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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.

Leer en El País

 

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¿Por qué se hicieron gigantes los dinosaurios?: el descubrimiento en Argentina que puede ayudar a resolver el misterio

¿Cómo llegaron los dinosaurios a ser animales gigantes?

Un descubrimiento en Argentina revela algunas claves para responder esa pregunta, uno de los grandes enigmas de la paleontología.

El hallazgo es tan extraordinario que los científicos pensaron al principio que se trataba de una broma.

Diego Abelín, técnico del CONICET y del Museo de Ciencias Naturales de la Universidad de San Juan, fue quien halló en 2015 los primeros huesos en esta provincia argentina.

Los huesos eran demasiado grandes para ser de dinosaurios del período Triásico, al que correspondían las excavaciones. Abelín pensó que se trataba de restos de una vaca y dijo en tono jocoso a sus compañeros que había hallado el fósil de un “dinosaurio gigante”.

Pero lejos de ser una broma, esos primeros huesos eran parte un gran descubrimiento.

“Comprobamos que se trataba de una nueva especie a la que llamamos Ingentia prima, que en latín significa ‘primer gigante'”, dijo a la BBC la autora principal del nuesvo estudio, la paleontóloga Cecilia Apaldetti, investigadora del CONICET y de la Universidad Nacional de San Juan

“El descubrimiento de Ingentia cambia nuestro entendimiento acerca de cómo los dinosaurios evolucionaron hacia el gigantismo”, dijo la paleontóloga a BBC Mundo.

“Hasta hace poco considerábamos que el camino fue uno, el que tomaron los Eusauropods—los animales mas grandes que vivieron en nuestro planeta—el cual implica cambios graduales en su anatomía durante mas de 30 millones de años”, agregó Apaldetti.

“Pero este descubrimiento nos muestra un nuevo camino a través de una novedosa estrategia de crecimiento que les permitió ser gigantes en un momento temprano de su historia evolutiva.

Más grande que un elefante

Los científicos excavaron huesos de dos seres.

“Estimamos que Ingentia pesaba entre 7.000 y 9.000 kilos, un poco más que un elefante actual, y podría haber llegado a unos ocho o diez metros de longitud“, explicó a BBC Mundo Diego Pol, investigador del CONICET, paleontólogo del Museo Feruglio de Trelew, Argentina, y coautor del estudio.

Los huesos correspondían al Triásico, hace unos 200 millones de años, un período en el que se pensaba que no había dinosaurios tan grandes.

Dinosaurios gigantes tan conocidos como el Diplodocus o el Brachiosaurus aparecieron unos 50 millones de años después.

El “primer gigante” vivió cuando el planeta estaba formado por Pangea, un gran supercontinente que amalgamaba todas las placas continentales, señaló Pol

“Sudamérica formaba parte de este gran supercontinente y sus áreas vecinas eran lo que hoy es África. El océano Atlántico no existía y, en la parte sur, Sudamérica estaba unida a la Antártida”, señala.

Gigantismo

¿Por qué es Ingentia prima un hallazgo tan extraordinario?

“Cuando los dinosaurios aparecieron sobre la faz de la Tierra y empezaron a evolucionar hace aproximadamente unos 230 millones de años tenían un tamaño muy, muy pequeño. Eran animales que tenían el tamaño de unos pequeños lagartos”, explicó Pol.

“Mucho después en el transcurso de la evolución sabíamos que los dinosaurios habían alcanzado los tamaños colosales que tienen especies como Diplodocus o Brachiosaurus, todos estos grandes cuadrúpedos de cuello largo y cola larga”.

Diplodocus, por ejemplo, puede haber alcanzado una longitud de cerca de 30 metros y un peso de 15 toneladas.

El descubrimiento de Ingentia prima es muy significativo, según Pol, porque indica que el primer paso al gigantismo “se dio poco tiempo después que los pequeños primeros dinosaurios aparecieran en la Tierra”.

“Ingentia nos está diciendo que la adquisición del gigantismo es un evento evolutivamente mucho más rápido que apareció 30 millones de años antes de lo que imaginábamos hasta hace pocos días”.

Creciendo a estirones

Al cortar el hueso de un dinosaurio pueden verse anillos de crecimiento, similares a los hallados en los árboles, que delatan períodos de mayor o menor crecimiento, explicó Pol.

“De esos anillos pudimos observar que en Ingentia había períodos bien marcados de crecimiento veloz“, señaló Apaldetti.

Pol explicó a BBC Mundo que los dinosaurios primitivamente crecían de manera estacional, mucho más en la temporada de verano y primavera, y detenían su crecimiento en la temporada más fría del año.

Por otra parte, se sabía que los dinosaurios gigantes adquirieron su tamaño mediante un gran aumento en la velocidad de crecimiento.

“Lo que los científicos nunca habíamos encontrado era una etapa intermedia entre los dinosaurios que crecían por temporadas y los gigantes que crecían a una velocidad muy rápida”.

Apaldetti explicó que “mientras los dinosaurios gigantes del Jurásico crecían de manera acelerada y continua hasta llegar a ser adultos, los dinosaurios primitivos del Triásico (Lessemsauridos) lo hacían de forma estacional, de manera similar a lo que vemos en el crecimiento de los árboles”.

La investigadora señaló que “lo que diferencia a estos primeros gigantes de la familia Lessemsauridae es que crecían de manera cíclica pero extremadamente acelerada. Lo más sorprendente es que durante la estación de crecimiento acelerado lo hacían a una velocidad aún mayor a la de los gigantes que crecían de manera continua”.

Lo que encontramos en Ingentia es que tenía un tipo de crecimiento nuevo que no conocíamos hasta el momento”, afirmó Pol.

Sacos aéreos

Los huesos del primer gigante hallado en San Juan tienen sacos aéreos, lo que revela un sistema respiratorio similar al de las aves.

“El sistema respiratorio de las aves es extremadamente complejo, mucho más complejo que el que tenemos nosotros los mamíferos”, dijo Pol.

“Además de tener los pulmones como cualquier otro animal, las aves tienen lo que llamamos sacos aéreos. Son unas extensiones del sistema respiratorio, unos sacos conectados al sistema respiratorio que invaden la cavidad interna de los diferentes huesos de las vértebras, de la cintura, del hombro, incluso algunas partes de los miembros”.

“Cuando estudiamos los huesos, si encontramos esos tipos de cavidades que son muy particulares y se diferencian de cualquier tipo de cavidad en un esqueleto, podemos inferir la presencia de este sistema respiratorio extremadamente complejo y eficiente”

Las aves son los parientes más cercanos que existen de los dinosaurios y hace varias décadas que se reconoce que la aparición de este sistema de respiración tan complejo era común en varios grupos de dinosaurios, señaló Pol.

