo de los glaciares pirenaicos, el aumento de la temperatura.

el glaciar
pierde de media
un metro al año

“La temperatura media ha subido 1,5 grados. Para mucha gente puede parecer poco, pero cuando se habla del cambio climático a escala planetaria el incremento ha sido de 0,7 grados, por lo que el Pirineo se está calentando al doble de velocidad que el conjunto del planeta”, señala López-Moreno.

Durante las campañas de seguimiento anual, la mejor parte de la jornada es la noche. El grupo de seis científicos se arremolina en torno a una mesa plegable donde se hace la cena en una cocina de gas. En el menú de este año: guindillas piparras salteadas y huevos fritos con torreznos. A unos 2.700 metros saben incluso mejor de lo que suena. Pero el trabajo de estos investigadores no es un camino de rosas. Cada año tienen que descolgarse por paredes de roca para reponer termómetros y estaciones meteorológicas aplastadas por la nieve, salvar fuertes desniveles con el equipo a la espalda, acampar en verano y primavera, cuando han llegado a estar a 17 bajo cero y con vientos de 100 kilómetros por hora que derribaban los muros de nieve que habían levantado para proteger la tienda de campaña. La mayoría de ellos son avezados montañeros y espeleólogos. Miguel Bartolomé, el hombre que cocina en las alturas, es el experto del IPE en cuevas heladas, donde también es patente el retroceso del hielo. El día después de regresar de Monte Perdido se fue a poner sensores térmicos en una cueva del sistema de fuentes de Escuaín (Huesca). Tardó 13 horas en recorrerla junto a miembros del Centro de Espeleología de Aragón, en colaboración con la federación aragonesa de Espeleología y el Parque Nacional de Ordesa.

La medida más detallada del retroceso del glaciar la aporta el escáner láser terrestre, una máquina que lanza más de un millón de puntos de luz al glaciar y construye un mapa topográfico con una resolución centimétrica. “Este es el glaciar del mundo que más se ha estudiado con esta tecnología”, explica Esteban Alonso-González, el miembro del equipo que se encarga del escaneo cada año. “Nosotros tenemos una serie ininterrumpida desde 2011, y con varias campañas también en primavera para medir también los máximos de acumulación de nieve”, detalla. Después de 2017, que fue el peor año de la serie, este ha habido muy poca pérdida o alguna ganancia, pero la tendencia general es de declive. Los datos muestran que el glaciar ha perdido de media cinco metros de grosor, aunque hay puntos en que son 14 metros menos. En general el Monte Perdido retrocede un metro al año. Esto se suma a las medidas anteriores usando otras técnicas, que muestran una pérdida global de unos 50 metros entre 1980 y 2010.

“Si asumimos que continúa pasando lo de los últimos años, en 20 o 30 una gran parte desaparecerá completamente. Solo sobrevivirá la zona de hielo vivo, más protegido y con más nieve en la parte alta, que podría perdurar alguna década más”, explica López-Moreno. Será una lenta agonía, pues se estima que en sus últimos años el retroceso del hielo se ralentizará.

localización

El glaciar del Monte Perdido se encuentra dentro del Parque nacional de Ordesa y Monte Perdido, en los Pirineos, en la provincia de Huesca.

Pincha en el más para ver su ubicación.

La desaparición del glaciar no supondrá una tragedia a nivel ambiental ni hidrológico. Se estima que el grosor del hielo es de unos 30 metros, con lo que en total atesora unos ocho hectómetros cúbicos, equivalente a un embalse pequeño. Desaparecerán los microbios y otras especies que viven en el hielo, pero aparecerán otras en los lagos resultantes, explica López-Moreno. La vida seguirá adelante, aunque para las próximas generaciones la única forma de ver un glaciar en España sea en fotos.

