biología

Reseña: «Dioses y mendigos. La gran odisea de la evolución humana», de José María Bermúdez de Castro

Reseña: «Dioses y mendigos. La gran odisea de la evolución humana», de José María Bermúdez de Castro

Ficha Técnica

Título: Dioses y mendigos. La gran odisea de la evolución humana
Autor: José María Bermúdez de Castro
Edita: Crítica, 2021
Encuadernación: Tapa dura
Número de páginas: 456 p.
ISBN: 9788491992783

Reseña del editor

«El hombre es un dios cuando sueña y un mendigo cuando piensa.» Friederich Hölderin

Necesitamos saber quiénes somos y de dónde venimos para entender las luces y sombras de nuestro presente y, sobre todo, para aproximarnos a las teorías y conjeturas sobre un futuro incierto, marcado por una tecnología cuyo progreso exponencial escapa a menudo a nuestra completa comprensión y al particular ritmo de los cambios biológicos. Dioses y mendigos nos propone un fascinante viaje para revisitar nuestros orígenes como especie, penetrar en los enigmas del cerebro y la genética y redescubrir el papel central de la cultura en la historia de la Humanidad.

Somos una forma de vida muy particular, con una enorme inteligencia y, al mismo tiempo, con una mayúscula fragilidad. La primera, impulsada por los cambios genómicos y la selección natural, nos ha permitido expandirnos y someter a nuestros designios ecosistemas y especies. Sin embargo, esta misma preeminencia nos aproxima al colapso en forma de emergencia climática, agotamiento de recursos y la consecuente extinción o transhumanismo. Para conjurar esta incertidumbre, José María Bermúdez de Castro plantea renovar nuestra apuesta por la ciencia y el conocimiento, consciente que la evolución sigue en marcha. Conocer nuestra naturaleza es una imperiosa necesidad, más aún cuando nos hemos alejado demasiado de la realidad a la que pertenecemos y olvidado que formamos parte de la biodiversidad y estamos sometidos a sus leyes.

Reseña

Publicado por José Luis Moreno en RESEÑAS, 0 comentarios
Ética en los estudios genéticos

Ética en los estudios genéticos

     Última actualizacón: 25 abril 2019 a las 11:00

Los estudios de ADN antiguo

El estudio del ADN antiguo (paleogenómica) está haciendo que cambie completamente la forma en que vemos nuestro pasado.

Desde el año 2010, cuando se secuenció el primer genoma humano antiguo 1, los investigadores han secuenciado el genoma de más de 1.300 individuos. Esta información se ha usado para conocer, por ejemplo, las rutas de migración de nuestros antepasados, el lugar de origen de la agricultura, o la forma en que se diseminaron los idiomas; temas sobre los que los arqueólogos llevan trabajando décadas estudiando los objetos –la cultura material– que hemos ido dejando en nuestro deambular por el mundo.

Sin embargo, esta nueva tecnología no concilia a todos: «La mitad de los arqueólogos piensa que el estudio del ADN antiguo puede resolver todos los interrogantes. La otra mitad piensa que es una pérdida de tiempo» afirma Philip Stockhammer 2, arqueólogo y codirector del Max Planck Harvard Research Center for the Archaeoscience of the Ancient Mediterranean (MHAAM). Lo que deberían hacer los arqueólogos, opinan algunos investigadores, es no dejar que los genetistas asuman solos la tarea de interpretar los resultados. Aquéllos, verdaderos especialistas en el estudio del pasado, deben involucrarse en el proceso de investigación para hacer ver a los «científicos de bata blanca» –calificativo que algunos dispensan a los genetistas– la enorme complejidad de la conducta de nuestros ancestros.

Para muchos, esta «confrontación» es un ejemplo más del choque entre las «dos culturas» que planteó C. P. Snow al lamentarse de la profunda división intelectual que existe entre las ciencias y las humanidades. Son habituales las quejas de que a menudo se da más importancia a los resultados de los análisis genéticos que a la información que la arqueología y la antropología nos brinda del pasado.

David Reich –genetista, y estrella emergente de la paleogenómica– afirma 3 que su papel es similar al de una «matrona» que entrega la tecnología de análisis paleogenómico a los arqueólogos para que éstos la apliquen como les parezca. Está seguro, sostiene, que «los arqueólogos no serán luditas» (en referencia al ludismo, un movimiento encabezado por artesanos ingleses en el siglo XIX, que protestaron contra las nuevas máquinas que destruían el empleo).

Mientras algunos se tiran los trastos a la cabeza por ver quién debe llevar la voz cantante en relación a esta nueva tecnología, todas las semanas aparecen nuevas investigaciones que mejoran nuestra comprensión del pasado.

Denny, hija de una neandertal y un padre denisovano

Para mí, la noticia más importante –y sin duda la más emocionante– en relación con el estudio de ADN antiguo ha sido la secuenciación del genoma de Denny. Se trata de una joven «denisovana» que tenía, al menos, 13 años de edad cuando murió hace unos 90.000 años. Lo realmente extraordinario es que gracias al estudio de su ADN hemos podido comprobar que Denny tenía una madre neandertal y un padre denisovano.

Portada de la revista Nature dedicada al artículo que describe el genoma de Denny, hija de madre neandertal y padre denisovano.
Portada de la revista Nature dedicada al artículo que describe el genoma de Denny, hija de madre neandertal y padre denisovano.

Los resultados de este análisis, prueba palpable del entrecruzamiento entre los denisovanos y los neandertales, trae consigo una pregunta recurrente: ¿Formamos parte de la misma especie? Es decir, ¿Homo sapiens pudo tener descendencia fértil con los neandertales o los denisovanos? La respuesta, a raíz de este trabajo, es un evidente «sí»; aunque el problema está en que bajo esta definición, tanto los neandertales, como los denisovanos y los humanos modernos perteneceríamos la misma especie 4. Este es un tema que provoca no pocas discusiones entre los paleoantropólogos, aunque hay muchos que vienen reclamando no centrarse tanto en las «etiquetas» sino en «comprender los hitos biológicos y culturales que han jalonado la compleja genealogía de la humanidad desde sus inicios hasta el momento presente» 5.

Por ese motivo, Svante Pääbo –autor principal de este trabajo sobre Denny, y pionero en la secuenciación de ADN antiguo– reconoce que no le gusta mucho el término «híbrida» para referirse a esta joven porque eso implicaría que procede de dos especies distintas, cuando la realidad es que los límites taxonómicos entre estos grupos humanos (que podrían ser subespecies de Homo sapiens) todavía son bastante difusos y objeto de debate 6.

La cuestión ética

Más allá de la discusión acerca de cómo deben interpretarse los datos obtenidos tras analizar el ADN antiguo, lo que nadie duda es que esta tecnología ha llegado para quedarse. Se está avanzando a pasos agigantados en varios frentes para mejorar tanto los protocolos de extracción de muestras como la propia técnica empleada con el objetivo de sortear los límites tanto temporales como de precisión que ahora mismo tenemos.

Sin embargo, cada vez surgen más voces que piden tomar en consideración otro aspecto de este desarrollo tecnológico: las cuestiones éticas.

La perspectiva tradicional de los científicos que estudian restos antiguos ha sido considerar los restos humanos como objetos valiosos con un enorme potencial para la investigación. Por el contrario, quienes afirman ser descendientes de las personas cuyos restos son objeto de estudio, los tienen por objetos de veneración que deberían protegerse de «investigaciones indignas». Para éstos, las motivaciones de los científicos son «sospechosas» en el mejor de los casos, o «inmorales» en el peor 7.

Por este motivo, durante las últimas décadas los investigadores se han visto forzados a admitir que ya no tienen el control definitivo, o un acceso libre y sin restricciones a los restos de las antiguas poblaciones nativas de lugares como EE.UU., Canadá, Australia, Nueva Zelanda, Israel y otros países.

Hay algunas preguntas que debemos responder: ¿Los científicos deberían estudiar restos humanos antiguos a pesar de que haya una oposición a ese trabajo –a veces muy firme– por parte de comunidades nativas que afirman tener una relación ancestral con esos restos? Ya hemos apuntado que la información que podemos obtener gracias a estos estudios es importantísima; pero, ¿la ética tiene algo que decir acerca de cómo debemos usar esta tecnología?

Parece absurdo pedir permiso a los «descendientes» de los neandertales para estudiar su ADN 8. Pero si queremos analizar el ADN de los cuerpos hallados en una fosa común de hace 50 años, ¿hay que pedir permiso? ¿A quién? ¿Y si los restos tienen 1000 años de antigüedad? ¿Y si sabemos que pertenecen a un nativo americano? ¿Es ético, en definitiva, realizar un estudio genético de una población sin su consentimiento?

Todas estas cuestiones se vienen planteando desde hace tiempo y las respuestas varían en función de la normativa del país donde se hallen los restos, de su antigüedad y un sinfín de particularidades. Pero un caso reciente ha espoleado el debate en torno a esta cuestión, y se están dando pasos para establecer un código de conducta que cuente con la implicación de las principales revistas científicas para que los investigadores, antes de ver publicados sus artículos, cumplan esas normas éticas en su investigación.

El caso «Ata»

Introducción

El 24 de abril de 2013 se estrenó en EE.UU. el documental Sirius dirigido por Amar Singh Kaleka. El guion está basado en la vida del Dr. Stephen Greer y sus afirmaciones de que las tecnologías energéticas existentes cambiarán el mundo tal como lo conocemos. Aunque eso es lo que podemos leer en la reseña del documental, en verdad los productores pretenden «desvelar la realidad que se esconde tras el fenómeno OVNI» y su encubrimiento por gobiernos de todo el mundo.

Carátula del documental Sirius.
Carátula del documental Sirius.

