Mes: septiembre 2017

Para entender la paleoantropología. 4ª parte: el arbusto evolutivo

Para entender la paleoantropología. 4ª parte: el arbusto evolutivo

     Última actualizacón: 26 febrero 2018 a las 18:56

Cuando nos enfrentamos al estudio de la evolución humana desde una posición no académica, es habitual sentirse perdido ante una maraña de nombres extraños que va creciendo y complicándose cada cierto tiempo. Los intentos de hacer más comprensible el panorama han tenido un éxito relativo para los «no iniciados», pero en cualquier caso me gustaría aportar mi pequeño grano de arena a la cuestión.

Ya hemos comentado la importancia de contar con suficientes fósiles para el estudio de la evolución humana, así como los esfuerzos llevados a cabo por distintos especialistas para arrojar luz en la complicada tarea de poner orden en lo que, en principio, no parece más que un conjunto de restos de huesos desperdigados por todo el planeta. Me propongo abordar ambas cuestiones juntas y ver qué podemos sacar en claro.

El primer concepto que tenemos que comprender es el de «hominino». En algún momento de la historia evolutiva de los hominoideos 1 se abrió un camino que condujo al ser humano de aspecto moderno: un hominino es un prehumano, un ser previo a nuestra especie (aunque nosotros, los seres humanos modernos, también somos homininos). La cuestión clave en este tema es que estos antepasados prehumanos deben parecerse más a nosotros que a los chimpancés (de quienes nos separamos hace aproximadamente 7 Ma). Son homininos, por tanto, los humanos actuales y nuestros antecesores tanto directos como colaterales ya desaparecidos que no lo son a su vez de los chimpancés.

Otros dos conceptos clave son el de género y especie. La paleoantropología sigue –en términos generales 2– una definición de «especie» basada en criterios morfológicos: dos o más poblaciones representan diferentes especies paleontológicas si la variación (morfológica) entre ellas es claramente mayor que la variación dentro de cada una. Por lo tanto, el ver en las muestras fósiles una o varias especies dependerá de dos factores. El primero es cuánta variabilidad morfológica debe permitirse dentro de una única especie (los esqueletos de dos seres humanos modernos de idéntica edad y sexo no tienen exactamente el mismo tamaño ni forma); y el segundo, cuánta de esta diferencia morfológica puede explicarse a causa de los dimorfismos sexuales (los esqueletos de machos y hembras de una misma especie presentan tamaños diferentes).

En cuanto al «género», seguiremos la tesis propuesta por Ernst Mayr. Mayr consideraba el género como indicativo de un tipo de ser adaptado a unas condiciones particulares. Todas las especies incluidas dentro de un género son aquellas que se adaptan a su ecosistema de una manera diferente a como lo pueden hacer las que pertenecen a otros géneros próximos. En el caso de los miembros de la tribu Hominini, vemos que éstos pueden encuadrarse dentro de las siguientes estrategias adaptativas:

  1. Los primeros seres que adoptan la postura bípeda cuando se desplazan por el suelo. Mantienen buena parte de los rasgos primitivos en la masticación.
  2. Los homininos que aprovechan la locomoción erguida para ir ocupando áreas de sabana abierta a medida que el clima africano se enfría y los bosques disminuyen de tamaño. Adaptan su dentición a las nuevas condiciones ambientales.
  3. Los homininos que, hace alrededor de 2,5–3,5 Ma, se especializan en una alimentación vegetal de sabana y desarrollan grandes aparatos masticatorios.
  4. Por último, los homininos que, en fechas cercanas a esos 2,5–3,5 Ma, mantienen aparatos masticatorios relativamente gráciles. En este género se incluyen también los sucesores dentro del linaje que, con el tiempo, desarrollaron grandes cerebros y fabricaron instrumentos de gran precisión.