La contaminación mundial grabada en un lago

Blas Valero (derecha) y Miguel Bartolomé en el lago de Marboré.
Blas Valero (derecha) y Miguel Bartolomé en el lago de Marboré. Luis Almodóvar

Blas Valero navega por el cadáver de un glaciar que desapareció hace 14.000 años. Su fusión dio lugar al lago de Marboré, uno de los más altos de los Pirineos, a 2.590 metros, y también uno de los más interesantes para resolver importantes preguntas sobre el glaciar de Monte Perdido, que está enfrente. Ha habido dos etapas históricas en las que las temperaturas eran muy parecidas a las actuales, una en la época romana y otra durante el Óptimo Climático Medieval entre los siglos X y XIV. Los registros de temperaturas en alta montaña son escasos. El equipo del IPE solo tiene mediciones de altura desde 2013, registro de temperaturas del refugio de Góriz de desde 1981; y las del observatorio Midi de Bigorre (Francia) a 2.877 metros, con datos de precipitación y temperatura desde 1903. El equipo de Valero intenta reconstruir el clima pasado gracias a los sedimentos del fondo del lago, donde siete metros de sucesivas capas permiten remontarse unos 13.000 años atrás. Las dataciones preliminares de la geóloga del IPE Ana Moreno apuntan a que el glaciar existía hace 2.000 años, en época romana, con lo cual, el hielo más antiguo del glaciar debería ser incluso más viejo. La actividad humana es patente en los sedimentos del Marboré, según detalla Valero. En los sedimentos “vemos la cantidad de metales pesados, plomo y mercurio, que proviene de la minería local, y sobre todo a escala global. Hay un pico enorme de la primera globalización del hemisferio norte durante la época romana. Ese pico de la minería romana se observa en todo el pirineo en un gran aumento de la cantidad de plomo que a través del transporte atmosférico llegó hasta aquí. Después desciende, aumenta un poquito durante la época medieval y luego aumenta a partir del siglo XIX con la revolución industrial. Comienza a disminuir un a partir de los 80, cuando se empiezan a utilizar gasolinas sin plomo, pero no baja hasta el nivel previo a la época romana. El impacto de lo que hacemos aparece en un sitio tan prístino y tan remoto como este”.

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Videos: Evolución

Grandes momentos de la evolución: secretos de supervivencia51:45 18 octubre 2018

Veremos cómo de la nada surge la vida en un planeta, y cómo ésta empieza a ser compleja. De una sola célula a seres diversos, tan distintos como un pez, un pájaro o un mamífero.

 

 

Test evolución:

https://www.bbc.com/mundo/noticias-45670635#

Luca:

https://cienciaes.com/quilociencia/2018/09/24/el-nacimiento-de-luca/

Los orígenes humanos:

https://www.nationalgeographic.es/video/tv/los-origenes-humanos?utm_campaign=facebook_septiembre&utm_medium=post&utm_source=facebook

https://noticiasdelaciencia.com/art/29836/identifican-un-peptido-que-pudo-existir-en-el-amanecer-de-la-vida

Estromatolitos:

https://telefrenacalentamiento.wordpress.com/2018/08/12/estromatolitos-el-origen-de-la-vida-maria-eugenia-farias-tedxtalks/

Clima y evolución humana:

https://www.bloglenovo.es/clima-y-evolucion-humana/?utm_source=facebook.com&utm_medium=social&utm_campaign=XTC_ORG

http://www.europapress.es/ciencia/habitat-y-clima/noticia-explicacion-clima-benigno-tierra-cuando-aparecio-vida-20180809165803.html

Órganosvestigiales:

https://www.cientificasmentes.com/evidencias-de-la-evolucion-los-organos-vestigiales/