Apaldetti dijo a BBC Mundo que “el nuevo descubrimiento muestra que con sólo pocas innovaciones se podía adquirir las tallas corporales más grandes (>10 toneladas) en un momento donde los vertebrados de los ecosistemas terrestres no superaban tallas medianas (<3 toneladas)”.

“Con sólo un acelerado crecimiento óseo y un desarrollado sistema de respiración del tipo aviano, estos animales lograron imponerse como los primeros animales gigantes”, agregó la paleontóloga.

El problema de ser gigante

Los sacos aéreos eran clave para Ingentia.

“Cuando un animal es gigante, uno de los desafíos más grandes que tiene es tener un metabolismo suficientemente alto como para cumplir con toda la demanda energética que implica ser gigante. Caminar cuesta más, reproducirse cuesta más“, afirmó Pol.

“Y eso implica la necesidad de tener un consumo de oxígeno mucho más alto y eficiente que en animales mas pequeños. Entonces, el origen de este sistema de extensiones del sistema respiratorio en los sacos aéreos pudo haber facilitado el desarrollo de tamaños corporales muy grandes en estos dinosaurios“.

Los sacos aéreos en los huesos también ayudaban a disipar el calor y a aliviar al esqueleto.

“Los mamíferos disipamos calor a través de la transpiración pero los reptiles no transpiran y expulsan el calor de su cuerpo a través del sistema respiratorio”.

En familia

Los científicos pudieron determinar que Ingentia tenía similitudes con otro dinosaurio hallado en Argentina y uno en Sudáfrica.

“Cuando estudiamos estos dinosaurios en conjunto desde un punto de vista evolutivo, nos dimos cuenta que compartían características únicas y esto nos llevó a reconocer una familia nueva de dinosaurios que lleva el nombre de lessemsaurios“.

“Estos antiguos gigantes seguramente fueron una familia exitosa en la parte sur de este supercontinente llamado Pangea en lo que hoy es Sudamérica y Sudáfrica, y fueron los primeros que experimentaron estas estrategias de crecimiento acelerado que llevaron a los dinosaurios a ser los animales más grandes en la historia de la vida del planeta”.

Ingentia es “la piedra roseta que nos llevó a unir varias piezas en este rompecabezas prehistórico”.

“Uno de los fenómenos más fascinantes”

El hallazgo del primer gigante emociona a Pol.

“Cuando uno ve los restos tan extraordinarios y gigantes de un dinosaurio realmente surge la pregunta de cómo llegaron estos animales a ser tan grandes”.

Entender los orígenes de este gigantismo, los pasos que llevaron a que estos animales pudieran alcanzar un tamaño tan grande es “uno de los misterios más grandes que hay en el estudio de los dinosaurios“, afirmó el paleontólogo a BBC Mundo.

“Los fósiles capturan transformaciones evolutivas justo cuando estaban ocurriendo en nuestro planeta e Ingentia está capturando el inicio de uno de los fenómenos más fascinantes en la historia de la vida que es el gigantismo de los dinosaurios”.

Por su parte, Apaldetti dijo a BBC Mundo: “Personalmente creo que este descubrimiento resalta diferentes aristas de nuestro trabajo”.

“Por un lado la importancia del apoyo a la ciencia que es la base para el desarrollo cultural en las sociedades, la transmisión de pasiones a generaciones futuras, y como mujer en la ciencia—que muchas veces no es simple—la valoración de nuestro rol en un momento crucial donde las mujeres se han puesto de pie y se están haciendo escuchar en el mundo entero”.

Puedes ver aquí el estudio publicado en la revista Nature Ecology and Evolution

Leer en BBC

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¿De donde vienen las plumas? Las aves no fueron las primeras en tenerlas

Si nos preguntan sobre un carácter exclusivo de las aves creo que sin dudas la mayoría contestaríamos la presencia de plumas en su tegumento, pero esto no es del todo correcto. Todas las aves tienen plumas pero no son exclusivas de estos animales, otros grupos taxonómicos tuvieron plumas pero sucede que se extinguieron.

Plumas de flamenco

Algunas especies de dinosaurios, del cual las aves también forman parte, presentaban su cuerpo recubierto de plumas [1]. Un ejemplo interesante son los velociraptores, dinosaurios de 50 centímetros de alto y con presencia de plumas [2] (sí, Steven Spielberg nos mintió en la cara 😛 ).

¿Pará pará pará, vos me estás diciendo que las aves son dinosaurios?

Así es, las aves pertenecen a un grupo de dinosaurios principalmente carnívoros llamados terópodos (“pie de bestia”) [1], [3], [4] al igual que Velociraptor mongoliensis, Tyrannosaurus rex o Giganotosaurus carolinii, este último el dinosaurio predador más grande del planeta que vivió en lo que hoy es nuestra Patagonia [5], [6]. Los científicos agrupan a todos los representantes de los terópodos según ciertas características del cráneo, la faja pectoral y las extremidades posteriores, entre otras [1].

Algunas características de las aves más primitivas

El grupo de aves más antiguas conocidas hasta el momento se denominan Archaeopteryx [7]. Las mismas presentaban un cráneo de unos 4 centímetros [1], un peso de entre 220–330 gramos [8] (tamaño similar a Guira guira) y habitaron en zonas de la actual Alemania hace unos 150 millones de años, aproximadamente [1].

Representación gráfica de el ave primitiva Archaeopteryx.

En el presente año se dio a conocer una investigación que concluye con que Archaeopteryx, si bien eran bastante terrestres, probablemente podrían volar aunque no de la misma forma que lo hacen las aves modernas [9]. Uno de los autores del trabajo invita a pensar en el vuelo de una mariposa para tratar de imaginarnos el de Archaeopteryx [10].

Cabe destacar que su categoría como aves pende de un hilo debido a descubrimientos de nuevos fósiles en China durante la última década. Si se confirman los datos con nuevas investigaciones tendremos que emprender la búsqueda de otra primer ave [7].v

La función de las plumas en las aves

A pesar de que las plumas le permitieron volar a Archaeopteryx, estas estructuras no habrían evolucionado para tal fin. Se han propuesto varias hipótesis sobre el valor adaptativo original de las plumas: aislamiento térmico, termorregulación activa, vuelo, cortejo y camuflaje. No sería descabellado pensar que, desde el principio, las plumas se utilizaban para varios fines, como lo son ahora. Pero la evidencia parecería indicar que la hipótesis más plausible es que las plumas se originaron con el fin de aislamiento térmico y termorregulación, aunque se necesitan más investigaciones para asegurarlo [11], [12].