En ese documental se presentaba como «exclusiva mundial» la presunta prueba de la presencia de seres extraterrestres en nuestro planeta: un cuerpo momificado recuperado en el desierto de Atacama, Chile 9. Según cuenta Ramón Navia Osorio –el actual «poseedor» del cuerpo– en una entrevista, un «buscador de antigüedades» chileno llamado Óscar Muñoz lo «encontró» en un vertedero de basura de La Noria, un poblado minero abandonado. Éste lo vendió a un residente de la zona de ascendencia catalana, quien finalmente hizo lo propio vendiéndolo a Navia Osorio (no sin que éste se asegurase antes de que no se trataba de un fraude).

El cuerpo momificado se encontró a finales de 2002, y desde el año siguiente, Navia Osorio ha tratado de conseguir que científicos de varios países y especialidades le confirmaran que se trataba de un «ser» desconocido para la ciencia. Sin embargo, quienes tuvieron la ocasión de ver el cuerpo –ya fuera en persona o mediante las radiografías que se habían realizado– manifestaron que en realidad no había ningún «misterio» que resolver: se trataba claramente de un feto humano normal que había fallecido alrededor de las 15 semanas de gestación. Como esa conclusión no casaba con la idea que Ramón Navia tenía del «ser antropomórfico de Atacama» –como él lo llama–, decidió presentar el caso en forma de póster al VI Congreso Mundial de Estudios sobre momias celebrado en Tenerife en 2007.

Allí tuvo la oportunidad de mostrar el cuerpo a varios de los participantes en el congreso, entre los que estaba el Dr. Francisco Etxebarria Gabilondo, especialista en Antropología Forense por la Universidad Complutense de Madrid, a quien Navia pidió que emitiera un informe médico pericial con sus impresiones. El Dr. Etxebarria así lo hizo, y su contundente conclusión fue que, fuera de toda duda, «se trata de un feto humano momificado completamente normal».

El verano de ese mismo año (2007) es la primera vez que Stephen Greer ve el cuerpo momificado en Barcelona. Según explica Navia Osorio, su primera reacción fue la de afirmar que no era humano, pero todo quedó ahí. No fue hasta septiembre de 2012 cuando Greer volvió para examinarlo de nuevo y grabar metraje para la elaboración del documental Sirius (puedes ver el documental completo en YouTube, aunque en este enlace verás el momento a partir del que se habla de «Ata»).

Una vez explicada, brevemente, la historia de cómo se encontró el cuerpo momificado de «Ata», ha llegado el momento de que entre en escena el inmunólogo Garry Nolan, profesor de la facultad de medicina de la Universidad de Stanford, y autor principal del controvertido artículo publicado a principios de 2018 en la revista Genome Research que ha desatado la polémica sobre las cuestiones éticas en los estudios genéticos.

Un inmunólogo estudia el genoma de «Ata»

Durante la grabación del documental Sirius, Garry Nolan se enteró por un amigo de la existencia del cuerpo momificado y decidió ponerse en contacto con la productora para realizar un estudio de ADN completo. Quería ofrecer una explicación científica de su «naturaleza».

Para completar el estudio, y dado que Nolan sospechaba que el cuerpo podía sufrir algún tipo de problema óseo (por su corta estatura y la deformación del cráneo) se puso en contacto con el radiólogo pediátrico Ralph Lachman, un afamado experto en desórdenes pediátricos de los huesos, quien afirmó, según Nolan comentó más tarde a un editor de la revista Science: «Esto es algo que nunca había visto antes».

En el documental se explica que Nolan iba a realizar el estudio de ADN y que luego publicaría los resultados en una revista científica. Nolan cuenta en la pieza periodística publicada en Science que hemos mencionado más arriba, que cuando se comenzó a analizar la muestra pudo comprobar que el ADN era abundante y de alta calidad, lo que indicaba que el espécimen tenía unas pocas décadas de antigüedad. Tras hacer el análisis genético exhaustivo, confirmó que «Ata» era humano sin ninguna duda. Además, el haplotipo B2 detectado indicaba que su madre provenía de la costa oeste de Sudamérica: Chile.

Por su parte, tras el examen de unas radiografías, Lachman había concluido que el desarrollo esquelético de «Ata» era el equivalente a un niño de entre 6 y 8 años de edad. De ahí que Nolan afirmara (recordemos que por aquel entonces aún no se había publicado el artículo científico) que había dos posibilidades: o bien «Ata» sufría un tipo severo de enanismo, o que, dado su tamaño comparable al de un feto de 2 semanas de gestación, sufriera una forma severa de una enfermedad rara llamada progeria, y que muriera en el útero o justo después de un parto prematuro.

En esa misma noticia de Science, William Jungers, paleoantropólogo y anatomista de la Universidad Stony Brook afirmaba que se trata de un feto humano momificado de carácter normal. Según su experiencia profesional, sostenía que las anomalías genéticas no eran evidentes, posiblemente porque no hubiera ninguna.

El artículo en Genome Research

El artículo, publicado el 22 de marzo de 2018, lleva por título «Whole-genome sequencing of Atacama skeleton shows novel mutations linked with displasia» (publicado en acceso abierto, puedes acceder a su contenido completo siguiendo el enlace). Antes de comentar las conclusiones de ese trabajo, me gustaría destacar algunos aspectos del procedimiento que se ha seguido para analizar el ADN y estudiar la anatomía del cuerpo de «Ata».

Como el propio Nolan ha reiterado en varias ocasiones tras las críticas, él nunca tuvo ante sí el cuerpo momificado. No solo no lo examinó, sino que tampoco él, ni nadie de su equipo de Stanford, realizó la extracción de la muestra que finalmente se sometió a análisis.

Entre los autores del artículo figura el de Emery Smith, que pertenece a una institución llamada Ultra Intelligence Corporation, de la que reconozco no haber sido capaz de averiguar absolutamente nada. En cualquier caso, lo que sí sabemos con seguridad es que el Sr. Smith formó parte del equipo de producción del documental Sirius (aparece en el propio documental) y que fue él quien, estando en Barcelona, extrajo la muestra que finalmente llevó en avión a EE.UU. Además, el Sr. Smith ha publicado en su página web personal varias fotografías que «documentan» el proceso, incluso el desmembramiento del cuerpo (su lacónico comentario fue: «Whoops»).

Volviendo a los aspectos puramente «científicos», las principales conclusiones del estudio son las siguientes:

  • «Ata» presenta un fenotipo «extraño»: una talla reducida (poco más de 15 centímetros), sólo 10 pares de costillas (lo normal es tener 12), un cráneo alargado y un crecimiento acelerado de los huesos.
  • En una comunicación previa, que se confirma ahora con este trabajo, se refiere que «Ata» presenta una edad ósea de entre 6 y 8 años al momento de la muerte.
  • Para tratar de explicar esa «extraña» morfología, hacen un estudio de asociación del genoma completo (GWAS por sus siglas en inglés) y lo comparan con el genoma humano de referencia. Es ahí donde dicen haber encontrado una serie de genes mutados que ellos relacionan con enfermedades que provocan baja estatura, anomalías en las costillas, malformaciones craneales y displasia.

Una avalancha de críticas

Una vez publicado el trabajo, y dado el interés mediático despertado por el documental, las conclusiones aparecieron en los medios de comunicación de todo el mundo. Y fue entonces cuando periodistas y científicos alzaron la voz para poner de manifiesto la falta de ética que habían demostrado tanto Nolan como el resto de su equipo, así como los editores de la propia revista científica donde se publicó el estudio, en el tratamiento de los restos de «Ata».

El New York Times, The Conversation, la revista Forbes, por citar los más beligerantes; y un artículo donde expresaron su opinión el Presidente y la Directora de la Sociedad Chilena de Antropología Biológica (Etilmercurio), abrieron el camino de la avalancha de críticas que recibieron los autores del trabajo.

Tanto fue así, que de forma sorpresiva (por ir en contra de las propias normas de publicación de Genome Research) Garry Nolan y Atul Butte decidieron publicar en la misma revista una «nota» de aclaración sobre su trabajo 10.

La respuesta de los autores

Comienzan afirmando que ellos siempre han sostenido que los restos debían ser repatriados a Chile y recibir el respeto debido como restos humanos. Son conscientes de que es necesario incorporar una perspectiva cultural, histórica y política cuando se estudia el ADN antiguo (o moderno), aunque nada de eso hayan hecho en su trabajo.

Pero acto seguido pasan al contraataque incidiendo en que el cuerpo de «Ata» ha sido objeto de discusiones extravagantes y deshumanizantes durante años, tanto en medios chilenos como internacionales, y que se ha utilizado su fotografía para promover el turismo. Sin embargo, a pesar de esa publicidad, nunca hasta ahora se habían puesto de manifiesto preocupaciones éticas.

Y a modo de, ¿exculpación?, reiteran que nadie de su equipo de científicos ni técnicos de laboratorio tuvo nada que ver con el cuerpo: se extrajo 1 mm3 de hueso por parte de un miembro del equipo de rodaje en una visita a España, y esa misma persona llevó en avión la muestra a EE.UU. (hablan de Emery Smith).

Pero para mí, quizás lo más sonrojante de esta explicación sea que reconozcan que «solo a través de un análisis adicional fue posible determinar definitivamente que el ADN que obtuvimos del esqueleto era el de un humano moderno». Lo cierto es que como hemos explicado en lo que llevamos de anotación, no uno sino varios científicos ya habían dejado claro que «Ata» era un feto humano momificado completamente normal. Les bastó echar un vistazo al cuerpo o las radiografías ¿De verdad era necesario un análisis genético exhaustivo para llegar a esa conclusión?

Concluyen:

Esperamos que los restos sean tratados con respeto, y hemos pedido que sean devueltos a su país natal. También nos unimos a la petición de un énfasis renovado en la necesidad de educar a los genetistas y otros investigadores en el tratamiento delicado y ético de los restos humanos.