EL ADN – LA DIVERSIFICACION DEL ARBOL DE LA VIDA :
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es el modelo para todas las características heredadas en los seres vivos. Es una secuencia muy larga, escrita en código, que debe transcribirse y traducirse antes de que una célula pueda fabricar las proteínas que son esenciales para la vida. Cualquier tipo de cambio en la secuencia de ADN puede conducir a cambios en esas proteínas y, a su vez, pueden traducirse en cambios en los rasgos que controlan esas proteínas.- https://www.thoughtco.com/dna-and-evolution-1224567
http://www.bbc.co.uk/programmes/p005lp0j
https://www.thoughtco.com/introduction-to-evolution-130035
https://www.thoughtco.com/about-analogous-structures-1224491
https://www.thoughtco.com/dna-mutations-1224595
https://www.thoughtco.com/mutations-affect-evolution-1224607
https://www.thoughtco.com/gene-mutation-373289CAMBIOS EN EL ADN : Todas las células están bastante bien equipadas con una forma de verificar una secuencia de ADN para detectar errores antes y después de la división celular o mitosis.

La mayoría de las mutaciones, o cambios en el ADN, se detectan antes de que se hagan copias y esas células se destruyen. Sin embargo, hay momentos en que los pequeños cambios no hacen mucha diferencia y pasarán por los puntos de control. Estas mutaciones pueden acumularse con el tiempo y cambiar algunas de las funciones de ese organismo. Si estas mutaciones ocurren en células somáticas, en otras palabras, células adultas normales del cuerpo, entonces estos cambios no afectan a la descendencia futura. Si las mutaciones ocurren en gametos , o células sexuales, esas mutaciones se transmiten a la siguiente generación y pueden afectar la función de la descendencia. Estas mutaciones de gametos conducen a la microevolución y de ella a la macroevolución.

Cuanto más se relacionen las especies en el árbol filogenético de la vida , más estrechamente se superpondrán sus secuencias de ADN. Incluso las especies muy distantemente relacionadas tendrán cierto grado de superposición de secuencias de ADN. Ciertas proteínas son necesarias incluso para los procesos más básicos de la vida, por lo que las partes seleccionadas de la secuencia que codifica esas proteínas se conservarán en todas las especies de la Tierra.

Ahora que las huellas digitales de ADN se han vuelto más fáciles, rentables y eficientes, se pueden comparar las secuencias de ADN de una amplia variedad de especies.

De hecho, es posible estimar cuándo las dos especies divergieron o se ramificaron a través de la especiación. Cuanto mayor es el porcentaje de diferencias en el ADN entre dos especies, mayor es la cantidad de tiempo que las dos especies han estado separadas.

Estos ” relojes moleculares ” se pueden usar para ayudar a llenar las lagunas del registro fósil. Incluso si faltan enlaces dentro de la línea de tiempo de la historia en la Tierra, la evidencia de ADN puede dar pistas sobre lo que sucedió durante esos períodos de tiempo. Si bien los eventos de mutación aleatoria pueden arrojar los datos del reloj molecular en algunos puntos, sigue siendo una medida bastante precisa de cuándo las especies divergieron y se convirtieron en nuevas especies.

David Attenborough LO EXPLICA EN ESTE VIDEO – Entonces, 150 años después de la publicación del libro revolucionario de Darwin, la genética moderna ha confirmado su verdad fundamental: toda la vida está relacionada. Y nos permite construir con confianza el árbol complejo que representa la historia de la vida.

Comenzó en el mar, hace unos 3.000 millones de años. Las moléculas químicas complejas comenzaron a agruparse para formar manchas microscópicas: células. Estas fueron las semillas de las cuales se desarrolló el árbol de la vida. Pudieron dividirse, replicarse como lo hacen las bacterias y, a medida que pasaba el tiempo, se diversificaron en diferentes grupos. Algunos permanecieron unidos el uno al otro, de modo que formaron cadenas; hoy los conocemos como algas. Otros formaron bolas huecas que colapsaron sobre sí mismas creando un cuerpo con una cavidad interna. Eran los primeros organismos multicelulares: las esponjas son sus descendientes directos.

A medida que aparecieron más variaciones, el árbol de la vida creció y se hizo más diverso. Algunos organismos se volvieron más móviles y desarrollaron una boca que se abrió en un intestino. Otros tenían cuerpos endurecidos por una barra interna. Comprensiblemente desarrollaron órganos de los sentidos alrededor de su parte delantera.