¿Cómo empezaron a volar las primeras aves?

Otra controversia que se presenta es el origen del vuelo, representado por la pelea entre los defensores de modelos arbóreos y cursoriales (adaptado para correr).

La teoría arbórea

La primera hipótesis, aunque quizá más intuitiva, plantea que las aves comenzaron a volar “desde los árboles hacia abajo”. Sin embargo, carece de soporte debido a que requiere que el animal haya adquirido previamente la capacidad de trepar los árboles, y porque ningún animal viviente que trepa aletea sus apéndices para volar.

Teoría arbórea
Teoría arbórea. Las aves habrían aprendido a volar “desde arriba”, es decir, trepando a los árboles y cayendo.

La teoría cursorial

La segunda hipótesis, plantea que las aves comenzaron a volar “desde el suelo hacia arriba”, siendo, principalmente, corredoras. No obstante, esta hipótesis tampoco es muy convincente debido a que es inconsistente con la biología ontogenética (formación y desarrollo) de las formas de vida existentes; por ejemplo, ninguna especie existente utiliza sus alas para correr más rápido, para asegurar su presa o para deslizarse.

Teoría Cursorial
Teoría Cursorial. Las aves habrían aprendido a volar, corriendo y dando pequeños saltos.

Nuevas hipótesis modernas

Actualmente, con el avance de la ciencia, están surgiendo nuevas hipótesis y entre ellas la hipótesis del ala ontogenética-transicional, la cual parecería una de las más plausibles. La hipótesis postula que las etapas de la evolución del vuelo de las aves corresponden, tanto desde el punto de vista del comportamiento como morfológico, a las etapas de transición observadas en el desarrollo de las aves actuales. Esto quiere decir que las primeras aves podrían haber intentado un vuelo de manera similar al que tienen los juveniles de las aves actuales, lo que les permitiría afrontar los desafíos de un terreno con muchos desniveles [13].

A partir de aquí mucho ha pasado, desde radiaciones evolutivas (rápidas especiaciones) hasta grandes extinciones, para llegar a la diversidad de especies de aves que disfrutamos en cada salida de observación. A pesar de lo que conocemos queda mucho más por estudiar de este maravilloso grupo de animales, por lo que debemos protegerlas de nosotros mismos para poder seguir haciéndolo y sorprendernos cada día más con los nuevos descubrimientos.

Guacamayo Rojo
Guacamayo rojo (Ara chloropterus) volando.

Escrito por: Biol. Gabriel Orso, miembro de Fundación MIL AVES (https://milaves.org/)

Editado por: Lautaro Baró para Biología Cotidiana

Referencias:

  1. Padian, K., & Chiappe, L. M. (1998). The origin and early evolution of birds. Biological reviews, 73(1), 1-42.
  2. Turner, A. H., Makovicky, P. J., & Norell, M. A. (2007). Feather quill knobs in the dinosaur Velociraptor. Science, 317(5845), 1721-1721.
  3. Norman, D. B., Baron, M. G., & Barrett, P. M. (2017). A new hypothesis of dinosaur relationships and early dinosaur evolution. Nature, 543(7646), 501.
  4. Langer, M. C., Ezcurra, M. D., Rauhut, O. W., Benton, M. J., Knoll, F., McPhee, B. W., … & Brusatte, S. L. (2017). Untangling the dinosaur family tree. Nature, 551(7678), E1.
  5. Coria, R. A., & Salgado, L. (1995). A new giant carnivorous dinosaur from the Cretaceous of Patagonia. Nature, 377(6546), 224.
  6. Therrien, F., & Henderson, D. M. (2007). My theropod is bigger than yours… or not: estimating body size from skull length in theropods. Journal of Vertebrate Paleontology, 27(1), 108-115.
  7. Smithsonian magazine. (2011). An Ode to Archaeopteryx. Washington, D.C., E.U.: Smithsonian Institution. Recuperado de https://www.smithsonianmag.com/…/an-ode-to-archaeopteryx-6…/.
  8. Yalden, D. W. (1984). What size was Archaeopteryx?. Zoological Journal of the Linnean Society, 82(1‐2), 177-188.
  9. Voeten, D. F., Cubo, J., Margerie, E., Röper, M., Beyrand, V., Bureš, S., … & Sanchez, S. (2018). Wing bone geometry reveals active flight in Archaeopteryx. Nature communications, 9(1), 923.
  10. The Washington Post. (2018). This feathery dinosaur probably flew, but not like any bird you know. Washington, D.C., E.U.: The Washington Post.
  11. Bock, W. J. (2000). Explanatory history of the origin of feathers. American Zoologist, 40(4), 478-485.
  12. Xu, X., Wang, K., Zhang, K., Ma, Q., Xing, L., Sullivan, C., … & Wang, S. (2012). A gigantic feathered dinosaur from the Lower Cretaceous of China. Nature, 484(7392), 92.
  13. Dial, K. P., Jackson, B. E., & Segre, P. (2008). A fundamental avian wing-stroke provides a new perspective on the evolution of flight. Nature, 451(7181), 985.
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Descubren el “eslabón perdido” en el origen de la vida en la Tierra

Existe una gran cantidad de hipótesis acerca del origen de la vida en la Tierra, es decir, de la transformación de la naturaleza inerte en la habitada. Un nuevo estudio de los químicos del Centro de investigación Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés) en EEUU busca averiguar qué reacciones químicas condujeron al surgimiento de la vida.

La ciencia moderna sostiene que un papel importante en el ‘mecanismo de la vida’ lo juega la fosforilación, una reacción química específica que permite combinar tres ingredientes que participaron en la formación de las primeras formas de vida.

Se trata de los nucleótidos cortos para el almacenamiento de información genética; los fragmentos cortos de aminoácidos para realizar la mayor parte del programa celular básico; y finalmente, los lípidos forman las paredes de las estructuras intracelulares. Sin embargo, no se sabía qué agente podría haber producido estas tres clases de moléculas juntas.

Los científicos del TSRI, a su vez, consiguieron obtener una sustancia que sirvió de base para que aparecieran estos tres primeros componentes de origen de la vida en la Tierra.

Se trata del diamidofosfato (DAP), que, según los químicos, estuvo presente en la Tierra en el período en el que se originó la vida.

Ramanarayanan Krishnamurthy, uno de los autores del estudio publicado en Nature Chemistry, señala que la fosforilación podría haber provocado la aparición de los componentes requeridos —es decir, oligonucleótidos, oligopéptidos y estructuras celulares básicas—, todos en el mismo lugar.