El editorial de Genome Research

Por su parte, la revista científica explicó en un editorial 11 que no se había incumplido ninguna disposición legal al realizar el análisis de la muestra de ADN.

En cualquier caso, reconocen que esta situación pone de manifiesto la naturaleza cambiante de este campo de investigación (la paleogenómica) y que a raíz de este caso han reforzado su compromiso para iniciar discusiones dirigidas al establecimiento de políticas en las revistas científicas y elaborar guías de obligado cumplimiento por los autores a la hora de la publicación de estudios con muestras históricas y antiguas de ADN.

La réplica a Nolan y colaboradores. El artículo en el International Journal of Paleopathology

Por otro lado, un grupo de científicos quiso publicar en Genome Research un artículo de réplica al estudio dirigido por Garry Nolan 12, pero dado que los editores se negaron, decidieron hacerlo en la revista International Journal of Paleopathology. El texto vio la luz el 28 de junio de 2018 bajo el título: «On engagement with anthropology: A critical evaluation of skeletal and developmental abnormalities in the Atacama preterm baby and issues of forensic and bioarchaeological research ethics» (como el anterior, este artículo también está publicado en acceso abierto).

Los autores examinan la hipótesis de que «Ata» tenga anomalías esqueléticas indicativas de displasia, al tiempo que critican la validez de interpretar una enfermedad basándose únicamente en análisis genéticos. Por último, hacen algunos comentarios sobre la ética de la investigación de este feto humano momificado.

La investigación de Nolan es un caso práctico perfecto para llamar la atención acerca de lo importante que es emplear un enfoque antropológico y una perspectiva más global cuando se analiza el ADN de restos humanos. Los autores defienden que la comprensión de los procesos biológicos del esqueleto –incluidos el crecimiento y el desarrollo normal y anormal– así como los procesos tafonómicos, el contexto ambiental y el deber de prestar atención a las cuestiones éticas relacionadas con los restos humanos, son aspectos vitales para llevar a cabo interpretaciones científicas.

Las críticas al estudio:

  1. No se ha publicado un análisis científico que analice el esqueleto. El informe de un forense español (que hemos mencionado más arriba) determina que «Ata» es un feto humano que murió aproximadamente en la décimo quinta semana de gestación.
  2. Pese a que Nolan insiste en que «Ata» tenía entre 6 y 8 años de edad según un análisis de la densidad ósea, termina por reconocer que nadie de su equipo pudo examinar el esqueleto, únicamente la muestra para el análisis genético y unas radiografías. Es un fallo crucial de metodología.
  3. En lo tocante al fenotipo «extraño», Nolan y sus colaboradores afirman que el esqueleto sólo tenía 10 pares de costillas en lugar de las 12 normales. La explicación para este hecho es sencilla: los pares 11 y 12 comienzan a formarse alrededor de la semana 11 y 12 de gestación. De hecho, la literatura clínica previene frente a la posibilidad de diagnosticar por error una displasia debido a la falta de osificación en los fetos en una fase temprana de gestación.
  4. El cráneo alargado puede explicarse por el propio proceso del parto y también por factores tafonómicos, es decir, por la forma en que el cuerpo quedó enterrado. El cráneo alargado de «Ata» es normal fenotípicamente teniendo en cuenta que se trata de un feto prematuro que ha sido expulsado.
  5. Por último, los autores ponen de manifiesto su escepticismo acerca de que los resultados genéticos apoyen las anomalías morfológicas, que por otro lado ya han comprobado que no existen. Según su criterio, es una casualidad que Nolan haya encontrado algunas mutaciones en los genes de «Ata» asociados con una predisposición a la displasia porque: 1) el impulso en su análisis se ha basado en una mala interpretación de la morfología esquelética; 2) las variantes genéticas específicas que ha descubierto no tienen un efecto funcional conocido sobre la morfología esquelética a esa edad; y 3) las otras variantes que han encontrado son novedosas pero tienen un significado desconocido.

Legislación arqueológica y ética en la investigación:

El otro motivo de crítica al trabajo de Nolan se centra en la forma en que se ha llevado a cabo la propia investigación.

Los autores indican que el análisis y la publicación de los datos de «Ata» en Genome Research no siguen los estándares éticos actuales exigidos en antropología. No hay consentimiento ético ni tampoco un permiso arqueológico de excavación, a pesar de que al menos uno de ellos es imprescindible. Además, el hecho de que el feto fuera vendido a su actual «poseedor» –lo que también es ilegal según la legislación chilena– sitúa a «Ata» en el contexto del tráfico de restos humanos.

Por último, hay una cuestión ética relativa a si «el fin justifica los medios». Es decir, podría darse el caso de que la publicación del trabajo estuviera justificada –pese a haberse hecho sin las consideraciones legales o éticas apropiadas– si ese estudio hubiera resuelto una cuestión antropológica, médica o de investigación genética realmente importante.

Lo que sucede es que vistos los resultados, no hay nada que sugiera que «Ata» tuviera alguna anormalidad esquelética, ni las conclusiones han despejado ninguna cuestión científica fundamental. Dado que Nolan ya realizó en 2013 un análisis preliminar de ADN que confirmó (sin sorpresas) que se trataba de un ser humano, en ese momento debió detenerse la investigación y el cuerpo repatriado a Chile.

Algunos aspectos bioéticos a tener en cuenta

Según han explicado el Presidente y la Directora de la Sociedad Chilena de Antropología Biológica 13, en Chile, la mayoría de los restos humanos de contexto arqueológico e histórico utilizados para la investigación científica están depositados en museos o universidades que se encargan de su conservación.

Como sucede en otros países, para acceder a ellos es preciso contar con una autorización de las instituciones encargadas de su custodia y conservación. En el mismo sentido, no se pueden llevar a cabo excavaciones arqueológicas sin el permiso del Consejo de Monumentos Nacionales de Chile 14.

Todos estos supuestos están contemplados en la legislación chilena, entre ellas la Ley de Monumentos Nacionales nº 17.288 15, y la Ley nº 19.300 sobre el patrimonio arqueológico y bioantropológico. Además, la ratificación del Convenio 169 de la Organización Internacional del Trabajo por parte de Chile ha supuesto la obligación de tener en cuenta el papel de las comunidades indígenas en la protección del patrimonio arqueológico y bioantropológico. Así, se requiere el consentimiento de las comunidades locales «que se consideren descendientes de las personas a quienes pertenecieron los restos».

Tampoco debemos dejar de lado que según el apartado 10 de las Pautas Éticas Internacionales para la Investigación y Experimentación Biomédica en Seres Humanos de la Organización Mundial de la Salud, en relación a la «Investigación en poblaciones y comunidades con recursos limitados», se establece que:

Antes de realizar una investigación en una población o comunidad con recursos limitados, el patrocinador y el investigador deben hacer todos los esfuerzos para garantizar que:

la investigación responde a las necesidades de salud y prioridades de la población o comunidad en que se realizará; y

que cualquier intervención o producto desarrollado, o conocimiento generado, estará disponible razonablemente para beneficio de aquella población comunidad.

En definitiva, dado que el equipo de Nolan desconocía el «origen» concreto de la muestra de ADN que se les entregó, tenían la obligación de buscar más información al respecto y cuestionarse seriamente si tanto el cuerpo como la muestra habían sido obtenidos de forma ilícita.

Conclusiones

El conocimiento que tenemos acerca del pasado se basa, en buena medida, en la información obtenida de los productos de la actividad cultural humana como, por ejemplo, los objetos o fuentes literarias. Estos productos culturales, especialmente aquellos registros escritos que documentan nuestro pasado, pueden interpretarse de muchas formas diferentes, a veces de forma contradictoria entre sí. Este problema se vuelve especialmente importante cuando tratamos de interpretar documentos históricos, ya que a menudo nos dicen más sobre el contexto cultural de sus autores, que de lo que sucedió realmente en el pasado.

De manera similar, los datos que nos aportan los esqueletos o restos humanos también están sujetos a sesgos y problemas de interpretación, pero de una clase distinta. Por ese motivo tienen tanto valor como fuente de información sobre el pasado. Son custodios de información –codificada en su genoma– sobre las relaciones personales y los procesos fisiológicos relacionados con el crecimiento, el desarrollo y la enfermedad, que constituyen un registro único de la vida y la muerte de nuestros antepasados.

La responsabilidad ética de los investigadores que estudian esos restos está en que deben tratarlos con dignidad y respeto; y hay un consenso bastante amplio en que sus descendientes deberían tener la autoridad necesaria para controlar la forma de disponer de los mismos. Por último, dada la importancia que tienen para comprender nuestro pasado común, deben ser conservados para que estén disponibles para la investigación científica, hoy y en el futuro.

Sin embargo, esto genera dos problemas. El primero estriba en que el término «respeto» es un concepto subjetivo que depende de cada cultura. Para un científico, un tratamiento respetuoso de los restos humanos puede consistir en obtener y preservar la información que contienen y que nos permita aprender todo lo posible acerca de la vida y muerte de esa persona. En cambio, un indígena pueda considerar intolerable su manipulación.

El segundo problema que se genera es en relación a la autoridad de las comunidades indígenas que se consideran descendientes de los restos. El dilema ético surge cuando tenemos que saber quién tiene el derecho de controlar la disposición de los restos cuando los individuos están relacionados muy lejanamente en el tiempo. ¿Cómo podemos establecer esa autoridad cuando hay un distancia de cientos, miles o, incluso, millones de años entre los vivos y los muertos? Y una vez establecida la conexión, ¿quién o quiénes deben tener esa autoridad? ¿Cada uno de los individuos, o el ente colectivo?

Hoy en día hay poca estructura legal o guías de conducta ética que ayuden a los investigadores a seguir las mejores prácticas en los estudios paleogenómicos. Sin embargo, hay criterios que sí están disponibles y se llevan aplicando durante años en otras disciplinas.