Un grupo relacionado tenía cuerpos que estaban divididos en segmentos con pequeñas proyecciones a cada lado que los ayudaban a moverse en el fondo del mar. Algunas de estas criaturas segmentadas desarrollaron pieles protectoras duras que daban rigidez a sus cuerpos. Entonces, los mares se llenaron con una gran variedad de animales.

Y luego, hace unos 450 millones de años, algunas de estas criaturas acorazadas se arrastraron fuera del agua y se aventuraron a aterrizar. Y aquí, el árbol de la vida se ramificó en una multitud de diferentes especies que explotaron este nuevo entorno de muchas maneras.

Un grupo de ellos desarrolló colgajos alargados en la espalda que a lo largo de muchas generaciones finalmente se convirtieron en alas. Los insectos habían llegado. La vida se movió en el aire y se diversificó en innumerables formas. Mientras tanto, de regreso en los mares, esas criaturas con la barra rígida en sus cuerpos lo habían fortalecido encerrándolo en hueso. Aumentaron de tamaño y crecieron cráneos. Crecieron aletas, equipadas con músculos que les permitieron nadar con velocidad y potencia. Entonces el pescado ahora dominaba las aguas del mundo.

Un grupo de ellos desarrolló la capacidad de tragar aire de la superficie del agua. Sus aletas carnosas se convirtieron en las piernas de soporte de peso y hace 375 millones de años algunas de estas criaturas atrapadas siguieron a los insectos en la tierra. Eran anfibios con pieles mojadas y tuvieron que regresar al agua para poner sus huevos, pero algunos de sus descendientes desarrollaron pieles secas y escamosas y rompieron su enlace con el agua al poner huevos con conchas herméticas.

Estas criaturas, los reptiles, fueron los antepasados ​​de las tortugas, serpientes, lagartos y cocodrilos de hoy en día. Y, por supuesto, incluyeron al grupo que en aquel entonces, llegó a dominar la tierra: los dinosaurios.

Entonces, el árbol de la vida floreció en una multitud de ramas nuevas, pero hace 65 millones de años un gran desastre alcanzó a la Tierra. Cualquiera sea su causa, una gran proporción de animales fueron exterminados. Todos los dinosaurios desaparecieron a excepción de una rama, cuyas escamas se habían modificado en plumas. Ellos fueron los pájaros.

Mientras se extendían por los cielos, un pequeño grupo aparentemente insignificante de supervivientes comenzó a aumentar en número en el suelo. Estas criaturas difieren de sus competidores en que sus cuerpos eran cálidos y aislados con capas de pelo, fueron los primeros mamíferos. Con gran parte de la tierra dejada vacante después de la gran catástrofe, ahora tenían su oportunidad. Sus cálidos cuerpos aislados les permitieron estar activos en todo momento, tanto de noche como de día, y en todos los lugares desde el Ártico hasta los trópicos; en agua y en tierra; en llanuras cubiertas de hierba y en los árboles.

Artículo de El País
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Homero y la teoría de la generación espontánea

La lectura de la ‘Ilíada’ le vino a dar a Francesco Redi la clave para tumbar el principio por el cual los seres vivos pueden nacer de manera espontánea de la materia inerte

Estatua de Francesco Redi en Florencia.
Estatua de Francesco Redi en Florencia. CC BY-SA 3.0

Según nos cuenta Alberto Savinio, quiso la leyenda que Homero fuese ciego por una crueldad práctica de la musa. Al sumirlo en las tinieblas, hizo que el rapsoda se reconcentrase en su alma cantora, de la misma manera que en algunas partes de las Islas Canarias la crueldad de cierta gente lleva a arrancar los ojos a los canarios para que así canten mejor.

Dejando a un lado la entrada de Savinio dedicada a Homero en su Nueva Enciclopedia, hay que decir que se ha escrito mucho sobre el rapsoda griego y más aún sobre las peripecias de Ulises en La Odisea, así como sobre los muertos de la Ilíada, el poema épico en el que se cuentan algunos días del último año de la legendaria guerra de Troya.