Este descubrimiento permite suponer que existían otros procesos químicos viables, antes considerados imposibles en las condiciones de un planeta joven.

El estudio brinda a los científicos una nueva oportunidad para aprender algo nuevo acerca de la transformación de un ‘caos químico’ en biología celular y bioquímica. Existen otras reacciones que también se consideran capaces de realizar la fosforilación de estas moléculas, pero, en primer lugar, requieren diferentes agentes y, en segundo lugar, unos entornos poco probables para diferentes tipos de sustancias.

Krishnamurthy afirma que es difícil imaginar cómo los procesos tan diversos podrían haberse unido en el mismo lugar para producir las primitivas formas de vida.

No obstante, el nuevo descubrimiento no refuta otras hipótesis, incluso las más absurdas: aún no está claro si la vida se formó bajo la influencia de algunos factores externos, ya sea la caída de un meteorito o el trabajo de los extraterrestres. El DAP permite estudiar la bioquímica celular más básica. Los científicos han demostrado cómo la fosforilación de azúcares simples conduce a la formación de carbohidratos, primeros ‘ladrillos’ a partir de los cuales se construyó la vida.

Fuente: Nature Chemistry

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Stephen Jay Gould, el mejor paleontólogo del siglo XX

¿Por qué ningún animal se desplaza sobre ruedas? ¿Las cebras son blancas con franjas negras, o negras con franjas blancas? Con preguntas como estas, el paleontólogo, biólogo evolutivo y divulgador científico Stephen Jay Gould (10 de septiembre de 1941-20 de mayo de 2002) provocaba a sus colegas y a sus lectores, para luego explicar algunas de las ideas más complejas de la evolución. Así como Charles Darwin, Gould se dedicó a entender todos los aspectos de la naturaleza y desveló enigmas que atormentaban a sus compañeros desde que el maestro inglés publicara “El origen de las especies”, en 1859. Él completó las teorías de Darwin con nuevas hipótesis e inició tres debates científicos que llevaron a sus colegas a repensar las ideas del padre de la evolución y que le convirtirían en el mejor paleontólogo del siglo XX.

Jay Gould se dedicó a entender todos los aspectos de la naturaleza y desveló enigmas que atormentaban a sus compañeros. Fuente: Museum of Natural History

En la década de 1970, durante su doctorado en la Universidad de Columbia, Gould y Niles Eldredge analizaban fósiles para entender cómo operaba la evolución, hasta que ambos dieron con un problema aparentemente irresoluble. No encontraban cambios graduales en las especies, como preveía Darwin. Según su teoría los organismos de una misma especie compiten entre sí y el mejor adaptado al ambiente sobrevive y pasa a sus descendientes sus características; y así, de manera lenta y gradual, se van produciendo cambios en las generaciones futuras. Gould y Eldredge encontraron largos períodos de casi total estabilidad, sin cambio alguno, eventualmente interrumpidos por brotes de nuevas especies que aparecían de repente.

Darwin ya se había enfrentado al mismo problema más de un siglo antes, pero argumentó que la falta de fósiles se debía a la dificultad de encontrarlos. Gould y Eldredge llegaron a otra conclusión y publicaron en 1972 la teoría del equilibrio puntuado, según la cual las especies dan saltos evolutivos y cambian profundamente de un momento a otro, después de permanecer estables por mucho tiempo. Gracias a la controvertida tesis, Gould se ganó las críticas de grandes científicos como los biólogos evolutivos John Maynard Smith y Richard Dawkins.

El Equilibrio puntuado frente al Gradualismo. Fuente: Wikimedia

El Equilibrio puntuado frente al Gradualismo. Fuente: WikimediaS

Pero las críticas no le intimidaron y seis años después, como profesor de Harvard, Gould volvió a sacudir los cimientos de la evolución al afirmar, junto con Richard Lewontin, que las características de algunos organismos son simplemente consecuencia de la forma por la cual evolucionaron y no necesariamente fruto de la selección natural, como creen los darwinistas ortodoxos. Es decir, no todas las características de los seres vivos representan una ventaja evolutiva, sino que son simplemente efectos colaterales de la evolución. Un ejemplo es el raciocinio humano: la habilidad para resolver problemas no interesaba a los primeros homínidos, pero sí la capacidad de organizarse para la caza, la noción de espacio o la habilidad con las herramientas. Gould defendía que los mecanismos de la evolución mantuvieron en los seres humanos esa habilidad aparentemente banal que, de propina, nos ha dado la capacidad de leer, construir casas y tener una vida social y espiritual.

La fuerza del azar

La idea de fuerzas que, más allá de la selección natural, movieran la evolución de los seres vivos tampoco fue bien aceptada, pero a Gould le quedaba todavía una hipótesis polémica. En el libro “La vida maravillosa”, publicado en 1979, el paleontólogo sugiere que otra fuerza muy poderosa actúa en la evolución de las especies, el azar. Cuenta la historia de un fósil de 500 millones de años de un animal prehistórico similar a un pez y menciona que, si ese animal se hubiese extinguido antes de lo que lo hizo, quizá no existirían los seres humanos.

Gould argumenta que, si las catástrofes naturales ocurren aleatoriamente, un pequeño asteroide caído en un momento clave de la evolución tiene el poder de cambiar todo lo que viene después. Según esa teoría, la evolución no es intencional, no tiene fines ni una dirección general hacia lo más complejo, y no otorga un lugar privilegiado a la especie humana.

Usaba algunas metáforas para dilucidar la casualidad de los eventos relacionados con la especiación, como la de que la evolución sería igual a una película que, cada vez que fuese reiniciada, tendría un nuevo final. Gracias a ese lenguaje osado, pero simple, cautivó a sus lectores y se convirtió en uno de los más grandes divulgadores científicos de todos los tiempos. En uno de sus últimos ensayos, “La mediana no es el mensaje”¸ llegó a utilizar su propia enfermedad, un tumor que padeció durante años, para explicar la estadística y cómo ella le ayudó a creer que podría sobrevivir más de los ocho meses que le fueron asignados por los médicos. Su hipótesis tuvo éxito y pudo luchar durante 20 años con la enfermedad, hasta que en 2002 Stephen Jay Gould falleció en casa, entre sus fósiles y sus libros.