Estas cuatro estrategias adaptativas permiten identificar cuatro géneros dentro de nuestro linaje. Pueden parecer pocos, pero se corresponden con los distintos procesos de diversificación que podemos establecer con pocas dudas: Ardipithecus, Australopithecus, Paranthropus y Homo. Dentro de ellos vamos a mencionar diferentes especies, las más aceptadas en términos generales, aunque algunas de ellas son objeto de discusión.

Resumiendo, dado que estamos tratando con restos fósiles –que son siempre fragmentarios– en la búsqueda de nuestros antepasados, debemos tratar de identificar al menos un carácter apomorfo, un carácter compartido por todos los miembros de un grupo (en nuestro caso la tribu Hominini) que haya sido heredado de su especie ancestral. Lo que buscamos son los rasgos derivados, aquellos rasgos compartidos por todos los homininos que hayan existido alguna vez. ¿Existe un rasgo así, un carácter que, si lo encontráramos en un fósil nos permitiera decir que ese ejemplar es un hominino?

La respuesta a esta pregunta también está sujeta a interpretaciones. Muchos especialistas consideran la lista de apomorfias recogidas por Sean Carroll 3 como una buena aproximación:

  • Forma del cuerpo y tórax.
  • Propiedades craneales (caja craneal y cara).
  • Tamaño relativo del cerebro.
  • Longitud relativa de las extremidades.
  • Larga ontogenia y tiempo de vida.
  • Caninos pequeños.
  • Cráneo equilibrado en lo alto de la columna vertebral.
  • Vello corporal reducido.
  • Pulgar alargado y dedos acortados.
  • Dimensiones de la pelvis.
  • Presencia de una barbilla.
  • Espina dorsal en forma de S.
  • Lenguaje
  • Construcción avanzada de herramientas.
  • Topología del cerebro.

El problema para la paleoantropología es que parte de estos caracteres son funcionales, como el lenguaje. Otros son anatómicos pero no dejan constancia en el registro fósil, como la ausencia de vello corporal o la topología del cerebro. Por lo tanto, la forma del cuerpo, el tamaño del cráneo, la longitud relativa de las extremidades o la situación del cráneo en posición vertical sobre la columna vertebral son rasgos que, en los humanos, alcanzan un tipo de expresión no conocida en ningún simio y que sí pueden ser analizadas en el registro fósil.

Los grados

En su momento hablamos de la cladística. Lo que hace la cladística es agrupar a las especies en «clados», que vienen a ser «un grupo, una rama del árbol filogenético», esto es, el grupo o taxón formado por una sola especie y todos sus descendientes. Bien, junto al de «clado», es necesario introducir un nuevo concepto: el «grado». Si los clados reflejan el «proceso» de la historia evolutiva, el concepto de grado se basa en tener en cuenta el «resultado» de esa historia evolutiva.

En este sentido, el concepto de «grado» es sinónimo de la idea de una «zona adaptativa». Los taxones que se incluyen en un mismo grado comen el mismo tipo de comida y comparten la misma postura o medio de locomoción; su inclusión en ellos no se hace en función de cómo llegaron a poseer estos comportamientos (el «proceso» de la historia evolutiva). Hay que señalar que establecer cómo tienen que ser de diferentes dos tipos de dietas o medios de locomoción para asignar un espécimen a un grado u otro aún es una decisión subjetiva (y de nuevo una fuente de controversia), pero hasta que podamos estar seguros de que estamos generando hipótesis fiables acerca de las relaciones entre los taxones de homininos, el concepto de grado ayuda a clasificar los clados en categorías funcionales más amplias.

Aceptaremos en este aspecto los grados propuestos por Bernard Wood: «ser humano anatómicamente moderno», «humano premoderno», «homininos de transición», «homininos arcaicos», «homininos arcaicos de dientes grandes» y «posibles homininos».

En las siguientes anotaciones vamos a analizar cada uno de estos grados y las especies habitualmente asociadas a los mismos. No vamos a extendernos en demasiados detalles porque lo que pretendemos es ofrecer una visión clara de esas especies. Así, para cada taxón incluiremos información sobre el nombre científico, el artículo especializado donde se describe por primera vez (con posibilidad de descarga en formato pdf en la mayoría de los casos), cuál es el holotipo, esto es, el fósil empleado para la descripción y designación de una nueva especie y por último, cuáles son sus características principales.