Parece evidente que en la actuación de Garry Nolan y su equipo en relación al caso de «Ata» ha tenido un peso importante el afán de notoriedad, dada la publicidad que recibió el caso tras la emisión del documental Sirius. Precisamente en casos como este, de tanta trascendencia mediática, es donde más falta hace proceder con cautela, congregar a un equipo multidisciplinar de científicos con conocimientos más amplios que los propiamente genéticos, lo que sin duda llevará a evitar abusos y evitará que se comentan errores y excesos tan gruesos como los que hemos visto en este caso.

Referencias

Notas

  1. Rasmussen, M., et al. (2010), «Ancient human genome sequence of an extinct Palaeo-Eskimo«. Nature, vol. 463, núm. 7282, p. 757-762.
  2. Callaway, E. (2018), «Divided by DNA: The uneasy relationship between archaeology and ancient genomics«. Nature, vol. 555, núm. 7698, p. 573-576.
  3. Callaway, E. (2018), ob cit.
  4. Tendríamos que hablar de Homo sapiens neanderthalensis, y de Homo sapiens denisova.
  5. Anotación «Especies “fósiles”» del blog de José María Bermúdez de Castro
  6. Warren, M. (2018), «Mum’s a neanderthal, dad’s a denisovan: First discovery of an ancient-human hybrid«. Nature, vol. 560, núm. 7719, p. 417-418.
  7. Ver a este respecto el libro: Turner, T. (2005), Biological anthropology and ethics. From repatriation to genetic identity. Albany: State University of New York Press, x, 326 p.
  8. Hay que solicitar otro tipo de permisos para realizar pruebas que pueden destruir un fósil, pero ese permiso generalmente lo concede un Estado como propietario en última instancia de los fósiles, que son considerados en la mayoría de los casos patrimonio nacional.
  9. Aunque decir que fue «recuperado» en el desierto es una forma demasiado suave para lo que debemos calificar como un expolio en toda regla.
  10. Nolan, G. y  Butte, A. (2018), «The Atacama skeleton«. Genome Research, vol. 28, núm. 5, p. 607-608.
  11. Editors Genome Research (2018), «A statement about the publication describing genome sequencing of the Atacama skeleton«. Genome Research, vol. 28, núm. 5, p. xiv.
  12. Una práctica muy común en el mundo de las publicaciones científicas porque así se fomenta el debate y el contraste de ideas.
  13. En el artículo “El caso de la niña de La Noria: implicancias éticas en la investigación con restos humanos”, publicado en Etilmercurio.
  14. Además se necesitan otros permisos para poder retirar cualquier resto humano de su contexto funerario.
  15. El artículo 21 de la Ley 17.288 afirma: «por el solo ministerio de la ley, son Monumentos Arqueológicos de propiedad del Estado los lugares, ruinas, yacimientos y piezas antropo-arqueológicas que existan sobre o bajo la superficie del territorio nacional. Para los efectos dela presente ley quedan comprendidas también las piezas paleontológicas y los lugares donde se hallaren…». Este concepto debe ser complementado con lo expresado por el artículo 1 de la misma Ley, en el sentido de que también son monumentos arqueológicos «los enterratorios o cementerios u otros restos de los aborígenes, las piezas u objetos antropo-arqueológicos, paleontológicos…, que existan bajo o sobre la superficie del territorio nacional o en la plataforma submarina de sus aguas jurisdiccionales y cuya conservación interesa a la historia, al arte o a la ciencia…». Estas disposiciones son importantes porque establecen claramente que los restos óseos de los pueblos originarios, de naturaleza arqueológica, son monumentos nacionales por el sólo ministerio de la ley y pertenecen al Estado.
Publicado por José Luis Moreno en ANTROPOLOGÍA, 1 comentario
Reseña: Autobiografía (Charles Darwin)

Reseña: Autobiografía (Charles Darwin)

     Última actualizacón: 15 marzo 2018 a las 19:11

Ficha Técnica

Título: Autobiografía
Autor: Charles Darwin
Edita: Editorial Laetoli, 2009
Encuadernación: Tapa blanda con solapas.
Número de páginas: 136 p.
ISBN: 978-8492422074

Reseña del editor

«Un editor alemán me escribió pidiéndome un informe sobre la evolución de mi mente y mi carácter —escribe Darwin—, junto con un esbozo autobiográfico, y pensé que el intento podría entretenerme y resultar, quizá, interesante para mis hijos o para mis nietos. […] He intentado escribir el siguiente relato sobre mi propia persona como si yo fuera un difunto que, situado en otro mundo, contempla su existencia retrospectivamente, lo cual tampoco me ha resultado difícil, pues mi vida ha llegado casi a su final».

No obstante, a los ojos de la familia, y especialmente de su mujer Emma Wedgwood, Darwin escribió estas memorias con demasiada libertad. El autor de El origen de las especies exponía abiertamente sus opiniones sobre amigos y conocidos, y de manera muy particular sobre la religión (el cristianismo le parecía, por ejemplo, «una doctrina detestable»). El texto apareció censurado en su primera edición, y sólo en la década de 1950 se recuperó la versión íntegra, sin recortes, que publicamos ahora en la Biblioteca Darwin.

Charles Darwin (1809-1882) publicó en 1859 el libro científico más leído de su siglo y seguramente de todos los tiempos, El origen de las especies. Es su obra cumbre y uno de los libros que más influencia ha tenido en la humanidad.

Reseña

Debemos saber que el texto que tenemos entre manos constituye la Autobiografía completa de este científico universal. Editado el texto original cinco años después de la muerte de Charles Darwin, su hijo Francis decidió realizar una serie de correcciones y supresiones bajo la supervisión de su madre, Emma Wedgwood. De esta manera, se pactó un texto de consenso que pareciese bien a toda la familia. Por eso resulta muy interesante disponer del texto íntegro, no sólo por conocer de primera mano las reales opiniones de su autor, sino también para saber qué partes se eliminaron y, de este modo, hacernos una idea de qué se consideraba en aquella época que podía manchar la memoria de Darwin –sobretodo cuestiones relacionadas con la religión–.

Comienza esta autobiografía con una declaración de intenciones por parte de Darwin, al tiempo que nos ofrece una explicación del motivo que lo ha llevado a escribir sus memorias: un editor alemán le había pedido que escribiese un informe sobre la evolución de su mente y su carácter, junto con un esbozo autobiográfico,

«He intentado escribir el siguiente relato sobre mi propia persona como si yo fuera un difunto que, situado en otro mundo, contempla su existencia retrospectivamente, lo cual tampoco me ha resultado difícil, pues mi vida ha llegado casi a su final.»

La obra se presenta dividida en diferentes capítulos organizados cronológicamente, datos que podemos dar por veraces gracias a la costumbre que tenía Darwin, desde muy joven, de llevar varios diarios acerca de sus ideas, trabajos etc.

31 de mayo de 1876. Recuerdos de la evolución de mi mente y mi carácter

Antes de asistir al colegio fue educado por su hermana Caroline, aunque quizás aquel plan no funcionara bien ya que, según le contaron, era mucho más lento para aprender que su hermana menor, Catherine, además de que fue, en muchos sentidos, un chico travieso.

En la primavera de 1817 le enviaron a un colegio de Shrewsbury sin internado, donde estuvo un año. Desde aquella época su gusto por la historia natural, y en especial por el coleccionismo, se hallaba muy desarrollado: procuraba conocer los nombres de las plantas y coleccionaba todo tipo de cosas, conchas, sellos, sobres timbrados, monedas y minerales.

El verano de 1818 fue al colegio de enseñanza media del Dr. Butler, en Shrewsbury, donde permaneció siete años, hasta el verano de 1825, cuando cumplió los 16. Bajo su punto de vista, nada pudo haber sido peor para su desarrollo intelectual que este lugar, pues era estrictamente clásico y sólo se enseñaba un poco de geografía e historia antiguas.

Como medio educativo, el colegio fue para mí un mero espacio vacío. Durante toda mi vida he sido singularmente incapaz de dominar cualquier idioma. El único placer que obtuve de aquellos estudios fue el que me produjeron algunas odas de Horacio, que me causaban gran admiración. Cuando dejé el colegio no era ni avanzado ni retrasado para mi edad; creo que todos mis maestros y mi padre me consideraban un muchacho corriente, más bien por debajo del nivel intelectual normal.

Reconoce que las únicas cualidades que resultaron muy prometedoras entonces para su futuro como científico fueron sus gustos, fuertes y variados, un gran empeño en todo lo que le interesaba y un placer intenso en comprender cualquier asunto o cosa complicada.

Su padre, médico de profesión, quiso que su hijo siguiera sus pasos, aunque como es de ver, no obtuvieron los frutos deseados,

«Me convencí, por diversas circunstancias menores, de que mi padre iba a dejarme en herencia suficientes bienes como para subsistir con cierta comodidad, aunque nunca imaginé que llegaría a ser tan rico como soy; de todos modos, aquella convicción fue lo bastante sólida como para contrarrestar cualquier esfuerzo importante por aprender medicina.»

«Uno de los mayores males de mi vida ha sido que no se me instara a practicar disecciones, pues no habría tardado en superar mi repugnancia, y esa práctica habría tenido un valor inestimable para mi futuro trabajo. Esto, y mi incapacidad para el dibujo, ha acabado siendo un mal irremediable.»

Cambridge, 1828-1831

Tras haber realizado dos cursos en Edimburgo, y comprender su padre que aquello de la medicina no era plato de gusto del joven Darwin, le propuso el estado clerical. Lo que tenía claro es que no quería que su hijo se convirtiera en un señorito ocioso.