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Reescriben el misterioso origen de las «centrales de energía» de los seres vivos

Una investigación propone una nueva explicación para la aparición de las mitocondrias, pequeños órganos celulares presentes en todos los seres vivos complejos

Todo lo que hacemos es posible gracias a las mitocondrias, las diminutas «centrales de energía» de las células. Ellas son las que nos permiten respirar, jugar al fútbol o tener brillantes ideas para decorar el salón. Cuando las mitocondrias fallan, aparecen, por ejemplo, la ceguera, enfermedades hepáticas o problemas de desarrollo. Y no solo son importantes para el hombre: tienen la importante función de suministrarle energía a todas las células de animales, hongos y plantas, por lo que su papel en la evolución de los seres vivos es gigantesco. Curiosamente, las mitocondrias eran, en origen, «simples» bacterias. De hecho, hoy en día tienen su propio material genético, al margen de los cromosomas. Se cree que algunos de estos microbios vivían libremente pero que comenzaron a vivir dentro de otras células más grandes. Con el tiempo, cambiaron y comenzaron a fabricar energía para otros a cambio de un sustento. Pero, ¿quiénes eran estas bacterias antes de ser mitocondrias?

Durante mucho tiempo se ha considerado que las mitocondrias son parientes de las alfaproteobacerias, unas bacterias que viven dentro de otras células (en alianza o aprovechándose de estas). Ahora, un nuevo estudio publicado en «Nature» ha venido a reescribir esta teoría. Científicos de la Universidad de Uppsala (Suecia) han concluido que las mitocondrias provienen de un ancestro desconocido, que fue el que luego dio origen a las alfaproteobacterias. Lo más interesante es que esto le sugiere a los investigadores dónde deben y dónde no deben mirar para encontrar a los antepasados de las mitocondrias.

«Lo más importante es que hemos logrado tener una mejor comprensión sobre el origen de la mitocondria», explicó a ABC Thijs Ettema, director de la investigación y científico en la Universidad de Uppsala. «En esencia, en un solo estudio hemos refutado 15 o 20 años de especulaciones sobre la aparición de las mitocondrias, y hemos abierto un nuevo camino para las investigaciones que quieran encontrar a las actuales bacterias parientes de las mitocondrias».

La teoría de la simbiosis

La bióloga Lynn Margulis fue la primera en explicar de forma convincente cuál podía ser el origen de las «centrales de energía» de las células. Para ello, creó la teoría de la endosimbiosis, que explica un proceso en el que una bacteria autónoma acaba viviendo dentro de una célula hospedadora más grande y dependiendo de ella. En general, se asume que esto ocurrió una vez hace 1.600 o 2.100 millones de años. Se sospecha que una arquea acogió a una bacteria, y que con el paso del tiempo esta adquirió el papel de «central energética».

Saber esto es muy importante, porque, no solo marca el momento del nacimiento de las células complejas, las eucariotas, sino que además coincide con el momento en que las bacterias produjeron el oxígeno que hoy respiramos. Ambas cosas son, con diferencia, dos de los eventos más importantes en toda la historia de la vida de la Tierra.

Sin embargo, durante décadas el debate de cómo eran estas células ha estado sujeto a una gran controversia. Se solía apuntar a las alfaproteobacterias como descendientes de las primeras mitocondrias, pero nunca se ha coincidido en cuál de las actuales podría ser ese pariente que se busca.

Según explica Ettema, el problema ocurre porque, o bien no se han encontrado todavía a los parientes contemporáneos de estas bacterias ancestrales, o bien porque, sencillamente, reconstruir esta historia es tan difícil que no se han podido obtener buenas respuestas.

En esta ocasión, los investigadores han probado por otro camino. En vez de comparar entre bacterias conocidas y mitocondrias, han usado enormes cantidades de datos recogidas en los océanos Pacífico y Atlántico para identificar 40 nuevas alfaproteobacterias de 12 grupos distintos.

Un fracaso en la investigación

La esperanza de los investigadores era que los análisis que tuvieran en cuenta a estas bacterias recién conocidas tuvieran resultados más claros. Pero lo cierto es que no han logrado encontrar a una bacteria actual que se parezca a las mitocondrias.

En vez de eso, los resultados han sugerido que las mitocondrias están más alejadas de las alfaproteobacteiras de lo que se pensaba. Y que el ancestro de las fábricas de energía es también el ancestro de estas bacterias.

Mitocondrias y alfaproteobacterias tuvieron un ancestro muy importante en la aparición de los seres vivos complejos
Mitocondrias y alfaproteobacterias tuvieron un ancestro muy importante en la aparición de los seres vivos complejos-Joran Martijn, Universidad de Uppsala

«Las mitocondrias y las alfaproteobacterias comparten un último ancestro común que vivió hace unos 2.000 millones de años. Desde entonces, las mitocondrias han evolucionado hacia los orgánulos que conocemos hoy en día, viviendo dentro de las células, reduciendo el tamaño de su genoma e integrándose con su hospedador», resumió Ettema. «Por eso, hoy en día las mitocondrias no se parecen nada a sus ancestros».

A pesar de todo, quizás quede algún rastro ahí fuera. Una vez que los investigadores han explorado en una parte de los océanos, ahora continuarán en otras partes su búsqueda de los posibles parientes de las mitocondrias. «Nuestro estudio abre nuevos caminos para rastrear el ambiente, y en principio podríamos mirar en cualquier parte». ¿Hasta qué punto es probable que puedan encontrar a los descendientes de las bacterias que originaron las mitocondrias? No es posible saberlo, pero Thijs Ettema cree que «si aún existen los parientes modernos de la mitocondrias, acabaremos encontrándolos».

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Las sustancias que iniciaron la evolución química hacia la primera forma de vida

Hace alrededor de 4.000 millones de años, la Tierra era un lugar inhóspito, carente de oxígeno, plagado de erupciones volcánicas, y bombardeado por asteroides, sin albergar vestigio alguno de vida, ni siquiera en su forma más simple. Pero en algún momento en medio de este periodo caótico, la química de la Tierra se volvió favorable a la vida, dando lugar, por muy improbable que pareciera, a los primerísimos seres vivos del planeta.

¿Qué provocó este esencial punto de inflexión? ¿Cómo se reponían los organismos vivos en un mundo tan volátil? ¿Y cuáles fueron las reacciones químicas que dieron lugar a los primeros aminoácidos, proteínas y otros bloques de construcción de la vida? Estas son algunas de las preguntas cuyas respuestas la comunidad científica busca desde hace muchos años.

Ahora, unos científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge y el Centro para la Astrofísica (CfA) en la misma ciudad, gestionado conjuntamente por la Universidad Harvard y el Instituto Smithsoniano, todas estas entidades en Estados Unidos, han identificado ingredientes esenciales que estaban presentes en grandes concentraciones justo alrededor de la época en la que aparecieron los primeros organismos en la Tierra.