Homero y la teoría de la generación espontánea

Por contra, se ha escrito muy poco, o casi nada, acerca de la importancia que tuvo la Ilíada en la biogénesis o proceso que viene a demostrar que los seres vivientes provienen de otros seres vivientes. Vamos a contar aquí la relación entre ambas y, con ello, vamos a remontarnos hasta la Italia de mediados del siglo XVII, donde el médico Francesco Redi dio con la clave para tumbar el principio de generación espontánea, teoría vigente hasta entonces y, por la cual, los seres vivos pueden nacer espontáneamente de la materia inerte.

En su obra Experimentos acerca de la generación de los insectos, escrita en forma de epístola a Carlo Roberto Dati, noble florentino y discípulo de Galileo, el médico Francesco Redi cuenta cómo el canto XIX de la Ilíada despertó su interés. Hay que apuntar que Redi tenía un gran conocimiento de los clásicos, ya que, además de médico, era lingüista y catedrático de lengua toscana en la Academia Florentina. En el citado canto de la Ilíada, Francesco Redi se encontró con la conversación que tuvo Aquiles con su madre Tetis ante el cadáver de Patroclo, hijo de Menecio, caído en la batalla.

Ante el cuerpo inerte del guerrero, Aquiles teme que “las moscas penetren por las heridas que el bronce causó al esforzado hijo de Menecio, engendren gusanos, desfiguren el cuerpo y corrompan todo el cadáver”. A continuación, Tetis le dice a su hijo que no tema, que no se preocupe pues ella misma procurará “apartar los importunos enjambres de moscas, que se ceban en la carne de los varones muertos en la guerra”.

Homero y la teoría de la generación espontánea

La citada lectura le vino a dar a Redi la clave para tumbar la doctrina vigente hasta entonces, la misma que señalaba que los seres vivos pueden nacer de manera espontánea de la materia inerte y que fue doctrina desarrollada por Aristóteles en su Historia de los animales, donde el Estagirita acepta la generación espontánea que atribuye a animales imperfectos. Dicha doctrina sería aceptada en siglos siguientes, ya que, según san Agustín, coincidía con el relato sagrado contenido en la Biblia. Ante tal autoridad no había argumentos que valiesen.

Por ello, para desmontar el relato bíblico, era necesaria la valentía que aproximase la incertidumbre a la vivencia, poniendo en práctica la observación siguiendo el método científico. Para demostrar que las larvas nacen de los huevos que los insectos ponen en la carne y no de la putrefacción de esta, Redi se puso a experimentar, metiendo carne en una serie de frascos, cerrando unos y dejando otros al descubierto, siendo estos últimos donde observó que había moscas y que, poco tiempo después, la carne estaba agusanada.

Influidos por el medievalismo científico, los seguidores del principio de la generación espontánea alegaron que los gusanos no existían en los botes cerrados debido a la falta de aire. Entonces Redi volvió a su experimento y los cubrió con una gasa, en vez de hacerlo con corcho, de tal manera que se permitía al aire entrar en los botes, aunque no a las moscas, descubriendo con esto que las moscas dejaban sus huevos en la misma gasa, confirmando así la hipótesis de la biogénesis.

Influido por el relato homérico de la Ilíada, el médico Francesco Redi dará el primer paso para desmontar el principio, hasta entonces vigente, de la generación espontánea. Luego vendrían Vallisneri, Spallanzani y Pasteur, para contribuir a su fin.

El hacha de piedra es una sección donde Montero Glez, con voluntad de prosa, ejerce su asedio particular a la realidad científica para manifestar que ciencia y arte son formas complementarias de conocimiento.