«Pedí algún tiempo para reflexionar y como entonces no abrigaba la menor duda sobre la verdad estricta y literal de cada palabra de la Biblia, no tardé en convencerme de que nuestro credo debía ser aceptado plenamente. Nunca se me ocurrió pensar lo ilógico que era decir que creía en algo que no podía entender y que, de hecho, es ininteligible. Podría haber dicho con total verdad que no tenía deseos de discutir ningún dogma; pero nunca fui tan necio como para sentir y decir: credo, quia incredibile [creo porque es increíble].»

Por suerte para la historia del pensamiento universal, esa intención y el deseo de mi padre «fallecieron de muerte natural» cuando dejó Cambridge para embarcarse en uno de los viajes más famosos que haya realizado nadie: la misión en el Beagle.

Sus ocupaciones en Cambridge incluían la caza con armas y perros y, cuando le faltaba ésta, se dedicaba a recorrer el campo a caballo, llegando a formar parte de un grupo de deportistas. Sin embargo, ninguna de aficiones fue objeto de tanto entusiasmo ni le procuró tanto placer como la de coleccionar escarabajos,

«Se trataba de la mera pasión por el coleccionismo, pues no los diseccionaba y raras veces comparaba sus caracteres externos con descripciones publicadas, pero conseguía de alguna manera darles nombre.»

Pero no todo fue tiempo perdido, de aquella época data la amistad de Darwin con el profesor Henslow, quien recibía una vez a la semana en su casa todos los estudiantes y varios miembros mayores de la Universidad vinculados a la ciencia.

«Durante la última mitad de mi estancia en Cambridge di con él largos pasos la mayoría de los días, hasta el punto de que algunos profesores me llamaban “el hombre que pasea con Henslow”.»

Durante su último año en Cambridge leyó con atención el Viaje a las regiones equinocciales del Nuevo Continente de Humboldt. Esta obra, junto con la Introduction on the study of Natural Philosophy [Introducción al estudio de la Filosofía Natural], de sir J. Herschel, le hicieron soñar con hacer alguna aportación, aunque fuese la más modesta, a la noble estructura de la ciencia de la naturaleza.

«Ningún libro, ni siquiera una docena de ellos, me influyó ni de lejos tanto como esos dos.»

De hecho fue Henslow quien le convención para que empezara a estudiar geología. Éste le pidió a Sedgwick que le dejara acompañarle en su visita al norte de Gales para proseguir su famosa investigación geológica de las rocas más antiguas. Aquel viaje sirvió para enseñarle a comprender un poco la geología de un territorio y, algo que sería de trascendental importancia, darse cuenta de lo fácil que es pasar por alto algunos fenómenos, por más visibles que sean, si antes no han sido observados por nadie.

Viaje del Beagle, del 27 de diciembre de 1831 al 2 de octubre de 1836

Cuando Darwin volvió a casa después de su breve excursión geológica por el norte de Gales con Sedgwick, encontró una carta de Henslow en la que se le informaba que el capitán Fitz-Roy estaba dispuesto a ceder parte de su camarote a cualquier joven que se prestara voluntario para marchar con él, sin paga, como naturalista en el viaje del Beagle.

«Me sentí ansioso de inmediato a aceptar su oferta, pero mi padre se opuso enérgicamente y añadió unas palabras que fueron una suerte para mí: “Si puedes encontrar a un hombre con sentido común que te aconseje ir, te daré mi consentimiento”.»

Así fue como su tío, al recomendarle hacer ese viaje, consiguió el permiso de su padre.

Darwin reconoce que Fitz-Roy poseía un carácter singular dotado de muchas facetas muy nobles, pero que tuvieron varias peleas. La cosa no mejoró cuando Darwin comenzó a ganar fama y reconocimiento, mostrándose muy indignado con él por haber publicado un libro tan heterodoxo como El origen de las especies (el viejo capitán se había vuelto muy religioso).

«El viaje del Beagle ha sido, con mucho, el acontecimiento más importante de mi vida y determinó toda mi carrera; sin embargo, dependió de una circunstancia tan nimia como que mi tío se brindara a llevarme en coche los 48 kilómetros que me separaban de Shrewsbury ―cosa que pocos tíos habrían hecho― y de una trivialidad como la forma de mi nariz.»

«Los diversos estudios […] carecieron de importancia comparados con el hábito adquirido entonces de una enérgica laboriosidad y una atención intensa en todo cuanto emprendía. Procuraba que cualquier cosa sobre la que pensaba o leía influyera directamente en lo que había visto o era probable que viese; y mantuve ese hábito intelectual durante los cinco años del viaje. Estoy seguro de que fue ese entrenamiento lo que me ha permitido hacer todo cuanto he llevado a cabo en ciencia.»

«En la medida en que me es posible juzgar sobre mí mismo, trabajé hasta el límite a lo largo del viaje por el mero placer de investigar y por mi intenso deseo de añadir unos pocos hechos a la gran masa de datos de las ciencias naturales. Pero también tenía la ambición de ocupar un buen lugar entre los hombres de ciencia, aunque no puedo hacerme una idea de si esa ambición era en mí mayor o menor que en la mayoría de mis colegas.»

Desde mi regreso a Inglaterra, el 2 de octubre de 1836, hasta mi matrimonio, el 29 de enero de 1839

Darwin reconoce que estos dos años y tres meses fueron los más activos de su vida, aunque su precario estado de salud hizo que su trabajo se resintiese (una circunstancia recurrente a lo largo de su vida).

Durante este periodo concluyó su diario de viajes, leyó varios artículos ante la Sociedad Geológica, comenzó a preparar el manuscrito de sus Observaciones geológicas y dio los pasos necesarios para la publicación de Zoología del viaje del Beagle.

En julio abrió su primer cuaderno de notas en busca de datos relacionados con El origen de las especies asunto sobre el que llevaba mucho tiempo reflexionando y en el que no dejó de trabajar durante los siguientes 20 años.

Creencias religiosas (como hemos comentado al principio, la mayor parte de esta sección fue eliminada por sus “editores”. Para saber cuáles son estas partes, en las citas textuales aparece en negrita el texto eliminado en la primera edición de esta obra).

«Por aquel entonces fui dándome cuenta poco a poco de que el Antiguo Testamento, debido a su versión manifiestamente falsa de la historia del mundo, con su Torre de Babel, el arco iris como signo, etc. y al hecho de atribuir a dios los sentimientos de un tirano vengativo, no era más de fiar que los libros sagrados de los hindúes o las creencias de cualquier bárbaro.»

No obstante era muy reacio a abandonar sus creencias, a pesar de lo cual, la incredulidad fue abriéndose camino poco a poco, a un ritmo muy lento, aunque, al final, acabó siendo total. De hecho, afirma que le resulta difícil comprender que «alguien deba desear que el cristianismo sea verdad, pues, de ser así, el lenguaje liso y llano de la Biblia parece mostrar que las personas que no creen –y entre ellas se incluiría mi padre, mi hermano y casi todos mis mejores amigos– recibirían un castigo eterno.»

«El antiguo argumento del diseño en la naturaleza, tal como lo expone Paley y que anteriormente me parecía tan concluyente, falla tras el descubrimiento de la ley de la selección natural. En la variabilidad de los seres orgánicos y en los efectos de la selección natural no parece haber más designio que en la dirección en que sopla el viento. Todo cuanto existe en la naturaleza es resultado de leyes fijas.»

«En el momento actual, el argumento más común en favor de la existencia de un Dios inteligente deriva de la honda convicción interior y de los profundos sentimientos experimentados por la mayoría de la gente. Pero no se puede dudar de que los hindúes, los mahometanos y otros más podrían razonar de la misma manera y con igual fuerza en favor de la existencia de un Dios, de muchos dioses, o de ninguno, como hacen los budistas. También hay muchas tribus bárbaras de las que no se puede decir con verdad que crean en lo que nosotros llamamos Dios: creen, desde luego, en espíritus o espectros, y es posible explicar, como lo han demostrado Tylor y Herbert Spencer, de qué modo pudo haber surgido esa creencia.»

«No debemos pasar por alto la probabilidad de que la introducción constante de la creencia en Dios en las mentes de los niños produzca ese efecto tan fuerte y, tal vez, heredado en su cerebro cuando todavía no está plenamente desarrollado, de modo que deshacerse de su creencia en Dios les resultaría tan difícil como para un mono desprenderse de su temor y odio instintivos a las serpientes (me siento impulsado a buscar una Primera Causa que posea una mente inteligente análoga en algún grado a la de las personas cuando veo imposible concebir este universo como resultado de la casualidad o la necesidad ciegas. Merezco por tanto que se me califique de teísta).»

«Nada hay más importante que la difusión del escepticismo o el racionalismo durante la segunda mitad de mi vida.»

Desde mi matrimonio, el 29 de enero de 1839, fecha en que fijamos nuestra residencia en la calle Upper Gown, hasta que dejamos Londres y nos instalamos en Down, el 14 de septiembre de 1842.

Darwin se siente enormemente afortunado porque su mujer se hubiera casado con él, la considera una bellísima persona no sólo por su carácter, sino por saber atenderle y cuidarle durante los largos periodos de enfermedad. También tiene buenas palabras para sus hijos,

«He sido sin duda, muy feliz en mi familia, y debo deciros, hijos míos, que ninguno de vosotros me ha causado ni un minuto de ansiedad, excepto en el terreno de la salud. Sospecho que hay pocos padres de cincos hijos que puedan decir esto con total verdad. Habla con enorme tristeza de la muerte de su hija Annie el 24 de abril de 1851 cuando tenía 10 años.»

Durante los tres años y ocho meses que vivió en Londres realizó menos tareas científicas aunque trabajó muy duro: avanzó en su obra Los arrecifes de coral (cuyas últimas pruebas fueron corregidas el 6 de mayo de 1842) y leyó ante la Sociedad Geológica varias ponencias dedicadas a los bloques erráticos de Sudamérica, a los terremotos, y a la formación de mantillo por la acción de las lombrices de tierra.

A continuación siguen unas páginas donde nos habla de su relación con los científicos del momento.