El equipo de Sukrit Ranjan, del MIT, ha encontrado que una clase de moléculas llamadas aniones sulfurosos podrían haber sido abundantes en los lagos y ríos del planeta. Ranjan y sus colegas calculan que, hace alrededor de 3.900 millones de años, los volcanes en erupción emitieron enormes cantidades de dióxido de azufre hacia la atmósfera, que al final acabó aposentándose y disolviéndose en agua como aniones sulfurosos, en concreto, sulfitos y bisulfitos. Estas moléculas probablemente tuvieron la oportunidad de acumularse en aguas poco profundas como las de lagos y ríos.

Los autores del nuevo estudio han encontrado que una clase de moléculas, las conocidas como aniones sulfurosos, podrían haber sido abundantes en los lagos y ríos de la Tierra del pasado lejano.

Lo que Ranjan y sus colaboradores han descubierto hasta ahora sugiere que los aniones sulfurosos aceleraron las reacciones químicas necesarias para convertir moléculas prebióticas muy simples en ARN, un bloque de construcción genético.

 

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Los amiloides y el origen de la vida Por César Tomé

Suponiendo que reconozcas la palabra amiloide, si te pido que la asocies con algo lo más probable es que ese algo sea el alzhéimer. Si por alguna razón te interesa el mundo de las enfermedades neurodegenerativas es probable que también la asocies al párkinson o a la enfermedad de Creutzfeldt-Jacobs. Lo que es menos probable es que la asocies con el origen de la vida. Y de esto precisamente es de lo que vamos a hablar.

Los amiloides son agregados fibrosos de unas moléculas llamadas péptidos. Hasta hace poco no se sabía que los amiloides aparecen como elementos estructurales y funcionales en una amplia gama de formas de vida, desde bacterias, levaduras y hongos hasta humanos. En los vertebrados intervienen en la producción del pigmento melanina (en los humanos este es la molécula que los broncea al exponerse al sol), mientras que las células de levadura usan agregados amiloides para formar un tipo de memoria molecular (sí, eso existe).

Las fibras de amiloide están compuestas de aminoácidos unidos de una forma concreta, la parte ácido de uno con la amino del siguiente, formando lo que se conoce como enlace peptídico; por ello se dice que los amiloides son péptidos cortos. Las proteínas son cadenas largas de péptidos (polipéptidos) y las enzimas son proteínas que aceleran y regulan las reacciones bioquímicas. Resulta que las fibras de amiloide pueden acelerar las reacciones bioquímicas de una forma similar a como lo hacen las enzimas. Este hecho ha sido clave para que algunos investigadores aventurasen la posibilidad de que los amiloides participasen activamente en el origen de la vida como precursores de las moléculas de la vida, la llamada abiogénesis. Pero faltaba algo evidente en esta hipótesis: la capacidad de autorreplicarse.

Ahora, investigadores del Instituto Federal Politécnico de Zúrich (Suiza) han realizado un experimento en el que demuestran que los amiloides pueden servir como plantilla química para la síntesis de péptidos cortos. De donde se deduce que esta capacidad también se aplicaría potencialmente al amiloide mismo, él mismo un péptido corto; por lo tanto las moléculas podrían autorreplicarse.

Hace dos años este mismo grupo de investigación demostró experimentalmente que las estructuras amiloides pueden formarse espontáneamente con asombrosa facilidad, a partir de aminoácidos simples que probablemente ya existían cuando la Tierra aún carecía de vida, y bajo condiciones de reacción que parecen muy plausibles que pudiesen existir en aquella época. Lo mismo aplica para la síntesis de péptidos cortos: el mecanismo de reacción es general, es estable en un rango amplio de condiciones de temperatura y salinidad, y lo es tanto en medios ácidos como básicos. Todo esto junto refuerza la idea de que los amiloides pudiesen haber jugado un papel relevante en la historia evolutiva química, tanto como portadores de información como como catalizadores.

Hasta ahora la hipótesis más aceptada para los comienzos moleculares de la vida ha sido la del ARN, que ve al ácido ribonucleico (ARN) como el único elemento clave en la sopa prebiótica primordial. Esto se debe a que, al igual que el ADN, las moléculas de ARN pueden codificar información y también pueden autorreplicarse.

Estos resultados harían de la hipótesis amiloide una idea claramente competitiva frente a la hipótesis del mundo de ARN por dos motivos fundamentalmente. El primero porque las moléculas de ARN con función biológica son mucho más grandes y complejas que los amiloides, por lo que es menos fácil que se formen en condiciones prebióticas. Por otra parte, los amiloides son mucho más estables y tienen una ruta de síntesis abiótica mucho más simple que las versiones catalíticas del ARN.

No se podrá probar nunca a ciencia cierta cual es la hipótesis correcta. Pero no parece demasiado aventurado afirmar que pudieron existir procesos moleculares múltiples que participaron en el origen de la vida.

Referencia:

Rout SK, Friedmann MP, Riek R, Greenwald J (2018) A prebiotic template-directed peptide synthesis based on amyloids. Nature Communications doi: 10.1038/s41467-017-02742-3

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

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El origen del hombre no era como pensabamos

¿Quiénes fueron los primeros humanos sobre la Tierra? Hasta hoy se creía que África fue la cuna del ‘Homo sapiens’, pero… restos de ADN, investigaciones genéticas y revolucionarios hallazgos paleontológicos están dándole la vuelta a la imagen que teníamos sobre el origen de nuestra especie. Por Frank Ochmann / Fotos: Gerard Gierlinsky, Getty Images y AGE Fotostock

El sol ya rozaba el horizonte cuando el paleontólogo llegó a Trachilos, un apartado paraje en la isla griega de Creta. «Lo que vi al llegar a la playa me sacudió como un rayo», cuenta el paleontólogo polaco Gerard Gierlinski. Docenas de huellas de pequeños pies humanos con el pulgar grande aparecían fosilizadas sobre una roca. ¿Cómo y cuándo habían acabado allí?

En busca de respuestas, el científico llamó a su compatriota Grzegorz Niedzwiedski -investigador en la Universidad de Uppsala (Suecia)-. Sin insistir mucho, su jefe, el sueco Per Ahlberg, también se sumó a la causa.

Juntos viajaron a Creta, donde los tres investigadores -Gierlinski, Niedzwiedski y Ahlberg- se lanzaron a estudiar en profundidad las enigmáticas rocas. Lo realmente importante era la datación. ¿Cuándo pisaron aquellos pequeños pies de pulgar sorprendentemente grande una arena que con el tiempo acabaría convertida en roca?