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¿Qué es la vida? El futuro de la biología, 75 años después de Schrödinger

Biólogos, químicos, médicos y filósofos de todo el mundo se reúnen en Dublín para discutir sobre el futuro de la biología

Nadie puede conocer el futuro, pero siempre podemos intentar predecirlo. Hace 75 años, el físico Erwin Schrödinger huyó de la Austria de 1943 para ser contratado como director del nuevo Instituto de Estudios Avanzados de Irlanda. A su llegada dio una serie de charlas en el Trinity College de Dublín llamadas ¿Qué es la vida? En ellas, se preguntaba por la estructura molecular de la vida desde el punto de vista físico.

Para Schrödinger, el código básico de la vida tenía la estructura de un cristal aperiódico. Por aquel entonces, la doble hélice del ADN todavía estaba por descubrir. Diez años después, en 1953, Crick y Watson le escribieron una carta con su artículo sobre la estructura del ADN dándole las gracias por su influencia.

Hoy, secuenciar el genoma humano está al alcance de cualquiera. Empresas de biotecnología ofrecen servicios personalizados y más o menos accesibles para leer nuestra herencia genética y predecir la salud futura. Pero a la biología aún le quedan preguntas clave que responder: ¿Qué mecanismos guían nuestra memoria, aprendizaje, percepción y emoción? ¿Qué es la consciencia? ¿Cuál es la historia de nuestra especie?

Para conmemorar los 75 años de las charlas de Schrödinger, biólogos, químicos, médicos y filósofos de todo el mundo se reunieron el mes pasado en Dublín para discutir sobre el futuro de la biología. Su objetivo es responder a estas preguntas y presentar nuevos avances que ayuden a la sociedad.

Según Linda Partridge, reducir la cantidad de proteínas de nuestra dieta entre los 50 y los 65, y aumentarla a partir de los 65, es suficiente para reducir los índices de cáncer.

La sexta extinción

Uno de los problemas más graves de nuestra era es la extinción de especies animales. Según el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF, por sus siglas en inglés), cada año se extinguen más de 10.000 especies. Hasta ahora, la solución ha consistido en medidas de preservación. Pero esto no es suficiente.

Beth Shapiro, investigadora de la Universidad de Santa Cruz (California), intenta salvar las especies amenazadas mediante la genética. Para ello usa partes del genoma de algunas ya extinguidas para hacerlas más similares a sus antecesores y más resistentes a la vida salvaje. Sus esfuerzos ya han salvado de la desaparición a una especie de puma en América, y no pretende parar ahí.

Las especies extintas están más cerca que nunca. Al menos, en las placas de laboratorio. Los investigadores ya trabajan con organoides, pequeñas versiones de animales que crecen en el laboratorio a partir de células madre. Gracias a esta nueva tecnología podemos hacer experimentos con tejido cerebral imposibles de realizar en humanos por razones éticas. También podrían desempeñar su papel en el estudio de animales que ya no caminan entre nosotros.

Uno de los científicos punteros en evolución humana, Svante Pääbo, ya está en ello. En Dublín, Pääbo presentó su proyecto para usar estos organoides para recrear neuronas de nuestros parientes extintos. Para ello usará las nuevas técnicas de edición genómica y el ADN del neandertal que él mismo extrajo de huesos.

Envejecer con salud

La edición genética también puede hacernos envejecer mejor. Emma Teeling, zoóloga, ha tomado muestras de murciélagos durante años para descubrir por qué algunos de ellos viven una larga y saludable vejez.

Sus investigaciones han desvelado que estos mamíferos aumentan las reparaciones de su ADN conforme envejecen. Su sueño es prolongar nuestra esperanza de vida introduciendo cambios en nuestro ADN similares a los de estos murciélagos.

Sin embargo, no es necesario editar el genoma para vivir más. Linda Partridge estudia los mecanismos del envejecimiento humano y su relación con la dieta. Según sus resultados, reducir la cantidad de proteínas de nuestra dieta entre los 50 y los 65, y aumentarla a partir de los 65, es suficiente para reducir los índices de cáncer.