Empecemos a destejer el arbusto evolutivo:

Notas

  1. Un hominoideo pertenece a la superfamilia Hominoidea, compuesta por los simios menores, los grandes simios y los humanos. Sus miembros actuales se clasifican en dos familias: Hylobatidae (gibones) y Hominidae, constituida por la subfamilias Ponginae (que incluye el género Pongo, los orangutanes) y Homininae. Esta última está constituida por tres tribus: Gorillini (los gorilas), Panini (chimpancés y bonobos) y Hominini (Homo).
  2. Ya analizaremos otras perspectivas de este asunto más adelante.
  3. Carroll, S. B. (2003), «Genetics and the making of Homo sapiens«. Nature, vol. 422, núm. 6934, p. 849-857.
Publicado por José Luis Moreno en ANTROPOLOGÍA, 0 comentarios
Reseña: ¿Qué sabemos de la epigenética?

Reseña: ¿Qué sabemos de la epigenética?

     Última actualizacón: 31 agosto 2018 a las 12:56

Ficha Técnica

Título: La epigenética
Autor: Carlos Romá Mateo
Edita: Los libros de la catarata. Madrid, 2016
Colección: ¿Qué sabemos de?
Encuadernación: Tapa blanda con solapas
Número de páginas: 126
ISBN: 9788490971543
Precio: 12 €

Reseña del editor

Investigar los principios básicos por los que se rige la vida es el primer paso hacia la comprensión, y posible cura, de las enfermedades que amenazan nuestra especie. Existe un código por encima de la secuencia del ADN, un conjunto de modificaciones químicas que deciden qué genes funcionan en cada momento y en cada lugar. Esta modificación del destino de las células se conoce como epigenética y ha cambiado nuestra manera de entender el desarrollo de la vida y de avanzar en la comprensión del genoma. Los mecanismos epigenéticos consiguen añadir una pieza al intrincado puzle de las relaciones entre genes y condicionantes externos (lo que conocemos como ambiente) y logran explicar algunas características finales del individuo (el fenotipo) de resultas de su conjunto de genes particular (el genotipo). En este libro descenderemos hasta las entrañas del ADN para poder comprobar la importancia de todo lo que hay por encima y alrededor de la más famosa e importante molécula para los seres vivos.

Reseña

Como su título indica, estamos ante un trabajo donde encontraremos la respuesta a la complicada pregunta de qué sabemos de la epigenética. Esta palabra, que cada vez oímos con más asiduidad en los medios de comunicación, encierra cuestiones de trascendental importancia tanto para nuestra salud como para nuestra comprensión de cómo funcionamos los seres vivos. Por este motivo, la epigenética es, desde hace años, un campo de investigación en plena ebullición.

A la hora de escribir el texto, Carlos Romá se ha enfrentado a un difícil reto por dos motivos: tiene que hablarnos de un tema que los científicos aún están empezando a comprender y, en segundo lugar, debe hacerlo en un lenguaje que permita la comprensión del contenido por el mayor número de personas posible —y aquí deberíamos añadir la limitación de espacio impuesto con seguridad para evitar la desbandada de los lectores antes siquiera de abrir la cubierta del volumen. Mi opinión es que ha superado el reto con creces.

El texto se divide en seis capítulos (1. La genética celular y la lista de la compra; 2. Organizando la lista; 3. Tres maneras de cambiar el destino (celular); 4. La importancia de un buen ambiente; 5. La epigenética nos pone malos; 6. Lo que no es epigenética) y un epílogo que lleva por título “La auténtica revolución epigenética”. Debemos insistir en que a pesar de que la extensión del libro no permite profundizar demasiado en algunos aspectos (lo que sin duda agradecerán algunos lectores), realiza un recorrido bastante completo por el tema, abriendo la puerta a que podamos profundizar en aquellos aspectos que nos resulten más interesantes (la bibliografía está perfectamente escogida para lograr esta tarea).