En esta época visitó a Lyell más que a cualquier otro, tanto antes como después de su matrimonio. Destaca que su mente se caracterizaba por la claridad, la prudencia, un juicio sólido y mucha originalidad. Además, reconoce que Lyell manifestaba una cordial simpatía por el trabajo de otros hombres de ciencia.

«La ciencia le procuraba un apasionado deleite y sentía el interés más vivo por el progreso futuro de la humanidad. Era muy amable y completamente liberal en sus creencias, o más bien incredulidades, religiosas; pero era fuertemente teísta. Le encantaba la compañía, sobre todo de hombres eminentes y personas de alto rango; este aprecio exagerado por la posición de la gente en el mundo me parecía su principal debilidad.»

«Conocí a todos los geólogos destacados. Me agradaba la mayoría de ellos, excepto Buckland, que, a pesar de ser una persona de buen humor y poseer un carácter excelente, me pareció un hombre vulgar y casi tosco. Le impulsaba más el ansia de notoriedad, que a veces le llevaba a actuar como un bufón, que el amor por la ciencia.»

«Murchison estaba lejos de poseer una mente filosófica. Era muy amable y solía esforzarse al máximo en favorecer a todo el mundo. Valoraba el rango hasta la ridiculez y exhibía este sentimiento y su propia vanidad con la simplicidad de un niño.»

«Robert Brown tendía a burlarse de cualquiera que escribiese sobre algo que no entendía totalmente; recuerdo que le elogié la History of the Inductive Science de Whewell, y me respondió: “Sí, supongo que ha leído los prólogos de muchos libros”.»

«Mientras viví en Londres, vi a menudo a Owen, por quien sentía una gran admiración, pero nunca fui capaz de comprender su carácter y nunca intimé con él. Tras la publicación de El origen de las especies se convirtió en un enemigo acérrimo; ello no se debió a ninguna disputa entre nosotros sino, hasta donde me es posible juzgar, a los celos provocados por el éxito de la obra. Su capacidad de odio no tenía, desde luego, rival. Cuando yo, en el pasado, defendía a Owen, Falconer me solía decir: “Ya los descubrirás algún día”, y así fue.»

«Un poco más tarde me hice amigo íntimo de Huxley. Su mente es rápida como el destello de un rayo y tan afilada como una navaja. Es el mejor conversador que he conocido. Nunca escribe ni dice nada anodino. En Inglaterra ha sido el principal sostén del principio de la evolución gradual de los seres vivos. Aunque ha realizado un gran número de espléndidos trabajos en zoología, habría hecho mucho más si no hubiera consumido tanto tiempo en tareas oficiales y literarias y en sus campañas por mejorar la educación en las zonas rurales.»

En estas líneas podemos ver un Darwin completamente honesto, que nos brinda una información valiosísima para cualquier historiador de la ciencia como es la de poder conocer de primera mano la opinión que tan gran científico tenía de sus contemporáneos. Sin embargo, vemos que gran parte de estos comentarios fueron eliminados antes de su publicación sin duda por las molestias que podían causar en los aludidos, sus familias y la sociedad en general.

Mis publicaciones

En este capítulo encontramos detalles interesantísimos acerca de cómo se gestaron sus libros, mereciendo especial interés lo relativo a cómo se fue abriendo camino la idea de la selección natural a lo largo de sus viajes.

Además, nos cuenta cómo pudo realizar una labor tan abrumadora como la que llevó a cabo (publicó 17 libros) y, además, con tanto éxito:

«Durante muchos años me atuve a una regla de oro consistente en redactar en seguida y sin falta una nota siempre que me encontraba con un dato publicado o ante una observación o pensamiento nuevos opuestos a mis resultados generales, pues he descubierto por experiencia que esa clase de datos y pensamientos tendían a desaparecer de la memoria mucho más que los favorables. Debido a ese hábito, han sido pocas las objeciones contrarias a mis opiniones de las que, al menos, no me haya percatado y a las que no haya intentado responder.»

Valoración de mis capacidades mentales

Por último, cerramos el libro con una serie de reflexiones que nos acercan el lado más humano de gran científico, sus temores, sus pensamientos acerca de su propia capacidad intelectual y otros aspectos que él destaca de su forma de trabajar y pensar:

«Mi padre vivió hasta los 83 con una inteligencia tan despierta como siempre y con todas sus facultades intactas, así que espero poder morir antes de sufrir algún fallo mental apreciable.»

«Mi inteligencia parece adolecer de una especie de fatalidad que me conduce a formular mis afirmaciones y propuestas de forma equivocada o torpe en un primer momento. En el pasado solía pensar las frases antes de ponerlas por escrito; pero desde hace varios años he descubierto que ahorra tiempo garabatear páginas enteras con mala caligrafía y con la mayor rapidez posible, comprimiendo la mitad de las palabras para luego corregirlas pausadamente. Las frases garabateadas de ese modo suelen ser mejores que las que podría haber escrito sin prisas.»

Fue un hombre tremendamente metódico. Por ejemplo, al final de cada libro que lee incluye un índice con todos los datos relacionados con su trabajo. De esta forma, antes de iniciar cualquier tema, consulta todos los índices breves y, tomando las carpetas adecuadas, tiene a su disposición toda la información recogida a lo largo de su vida.

Además de leer sobre temas muy variados, le gustaban especialmente las novelas. Nos cuenta que le han leído en voz alta muchas novelas y, siempre que tienen un final feliz, le gustan todas,

«Según mi gusto, una novela no es de primera categoría a menos que contenga algún persona a quien se pueda amar plenamente; y si es una mujer hermosa, tanto mejor.»

Respecto a su inteligencia, nos dice que no posee una gran rapidez de entendimiento o de ingenio y que su capacidad para el pensamiento prolongado y puramente abstracto es muy limitada,

«Tengo bastante imaginación y sentido común o sensatez, como deben de tenerlas todos los abogados o médicos de éxito, pero no más, según creo.»

«Como saldo a favor, pienso que soy superior al común de los mortales para percatarme de cosas que no atraen fácilmente la atención y observarlas con cuidado. Mi diligencia en observar y recabar datos ha sido casi todo lo grande que podía ser.»

«Mi éxito como hombre de ciencia ha estado determinado, hasta donde me es posible juzgar, por un conjunto complejo y variado de cualidades y condiciones mentales. Las más importantes han sido el amor a la ciencia, una paciencia sin límites al reflexionar largamente sobre cualquier asunto, la diligencia en la observación y recogida de datos, y una buena dosis de imaginación y sentido común.»

En definitiva, creo que ha sido todo un acierto por parte de Laetoli permitirnos conocer sin censuras los pensamientos más íntimos de uno de los científicos más importantes de la historia. Acercarnos a quienes hacen ciencia, comprender cómo surgió en ellos el interés por saber cómo funciona la naturaleza, saber en definitiva que son seres humanos con virtudes, defectos y manías, es un medio perfecto para que nazcan más vocaciones científicas.

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Publicado por José Luis Moreno en RESEÑAS, 0 comentarios
La importancia de enseñar la evolución humana

La importancia de enseñar la evolución humana

     Última actualizacón: 21 mayo 2018 a las 18:11

La frase de Theodosius Dobzhansky «Nada tiene sentido en biología si no es a la luz de la evolución» es mi cita científica favorita, ya que resume perfectamente lo importante que es la evolución para nuestra comprensión de la biología. Por desgracia, en demasiadas escuelas no se enseña en absoluto la evolución, o no se enseña en toda su extensión. Cuando se trata de la evolución humana en particular, las estadísticas son aún más deprimentes. De acuerdo con una encuesta realizada en 2008 por Berkman y Plutzer, el 17% de los profesores de biología de secundaria omiten la evolución humana en su totalidad, mientras que la mayoría (60%) dedican entre una y cinco horas de clase para ello. En Estados Unidos, hay muy pocos estados (siete más el Distrito de Columbia en 2007) con unos estándares en ciencia que incluyen específicamente la evolución humana; y la evolución humana ha desaparecido de las normas NGSS aprobadas en 2013 [Next generation science standards]. Hay muchas razones por las que la evolución humana puede no formar parte del programa oficial, pero la «controversia» en torno a nuestros orígenes y el temor a una respuesta negativa de los padres por motivos religiosos están sin duda entre ellas.

Bipedalism

Sin embargo, omitir o minimizar el debate sobre la evolución humana es perder una oportunidad para involucrar a los estudiantes. Desde pequeños nos preguntamos de dónde venimos; la evolución lo explica. A partir de la increíble variedad de fósiles que se han encontrado en África, Asia y Europa podemos reconstruir nuestro linaje evolutivo desde Australopithecus a los primeros Homo sapiens y explorar las diferentes especies que se separaron en medio. Estudiando el registro fósil podemos entender cuándo comenzamos a caminar erguidos, observando los grandes cambios morfológicos que nos distinguen del resto de grandes simios, como una pelvis ancha en forma de cuenco, dedos gordos en línea con el resto de dedos de los pies y brazos más cortos. Podemos ver cuando aumentó el tamaño de nuestro cerebro (cuando apareció Homo erectus) y el consiguiente gran cambio en nuestra tecnología. Como se suele decir, el resto es historia.