Restringir las comidas a ciertas horas del día y ayunar el resto del tiempo también ha ayudado a ratones a mantener un metabolismo activo. Algunos fármacos que afectan a los factores que relacionan dieta y envejecimiento ya están en las fases iniciales de pruebas en humanos.

Nanocirujanos que reparen las células

Tampoco habrá que esperar mucho para tomar antibióticos más eficientes. Bernard Feringa, premio Nobel de Química y especialista en nanotecnología, ha creado una molécula que funciona como un interruptor activado por radiación. Feringa quiere aplicar esta molécula en antibióticos para que solo se activen donde sean necesarios, sin efectos secundarios para los usuarios.

Esto también resolvería el problema de la creciente resistencia de los microorganismos a los antibióticos. Su objetivo a largo plazo es producir nanocirujanos moleculares que reparen las células del cuerpo in situ. Feringa predice que serán posibles en cincuenta años. De momento, ya ha creado nanocoches químicos activados por la luz de un microscopio.

Quizás en el futuro también podamos cambiar nuestro cerebro, tal y como propone Karl Deisseroth. Junto con su equipo, ha desarrollado un nuevo método llamado optogenética. Consiste en insertar una proteína de un tipo de alga sensible a la luz en cualquier célula, de forma que es posible editar células como neuronas para que se activen con luz.

Investigadores liderados por Susumu Tonegawa usaron esta técnica para crear una memoria falsa en el cerebro de un ratón. Por suerte, la aplicación en humanos es menos perturbadora. De momento ha sido usada para entender la depresión. Estudiando sus efectos en las neuronas es posible diseñar mejores fármacos en seres humanos.

Hace 75 años, cuando Schrödinger dio aquellas charlas en Dublín, estos progresos parecían imposibles. Quizás los que se presenten en el 100⁰ aniversario sean aún más increíbles. Al fin y al cabo, aún nos queda mucho para comprender qué es la vida y cómo podemos mejorarla.The Conversation

Alejandro G. Muñoz Andirkó, PhD candidate, Universitat de Barcelona; Cedric Boeckx, ICREA Professor, Universitat de Barcelona; Pedro Tiago Martins, PhD Student of Cognitive Science and Language, Universitat de Barcelona; Stefanie Sturm, PhD student, Universitat de Barcelona y Thomas O’Rourke, PhD student, Universitat de Barcelona

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

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Hazte vegetariano, deja el coche y ten menos hijos si quieres luchar contra el cambio climático

Las medidas más eficaces para reducir las emisiones exigen grandes cambios en el estilo de vida occidental

Hazte vegetariano, deja el coche y ten menos hijos si quieres luchar contra el cambio climático

Mientras los políticos intentan salvar el Acuerdo de París tras el abandono de Donald Trump, los ciudadanos podrían hacer mucho contra el cambio climático. Un estudio ha analizado qué medidas o acciones personales ayudarían a reducir las emisiones de CO2. El problema es que las más efectivas exigen grandes cambios en el estilo de vida occidental: con una dieta vegetariana, prescindiendo del coche y teniendo un hijo menos, no haría falta convencer a Trump.

El cambio climático es, aunque algunos aún lo duden, efecto de la acción humana, de la suma de billones y billones de acciones individuales pasadas y presentes. Desde James Watt y la invención de la máquina de vapor hasta la compra de un vehículo eléctrico por un ciudadano concienciado, muchas decisiones implican emitir más o menos CO2. También es cierto que el grado de responsabilidad de un gobierno como el de EE UU y su renovada apuesta por el carbón no es el mismo que el de una persona que no recicla. Ahora, un estudio estima lo que puede hacer cada uno para reducir las emisiones de todos.

Una fabrica emite CO2 y otros agentes contaminantes a la atmósfera.

“Hay cuatro acciones que podrían rebajar de forma sustancial la huella de carbono de cada individuo: “comer una dieta basada en los vegetales, evitar los vuelos en avión, vivir sin coche y tener familias más pequeñas”, dice el investigador de la Universidad de Columbia Británica (Canadá) y coautor del estudio, Seth Wynes. En cifras (ver gráfico), dejar la carne por las verduras evitaría la emisión de 0,8 toneladas de gases de efecto invernadero (tCO2) por persona y año, según detallan en la revista Environmental Research Letters.