Los dos primeros capítulos actúan a modo de introducción acerca del código genético y su funcionamiento. En el primero de ellos introduce una metáfora que nos acompañará a lo largo del texto y nos servirá para asimilar mejor los difíciles conceptos que por fuerza nos vamos a encontrar, y es la de que nuestro código genético es como una lista de la compra: si nos dan un libro de instrucciones para construir un organismo, “la casa sería el organismo y las distintas habitaciones y elementos los diferentes tipos celulares, formados y regulados por las proteínas derivadas de sus listas de genes particulares. Y la epigenética sería lo que explicaría cómo se tachan determinadas piezas de cada lista, por qué y en qué momento concreto”. Por lo tanto, estamos ante “un nivel de regulación extra llevado a cabo por moléculas concretas que señalan o esconden los genes, marcándolos para que se activen o no. Este nivel de regulación se encuentra por encima de la propia presencia o ausencia de los genes, y de ahí el nombre de “epigenética”, que literalmente significa “por encima de la genética”.

Acto seguido pasamos a la definición de los cromosomas y cómo actúa la regulación génica: “los genes, las instrucciones, están ahí siempre, pero solo se leerán, solo se llegará a construir lo que sus páginas contienen en determinado momento”. Y es que tenemos que comprender qué son y cómo funcionan los ribosomas, las histonas etc. para poder pasar al siguiente nivel.

En el tercer capítulo aprenderemos qué es lo que hace a un organismo “ser como es, en función de lo que hace que sus células sean como son”. Es decir, una vez que hemos entendido qué es la información genética y cómo se presenta en los seres vivos, tenemos que saber que existen distintos mecanismos de regulación que hacen que esa información adquiera su enorme potencial. Veremos que la metilación del ADN es “un mecanismo que sirve para tachar algunas páginas del libro de instrucciones del genoma, incluso capítulos enteros, pero sin la necesidad de arrancarlos”; que las histonas tienen su propio código, donde “las instrucciones no se alteran en absoluto, sólo se abren los capítulos requeridos en cada momento, al tiempo que se cierran y grapan los que no se deben tocar, puesto que entorpecerían la lectura del resto”; y que los ácidos ribonucleicos pueden destruir de forma específica la copia de un gen evitando que se fabrique la proteína cuyas instrucciones contiene. Algunos ejemplos perfectamente escogidos sirven como perfecto colofón para asentar los conceptos.

El cuarto capítulo nos permite subir otro nivel más: ¿Cómo se traslada ese tipo de efectos a un organismo completo? Es relativamente sencillo estudiar el funcionamiento de una célula concreta, pero lo realmente complicado es saber interpretar el funcionamiento de estos mecanismos en todo el organismo.

En el quinto capítulo hacemos un recorrido por los esfuerzos que realizan a diario cientos de investigadores en todo el mundo para utilizar y mejorar nuestro conocimiento de la epigenética con el objetivo de tratar y (algún día) poder curar determinadas enfermedades: cáncer, enfermedades neurodegenerativas etc. Proyectos como ENCODE tratan de arrojar luz en todo este complejo desarrollo.

Por último, el sexto capítulo es un apartado muy necesario ya que, ante la dificultad de comprender en todos sus términos algo tan complejo como la epigenética, siempre es de agradecer una aclaración sobre aquello que no es epigenética.

Os dejo una cita que sirve de broche de oro del libro:

Que no podamos responder aún a todo esto no hace sino empujarnos a seguir analizando todas estas cuestiones, no solo para responder estas preguntas, sino para llegar a formular otras nuevas, más impactantes, más sugerentes, más cruciales. Esa es la única y auténtica revolución.

Mi recomendación es que si tenéis un mínimo de curiosidad, compréis este libro porque no os va a defraudar.

Publicado por José Luis Moreno en RESEÑAS, 0 comentarios