Aprovechar nuestra curiosidad inherente acerca de nuestra historia y nuestro origen es una forma estupenda de motivar a los estudiantes sobre la ciencia. ¿Quién no quiere saber por qué hacemos las cosas que hacemos y tenemos el aspecto que tenemos? Aprender acerca de nuestra propia evolución ayuda a los estudiantes a sentirse conectados con la ciencia. Puede ser divertido ver experimentos de química, pero éstos no se identifican con nuestra propia vida. Muchos estudiantes nunca se imaginarían a sí mismos como un «típico» científico con una bata blanca trabajando en un laboratorio durante todo el día. Pero nos podemos identificar al instante con la evolución humana, y lo ven los estudiantes que están interesados en la ciencia pero no se dan cuenta que pasar tiempo en el campo excavando fósiles u observando a nuestros parientes primates en su hábitat natural son ejemplos de «hacer ciencia». Yo era una de esas estudiantes que nunca pensó que podría dedicarme a la ciencia. Estaba concentrada en convertirme en actriz. Las matemáticas me costaban, pero siempre me fue bien en biología. Tras no acceder a la escuela de teatro sino a la Universidad de Bucknell, mi amor por los animales me llevó a estudiar el comportamiento animal. Fue la mejor decisión que he tomado, y mientras estuve en Tanzania durante mi semestre en el extranjero, rodeada de monos verdes durante mi proyecto de investigación, supe que quería ser primatóloga. Mi amor por los primates fue lo que me llevó al campo de la antropología evolutiva y me hizo interesarme y apasionarme por ella.

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Estudiar la evolución humana es una lente a través de la cual los estudiantes, y la gente en general, puede ver cómo estamos conectados con el mundo. Somos primates, igual que los animales que llamamos simios y monos, aunque nuestro propio camino evolutivo nos recompensó haciendo que camináramos sobre dos piernas y teniendo un cerebro realmente grande. La evolución no es direccional; no se esfuerza para mejor. Los animales que están mejor adaptados a su ambiente sobreviven el tiempo suficiente para reproducirse y dejar sus genes a su descendencia. Los rasgos únicos que nos definen como humanos no nos hacen mejores que nuestros parientes primates— simplemente nos hacen diferentes. Los chimpancés están bien adaptados a los ambientes en los que viven y prosperan; de ninguna manera son «menos evolucionados» que nosotros. Es cierto que los seres humanos hemos dominado y alterado el mundo que nos rodea, pero si entendemos nuestro lugar evolutivo en el mundo, se hace más difícil justificar la idea de que somos mejores que los organismos con los que compartimos el planeta. De este modo, el estudio de la evolución humana nos enseña humildad, y hoy en día, todos necesitamos un poco de humildad.

Nos enfrentamos a un cambio climático de una escala sin precedentes a causa de nuestras acciones, poniendo en riesgo la Tierra tanto para nosotros como para el resto de plantas y animales que viven aquí. Debemos empezar a utilizar bien nuestros grandes cerebros para detener los cambios que podrían significar el fin de nuestro camino en este planeta. Hubo especies de homínidos, como Australopithecus afarensis, que vivieron durante unos 900.000 años, casi cuatro veces más de lo que hemos existido nosotros, pero finalmente se extinguieron. Estos ejemplos enseñan a los estudiantes que nuestra especie no es el sine qua non de la evolución humana. No somos inmunes a las fuerzas que pueden causar la extinción. Ahora podemos ver lo vulnerables que somos a enfermedades epidémicas como el ébola, el VIH, e incluso la gripe común. Los desastres naturales —en aumento debido al cambio climático— pueden dejarnos indefensos y vulnerables. La tecnología nos puede ayudar, pero no podemos dar por sentado que nos salvará.

teachinghumanevolution

Tenemos el deber de enseñar a la próxima generación de dónde viene, evolutivamente hablando, y luchar contra la idea de que somos de alguna forma invencibles y omnipotentes. Los estudiantes deben comprender cuál es nuestro lugar biológico en el mundo. La enseñanza de la evolución humana es demasiado importante como para eludirla por miedo a la controversia que la rodea. He visto el momento en el que un estudiante comienza a entender la imagen general de dónde venimos, y es increíble contemplarlo. Tenemos que darles más oportunidades para que vivan momentos como este, que pueden cambiar su perspectiva y mostrarles una nueva forma de pensar. Sólo cuando eso suceda será cuando esta generación vea lo precario que es nuestro lugar en este mundo, y estará motivada para hacer todo lo que pueda por evitar que el cambio climático cause estragos en el único lugar que nosotros, y el resto de la vida en la Tierra, llamamos hogar.

 

Traducción de la anotación The Importance of Teaching Human Evolution escrita por Lauren Saville.

Gracias al Centro Nacional por la Educación Científica por autorizar la traducción del texto.

Courtesy of the National Center for Science Education, www.ncse.com.

Publicado por José Luis Moreno en ANTROPOLOGÍA, 15 comentarios
Los números de la biología (y II)

Los números de la biología (y II)

     Última actualizacón: 19 marzo 2018 a las 11:01

Como vimos al final de la primera parte de esta anotación, la maquinaria metabólica de los animales muestra una importante variación alométrica en relación a su tamaño: aunque la tasa metabólica aumenta de manera uniforme con la masa del organismo, este incremento no es proporcional.

Los animales más grandes (con una mayor masa) necesitan más energía para sobrevivir que los más pequeños. Uno podría pensar que un elefante, que es unas 1000 veces más pesado que un ratón, necesitaría unas 1000 veces más energía que éste (lo que implicaría un aumento isométrico). Sin embargo, esto no es lo que sucede: cuanto mayor es el animal, aunque precise más energía, consume proporcionalmente menos que un animal de tamaño pequeño. ¿Cuál es la explicación de este fenómeno?

Los fisiólogos fueron los primeros en darse cuenta de las dificultades que entrañaba explicar el comportamiento del metabolismo en relación con el tamaño corporal. Alrededor de 1830, dos franceses, Jean-François Rameaux (fisiólogo) y Pierre Frédérique Sarrus (matemático), estudiando la temperatura de los animales de sangre caliente, llegaron a la conclusión de que la pérdida de calor debería ser proporcional a la superficie del animal (ya analizamos esto al hablar de la evaporación a través de la piel); y que tanto la ganancia como la pérdida de calor debían de ser iguales ya que el organismo mantiene una temperatura constante.

Siguiendo esta argumentación, el calor generado por el metabolismo y el perdido por evaporación deberían variar por igual con el área de la superficie (que es el cuadrado de las dimensiones lineales del animal). Sin embargo, los datos obtenidos en el laboratorio eran paradójicos ya que, si bien el calor perdido variaba con el área superficial, el generado por el metabolismo lo hacía en función del volumen corporal (el cubo de las dimensiones lineales del animal).

Otro fisiólogo, el alemán Carl Bergmann, aclaró que la clave no estaba en distinguir entre animales de sangre caliente o fría, sino entre animales de temperatura constante o variable (de hecho, Bergmann fue quien acuñó los términos homeotermo y poiquilotermo que seguimos utilizando hoy en día). Concluyó que el animal más pequeño produce más calor (por unidad de masa) que el animal grande para mantener el ritmo de la pérdida superficial, y que esta producción extra de calor significa más gasto de energía, más consumo de alimento y más trabajo realizado. Dicho de otra forma, dado que los animales homeotermos tienen que mantener la temperatura corporal constante, para compensar la pérdida de calor con el medio, deben incrementar el generado por el metabolismo. Un ser humano consume diariamente alrededor de una quinta parte de su propio peso corporal en alimento, pero un ratón debe comer la mitad de su peso al día; de ahí que su ritmo de vida sea más rápido, se reproduzca más deprisa y envejezca y muera antes.

La desventaja del tamaño pequeño es mayor cuando la pérdida de calor se ve acelerada por la conducción (como sucede por ejemplo en el Ártico) o por convección (como en el mar). De esta forma podemos comprender porqué en las grandes latitudes viven aves de gran tamaño pero no pequeñas, y también porqué viven osos pero no ratones. Es lo mismo que sucede en el mar donde no hay mamíferos de pequeño tamaño.

A pesar de estos avances, no fue hasta que entró en escena un químico agrícola suizo cuando dispusimos de análisis cuidadosos de la relación exacta entre la producción de calor (o metabolismo) y el tamaño corporal.

La ley de Kleiber

Max Kleiber se incorporó al departamento de zootecnia (una rama de la agricultura relacionada con la producción y el cuidado de animales) de la Universidad de California en Davis en 1929, y se impuso la tarea de construir unas cámaras de respiración para realizar investigaciones sobre el metabolismo de los animales. Esta estimación de las tasas metabólicas tenía importantes repercusiones en el negocio ganadero ya que permitía predecir con cierta fiabilidad la cantidad de alimento que necesitarían éstos (fundamentalmente vacas) y la cantidad de carne que producirían una vez sacrificados.

Siguiendo esta línea de investigación ―y tras innumerables mediciones con gallinas, conejos, caballos, personas etc.― llegó a la conclusión de que el metabolismo de un animal ―su respiración, su circulación sanguínea y digestión, entre otros procesos― fuera cual fuera el animal, se podía predecir tomando su peso corporal elevado a la potencia de ¾. Más aún, la tasa metabólica basal, se midiera por la tasa de consumo de alimento, consumo de oxígeno o producción de calor, variaba de un modo incluso más regular cuando la comparación no se realizaba dentro de la misma especie, sino entre especies diferentes. Así, este fenómeno de escala se reducía a un algoritmo matemático invariable, la escala de la cuarta potencia: si se pone en relación la masa y el metabolismo dentro de una escala logarítmica aparece una línea perfectamente recta que parte de ratas y palomas y va subiendo conforme aumenta el tamaño del organismo.

Veamos como lo explicó el propio Kleiber en un artículo que se ha hecho famoso, Body size and metabolism, publicado en 1932 en la revista Hilgardia (la primera publicación técnica de la Universidad de California relacionada con la agricultura):

Podemos encontrar una formulación general de la ley que expresa la relación entre el tamaño corporal y el metabolismo si representamos en un gráfico el logaritmo del metabolismo frente al logaritmo de la masa corporal. Aparece una línea recta, indicando que el logaritmo del metabolismo basal es proporcional al logaritmo de la masa corporal.

De la función linear de los logaritmos del metabolismo y la masa corporal se sigue que el metabolismo por unidad de una cierta potencia de la masa corporal es constante. Éste, de hecho, es el resultado que se obtuvo probando diferentes cálculos que se muestran en la tabla y resultó que la potencia de ¾ de la masa corporal era la unidad que encajaba mejor.