Los científicos observaron que la lámina de piedra que tenía las huellas estaba formada por sedimentos marinos comprimidos y que albergaba restos de unos seres diminutos. Estos cuerpos petrificados son para los especialistas como las hojas de un calendario, ya que su sucesión temporal en la historia evolutiva se conoce con bastante precisión. Con estos análisis en la mano, los científicos dataron las huellas de Trachilos en unos 5,7 millones de años; es decir, dos millones de años más antiguas que las de Laetoli (Tanzania), el récord actual. Todo un bombazo.

Estas huellas, descubiertas en Trachilos (Creta), tienen 5,7 millones de años y son el vestigio más antiguo de nuestra especie. Es un hallazgo revolucionario ya que cuestiona la teoría vigente sobre el origen africano de la humanidad y adelanta en dos millones de años el ‘reloj’ de nuestra presencia sobre la Tierra

Y no ha sido el único hallazgo sensacional que a lo largo de estos meses ha sacudido la imagen que teníamos de la evolución del ser humano.

La clave de una revolución científica

La teoría aceptada hasta la fecha sostiene que, entre seis y siete millones de años atrás, una rama de primates del este de África empezó a evolucionar en una doble dirección. chimpancés y bonobos, por un lado; los humanos, por el otro. En realidad, nada fundamental ha cambiado en esta interpretación de los hechos. Solo un detalle: ¿la transformación anatómica se produjo únicamente en una reducida zona próxima al Gran Valle del Rift, como nos hacían sospechar numerosos hallazgos? Dicho de otra manera, ¿de verdad fue el África Oriental la ‘cuna de la humanidad’ o hubo más ‘cunas’? Quizá, como ironizó en su día el sacerdote y naturalista francés Henri Breuil (1877-1961) ante la variedad de hipótesis sobre el tema, la ‘cuna de la humanidad’ sea en realidad «una cuna con ruedas».

Ante una noticia así, no debería la comunidad científica mundial haberse puesto a dar saltos de alegría? Nada más lejos. A los científicos no les gusta mucho cuestionar sus certezas… o presuntas certezas. Pasaron seis años hasta que una revista especializada aceptó el descubrimiento y publicó un artículo sobre las huellas de Creta y su interpretación.

¿De verdad fue África la única cuna de la humanidad? Los recientes descubrimientos científicos en China, Creta, la India… apuntan a un modelo mucho más complejo

Más de una docena de referees, como se llama a quienes revisan la validez de la información, repasaron una y otra vez los datos, cuestionaron unos, exigieron profundizar en otros… «Al final del proceso nuestro artículo había mejorado -admite el sueco Per Ahlberg-. ¿Pero era necesario que se alargara todo tanto? No somos unos principiantes. Sabemos de lo que hablamos. Son huellas de unos pies con una forma muy parecida a la del ser humano moderno, no cabe duda».

La parte más fácil de explicar es cómo acabaron esas huellas grabadas en las rocas de la playa de Trachilos. Según Ahlberg, una lengua de lodo pudo haberse extendido sobre la arena, rellenando las huellas que el sol ya había secado. Poco a poco, nuevas oleadas de limos se fueron superponiendo capa a capa y las marcas sobrevivieron apresadas a muchos metros de profundidad, hasta que las tremendas presiones de esta zona geológicamente activa del Mediterráneo devolvieron las areniscas a la superficie hace 20.000 o 30.000 años.

En busca del primer ser humano sobre la tierra

Las huellas de Creta no son, de todos modos, la única noticia que está transformando nuestro conocimiento de la evolución humana. Otros datos arrojan nueva luz sobre cuestiones que se daban por seguras, como la ‘edad’ del célebre Homo sapiens (‘hombre sabio’), el nombre -acuñado en 1758 por el naturalista sueco Carlos Lineo- que se le sigue dando a nuestra especie.

El dedo gordo nos delata… A pesar de la diferencia de tamaño, las pisadas encontradas en Creta y Laetoli, Tanzania, muestran la forma inconfundible de un dedo gordo de pie humano

Hasta hoy se creía que los primeros ejemplares vivieron hace 195.000 años, tras descubrirse, en 1967, fragmentos de dos humanos anatómicamente modernos -Omo 1 y Omo 2- en el valle del río Omo, al suroeste de Etiopía. Al margen de algún que otro investigador que cuestionó su «modernidad anatómica», el estatus de ambos restos como la forma temprana del Homo sapiens nunca se ha puesto en duda. Por esa razón llamamos a África Oriental la cuna de la humanidad. Desde allí, el ser humano moderno se habría extendido por todo el planeta en dos grandes movimientos migratorios, el último de ellos hace unos 50.000 años. Es lo que se conoce como el modelo Out of Africa.

Las pisadas de los simios, por el contrario, se asemejan a huellas de manos

A comienzos de los años sesenta, en Marruecos, se hallaron en la región de Jebel Irhoud algunos restos humanos y herramientas de piedra. A los fósiles se les atribuyó una antigüedad de 40.000 años, pero hace una década nuevos restos retrasaron esa cifra hasta los 160.000 años. El pasado junio, sin embargo, el equipo de Jean-Jacques Hublin, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva de Leipzig, y su colega marroquí Abdelouahed Ben-Ncer anunciaron que una nueva datación del mencionado yacimiento retrasaba todo hasta los ¡315.000 años! Es decir, los restos de Homo sapiens eran bastante más antiguos de lo que se pensaba y, además, se hallaban a más de 5000 kilómetros de distancia del valle del Omo. «Nuestros datos demuestran que el Homo sapiens estaba presente en todo el continente africano hace unos 300.000 años», explica Jean-Jacques Hublin.

¿Y si estuviera en China el origen de la humanidad?

Desde Asia, sobre todo desde China, también llegan trabajos que cuestionan el modelo del origen africano. En 1978, en la provincia de Shaanxi, al noroeste del país, se descubrió el llamado hombre de Dali, con una antigüedad de unos 260.000 años. Según un análisis publicado hace unas semanas, el cráneo en cuestión presenta una cantidad llamativa de características propias del Homo sapiens. Por ejemplo, el rostro ya es plano y el cráneo, aunque todavía alargado, está más redondeado que el de los simios y cuenta con mayor espacio para el cerebro. La evolución del ser humano, por lo tanto, demuestra ser un proceso complejo que también abarcó amplias regiones de Eurasia. Este modelo opuesto al tradicional Out of Africa se conoce como el modelo ‘multirregional’.