Tras la dieta vegetariana, otra medida individual de gran impacto sería pasarse al coche eléctrico. Las estimaciones cifran en 1,15 tCO2 el ahorro anual. Hay que tener en cuenta que, aunque un vehículo eléctrico se publicite como cero emisiones, un porcentaje de la electricidad que lo mueve se genera con combustibles fósiles y se emitirán nuevas emisiones tanto en su fabricación como en su jubilación. Por eso, la medida más radical sería prescindir por completo de los coches, lo que doblaría la reducción de emisiones respecto a los vehículos eléctricos.

Dejar la carne por las verduras evitaría la emisión de 0,8 toneladas de gases de efecto invernadero por persona y año

Los autores del estudio reconocen el alto potencial de las energías limpias, el problema es que los ciudadanos, como consumidores, no tienen muchas opciones para comprar energía limpia. En España, como recuerda la responsable de la campaña de Cambio Climático de Greenpeace, Tatiana Nuño, “te venden un mix de energía sucia y energía verde”. Sin embargo, ya hay algunos países en los que el consumidor puede ir directamente al generador, lo que podría incentivar la generación de energía verde.

Otra de las acciones individuales con mayor impacto sería la de no volar en avión. Aunque la industria aeronáutica está trabajando para que sus motores sean más limpios y eficientes, harán falta décadas de mejoras para que su aportación disminuya. En cambio, cada vez que una persona evita volar, reduce las emisiones de manera inmediata.

Esa inmediatez es una de las mayores fortalezas de este listado de acciones individuales. Frente a los planes de los gobiernos o las grandes empresas, que dibujan rutas y escenarios de reducción de emisiones para dentro de 10, 50 0 100 años, un cambio en la conducta de la persona tiene un efecto inmediato.

Hay una excepción y es, precisamente, la medida más personal y la de mayor impacto de todas las que puede tomar una persona: tener o no tener hijos. El efecto de dejar de tener un hijo casi se sale de la gráfica, reduciendo las emisiones casi en 60 tCO2. Es la estimación más original y arriesgada ya que se basa en las emisiones futuras que habría provocado ese hijo, así como las de sus hijos y los hijos de estos. Pero las sociedades más avanzadas, con cuyos datos se ha hecho el estudio, ya tienen tasas de natalidad muy bajas.

Mientras un congoleño emite 30 kilogramos de CO2 al año, un estadounidense emite 16,4 toneladas

“El problema no es tanto tener más hijos sino tenerlos en una sociedad insostenible, donde cada persona emite demasiada polución climática”, aclara Wynes. Para hacerse una idea, mientras un habitante de la República Democrática del Congo emite al año 30 kilogramos de CO2 al año, según datos de 2016 del Banco Mundial, un estadounidense emite 16,4 toneladas.”Lograr sociedades de bajas emisiones en su conjunto, lo que implicaría cambios en las instituciones y estructuras sociales y políticas, sería como multiplicar por 17 el efecto de no tener un hijo”, añade el investigador canadiense.

Para la exsecretaria de Estado de Cambio Climático entre 2008 y 2011, Teresa Ribera, “este modelo ultraconsumista, en el que la referencia del progreso y el desarrollo era introducir en el sistema cuanta más producción y consumo mejor, ha llegado a sus límites y están empezando a recaer sobre nosotros sus consecuencias negativas”.

La actual directora de Instituto de Desarrollo Sostenible y Relaciones Internacionales, con sede en París, también recuerda que la aplicación de estas acciones de forma masiva no será fácil. Hay sectores, como el del motor o el agroalimentario, que generan mucha riqueza y empleos en países como España. “Pero lo irresponsable es no planteárselo con tiempo, esperar a que el cielo caiga sobre nuestras cabezas”, comenta Ribera.

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