Gracias a los análisis genéticos podemos reconstruir los movimientos migratorios de los pueblos prehistóricos. Ahondamos como nunca en la evolución

No son los únicos indicios aparecidos en Asia que cuestionan el modelo Out of Africa. Un equipo de investigación francoindio ha estudiado huesos fósiles de bovinos con 2,6 millones de años que, a los pies del Himalaya, presentaban marcas de corte producidas por afiladas herramientas de piedra. Experimentos realizados con lajas y huesos respaldan esta suposición. Lógicamente, alguien tuvo que dejar allí esos huesos después de haber cortado la carne con una herramienta de piedra… pero no sabemos quién estaba en condiciones de hacer algo así hace ¡2,6 millones de años!

Dos opciones: adaptarse a los cambios o extinguirse

Desde siempre, el ser humano ha querido saber de dónde viene. No solo a qué familia pertenece, sino más allá. ¿Cómo apareció sobre la faz de la Tierra? En este sentido, los modernos procedimientos genéticos han supuesto un impulso fundamental para la investigación de nuestro pasado. Ahora es posible reconstruir las relaciones de parentesco, rastrearlas a lo largo de decenas de miles de años y leer en el ADN los movimientos migratorios de los pueblos prehistóricos. Es decir, ahondar como nunca en las claves de la evolución.

Cuando un organismo deja, por ejemplo, de contar con alimento suficiente por cambios climáticos o por la llegada de una especie competidora, tiene dos opciones: morir, extinguirse, o adaptarse a las nuevas circunstancias; evolucionar. Y entonces se ponen en marcha procesos que trastocan elementos profundamente enterrados en el ADN para realizar ajustes y seguir adelante.

Por un lado, surgen alteraciones genéticas durante la división celular, clave en el crecimiento de los seres vivos. El entorno, a su vez, también afecta al genoma y altera la activación de los genes, variaciones de la partitura genética que pueden transmitirse de generación en generación. Por último, hay una tercera forma de producir cambios: el sexo. Sabemos que las distintas especies de homínidos no existieron por separado ni se fueron sucediendo unas a otras, ordenadamente. En realidad, diferentes especies habitaron el planeta en paralelo durante mucho tiempo y convivieron y se mezclaron también genéticamente.

Durante mucho tiempo se consideró al ‘Homo neanderthalensis’ como un ser
rudo y de pocas luces, desplazado por el ‘Homo sapiens’. Hoy sabemos que ambas especies compartieron territorio y, de vez en cuando, también el lecho

Por supuesto, los cráneos, herramientas y demás artefactos son de una gran importancia para los científicos. Sin ellos, ni siquiera sabríamos quiénes han vivido antes que nosotros. Sin embargo, los huesos no pueden contar solos la historia de nuestra especie. Antes, los paleontólogos -y, sobre todo, sus críticos- bromeaban diciendo que todo lo que había quedado de la Prehistoria del ser humano cabía en una mesa de billar. Así era hasta hace cien años. Hoy, sin embargo, contamos con miles de fósiles y cientos de antepasados remotos diferenciables entre sí, aunque solo quede de ellos un molar o un fragmento de cadera; restos que ocultan un verdadero tesoro al que se puede acceder mediante la moderna tecnología.

Hoy es posible ‘resucitar’ a los muertos

Gracias al ADN, podemos conseguir que seres muertos hace mucho tiempo ‘resuciten’… en la pantalla del ordenador. El material genético, además, nos permite saber quién estaba emparentado con quién. Los estudios han probado, por ejemplo, que los neandertales y los humanos ‘modernos’ no necesariamente se liaban a golpes tan pronto se veían.

En muchos lugares, como en Oriente Medio, convivieron sin problemas durante bastante tiempo. Y su cercanía trascendió lo geográfico. En el genoma de los humanos actuales se encuentran caracteres heredados de los neandertales. Solo hay una explicación posible: el sexo y el nacimiento de mestizos, o ‘híbridos’, como los denominan los científicos.

Los neandertales siguen vivos en nuestros genes. La suposición de que los hijos de humanos y neandertales eran estériles ha sido totalmente rechazada

El estudio del genoma prehistórico también ha revelado que los neandertales y los humanos modernos que vivieron en la misma época no eran parientes directos. Los neandertales tampoco eran esos brutos con pocas luces a los que parece que había necesidad de rebajar para hacer destacar a nuestra propia especie. Somos especies diferentes, aunque muy próximas, y existió interés mutuo. La suposición de que los híbridos engendrados por humanos y neandertales eran incapaces de reproducirse ha sido ampliamente refutada.

El sexo como el gran atajo de la evolución

Los paleontólogos asumen hoy que las mezclas genéticas fueron habituales entre las especies que precedieron al Homo sapiens, o con las que tuvo contacto, y que actuaron como atajos evolutivos. El ser humano no necesitó adquirir características útiles mediante el largo y prolijo proceso de las mutaciones. En realidad, fue heredando ‘gratis’ capacidades de las demás especies. El rendimiento en altura, por ejemplo, lo tomó del hombre de Denísova, que vivió en Siberia y otros espacios de Asia, adaptado a la altitud. En el ADN de los tibetanos, de hecho, sigue presente el legado genético de los denisovanos. Una estirpe, por cierto, confirmada ya -con material genético extraído en laboratorio- como la tercera especie que habitó la Tierra a la vez que neandertales y Homo sapiens. Todos ellos compartieron el planeta y, posiblemente, otros parientes.

La genética se ha convertido así en la rama de la ciencia que está escribiendo las páginas más emocionantes de la historia de nuestra especie, aunque la creciente antigüedad de las muestras, a medida que nos remontamos en el pasado, hace más difícil disponer de material utilizable. El récord se sitúa en unos 700.000 años, y no es un material genético que corresponda a un homínido, sino a un caballo.

Esta mandíbula de ‘Homo sapiens’ fue hallada en Jebel Irhoud, Marruecos, en los sesenta. Se le atribuyó entonces una antigüedad de 40.000 años. Ahora, gracias a las nuevas tecnologías, se ha datado en 315.000 años

Estos datos, de todos modos, también pueden ayudarnos a entender el entorno en el que tuvo lugar nuestra evolución. Por mucho que ese velo de millones de años nunca nos deje percibir todos los detalles, lo que sabemos basta para transmitirnos un claro mensaje: existimos porque existieron los otros. La fuerza determinante en nuestra evolución ha sido la curiosidad que nos despiertan los demás y la disposición a intentar convivir, al menos por un tiempo. Hoy es el Homo sapiens, nosotros, el único que queda. Pero los demás siguen vivos en nuestros genes.

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