Una de las conclusiones más hermosas de esta ley según el divulgador George Johnson es que el número de latidos de una vida tiende a ser el mismo en todas las especies; lo que sucede es que los animales de mayor tamaño se toman más tiempo en agotar los suyos.

Terminaremos este apartado con una maravillosa constatación de esta ley. El fisiólogo inglés Douglas Wilkie llamó la atención, en un simposio celebrado en la Universidad de Cambridge en 1975, acerca de un hecho muy relevante en relación con la tasa metabólica de los niños inmediatamente después del nacimiento. Las mediciones mostraban que la tasa basal de consumo de oxígeno en el neonato aumentaba alrededor de 36 horas tras el parto, de 3,5 mm por minuto y kilogramo (apropiada para el tamaño de la madre) a unos 7 mm por minuto y kilogramo (apropiada para la masa corporal del bebé). Mientras el feto está dentro de la madre se comporta metabólicamente como si fuese uno más de sus órganos, acompasándose a la intensidad metabólica relativamente baja determinada por el peso de ella. En las 36 horas que siguen al nacimiento, las tasas de actividad de sus enzimas y mitocondrias han cambiado, acelerando sus procesos lo suficiente para llegar, en el segmento de la línea de Kleiber correspondiente a los humanos, al punto determinado por su propio peso como un ser pequeño y autónomo.

¿Tiene explicación?

Una explicación a los fundamentos de la ley de Kleiber podemos buscarla en la física y en la geometría del sistema circulatorio de los animales. Los animales jóvenes (y también los más pequeños) respiran más veces por unidad de peso que los más viejos (o los más grandes) de la misma especie debido al gasto energético necesario para el crecimiento; del mismo modo, los animales adultos de pequeño tamaño de una especie determinada respiran más veces por unidad de peso que un adulto de mayor tamaño de otra especie diferente debido a que una mayor parte de su masa corporal está formada por la estructura que le sirve de soporte (esqueleto, musculatura etc.) más que por reservas; la masa estructural requiere mayores costes de mantenimiento, mientras que la masa de reserva no.

Todavía se discute por la comunidad científica si el exponente de la ley de Kleiber debe ser ⅔ en lugar de los ¾ que se ha aceptado de forma más general. Debido a que la ley de Kleiber se refiere a la obtención, uso y pérdida de energía por un sistema biológico, la tasa metabólica del sistema se tomó en principio como ⅔ (en lo que se conoce como ley de la superficie, que ya analizamos en la primera parte de esta anotación), porque se pensaba en la energía en términos de energía térmica. Los investigadores tomaron como modelo los animales esféricos para elaborar sus hipótesis ya que es una buena aproximación matemática (en términos generales podemos considerar el cuerpo de los diferentes animales como esferas de mayor o menor tamaño). Los dos tercios expresaban la relación entre el cuadrado del radio (el área de la superficie) y el cubo del radio de la esfera (que representa el volumen): cuando aumenta el radio, el volumen aumenta más rápido que el área de su superficie. Presumiblemente, este es el motivo por el que las grandes criaturas viven más tiempo que las pequeñas: a medida que se hacen más grandes, pierden menos energía por unidad de volumen en forma de calor radiado a través de la superficie.

Sin embargo, el problema con el exponente de ⅔ era que no estaba de acuerdo con muchos de los datos obtenidos empíricamente.

Forma, función y evolución de los organismos vivos

En esta nueva investigación, los autores plantean una derivación de la ley de Kleiber que opera de forma independiente a la enorme variedad de especies. Los grandes organismos multicelulares más comunes en la tierra, las plantas y los animales, presentan formas distintas según impone la distribución de la masa sobre el volumen (los animales son capaces de moverse y son aproximadamente homogéneos en su distribución masiva; mientras que las plantas son organismos enraizados con una geometría heterogénea ya que la masa del árbol está más concentrada en el tallo y en las ramas que en las hojas). Por lo tanto, la pregunta es, dadas las similitudes, ¿qué subyace al exponente dominante de ¾?

Los investigadores entienden que hay un factor que falta en la ecuación. Algunos han propuesto que tiene que ver con el espacio ocupado por los órganos internos. Otros han planteado que la fractalidad está en el fondo de la escala alométrica, una forma que es común a las ramas del árbol y los vasos sanguíneos de los animales. En este sentido, los matemáticos se dieron cuenta de que en nuestro interior existe una estructura fractal que distribuye la energía por el organismo. El sistema circulatorio, las venas, arterias y capilares son autosimilares, es decir, si examinamos el conjunto del sistema a escalas cada vez más menores, vemos que está formado por copias más pequeñas de la misma figura. Los modelos teóricos presentados por Geoffrey West, Brian Enquist, y James Brown (en su artículo A general model for the origin of allometric scaling laws in biology) pretenden mostrar porqué el exponente de ¾ puede surgir de las restricciones que impone distribuir los recursos a través de redes de ramificación jerárquica.

 

Ejemplos esquemáticos de los segmentos de las redes de distribución biológica: (A) los sistemas circulatorio y respiratorio de mamíferos compuestos por tubos ramificados; (B) sistema vascular de las plantas compuesto por vasos divergentes, (C) representación topológica de este tipo de redes, donde k representa el orden del nivel, comenzando con la aorta (k = 0) y terminando con los capilares (k = N), y (D) parámetros de un tubo típico en el nivel k-ésimo. Tomado de West et al. (1997).

Sin embargo, otros investigadores argumentan que, aunque las redes circulatorias pueden suponer ventajas, la potencia de ¾ tiene que ver con el transporte dirigido de nutrientes. En cualquier caso, algunos estudios recientes demuestran que puede surgir la escala de la cuarta potencia incluso cuando no hay fractalidad subyacente.

Para los autores del nuevo estudio el factor desconocido es otro: la velocidad a la cual los nutrientes son distribuidos por todo el cuerpo y se elimina el calor.

A pesar de su evolución independiente y de poseer diferentes metabolismos, las plantas vasculares y los animales bilaterales comparten importantes características de diseño: una masa interna que comprende células organizadas capaces de actividades metabólicas y bioenergéticas, un mecanismo de transporte para la distribución de las moléculas y la energía, y una superficie capaz de intercambiar esa materia y energía con el medio ambiente. Independientemente de las diferencias de forma observadas entre estos dos grupos, la física asociada a la transformación, el transporte y el intercambio de materia y energía debe imponer inevitablemente limitaciones físicas en sus diseños (un organismo es similar a un motor ―parte de la energía obtenida de la alimentación se utiliza para el funcionamiento del organismo, el crecimiento, la reproducción, mientras que el resto se disipa a través de su superficie).

Siguiendo con la notación tradicional, toman como tasa metabólica basal «B», y la masa como «M». La tasa metabólica es una medida de la energía que se distribuye por el organismo por unidad de tiempo y debe ser proporcional a la energía disipada a través de la superficie. Lo que hacen es derivar la ley de Kleiber tomando en consideración el consumo de energía, y estudian el papel de la geometría, según la relación entre la superficie y el volumen, teniendo en cuenta la energía expulsada.

Lo que han hecho los investigadores ahora es centrar su atención en esta geometría y en las limitaciones que impone a la fisiología de los organismos. Ya hemos señalado que el enlace entre los distintos organismos se encuentra en el hecho de que la tasa metabólica es proporcional al área de la superficie, y el punto crucial sobre el que llaman la atención en este estudio es que la constante de proporcionalidad tiene que incluir la velocidad de la entrega de nutrientes y/o el transporte de energía en la superficie.

Según esta aproximación, las dos cantidades que determinan la tasa metabólica «B» son el área de superficie «S» y la velocidad de transporte de los nutrientes «v» de donde obtenemos que

B ~ Sv

Cabría esperar una ley de potencias pura en la relación entre la tasa metabólica y la masa solo cuando el producto de la superficie y la velocidad de transporte guardasen proporción precisamente como una ley de potencias de la masa del organismo. Del mismo modo, sería lógico esperar que la capacidad de transporte en la superficie pudiera variar de especie a especie dependiendo tanto de las condiciones de la superficie como del ambiente. Por este motivo, un comportamiento puro de la ley de potencias únicamente podría sostenerse en una situación idealizada.

En definitiva, la relación entre el volumen y la tasa metabólica es diferente para geometrías diferentes, lo que conlleva profundas consecuencias para la vida.

Ya hemos visto que podemos caracterizar la superficie de un organismo «S» como proporcional a su volumen «V» con un exponente dado (S ~ V x). En este sentido, la naturaleza nos dice que este exponente («x») es 1 para los árboles y ⅔ para los animales. Teniendo en cuenta estos datos, los autores han elaborado la siguiente tabla:

En ella se muestran los exponentes que marcan la proporción entre el concepto reflejado en la primera columna con la masa del organismo «M». Constatamos que la variación alométrica de la tasa metabólica basal, el tiempo biológico (por ejemplo, el tiempo que dura un ciclo de circulación sanguínea o la duración de la vida), y la tasa biológica (como las tasas de mutación o las tasas de bombeo) no dependen de la geometría del organismo y son universales (vemos por ejemplo que el exponente que relaciona la tasa metabólica con la masa es idéntico —¾— tanto en árboles como en animales).

Para un árbol el volumen es toda su superficie (S ~ V) con las hojas actuando como unidades terminales donde el agua que sube desde el suelo se evapora; y cuya velocidad de transporte es constante e independiente de la masa organismo (algo imprescindible dado que el agua sube por el tronco teniendo que vencer la fuerza de la gravedad). Por otro lado, la densidad aumenta con la masa ya que, como hemos apuntado, ésta no se distribuye de manera uniforme sino que se concentra en el tronco y en las ramas. Debemos tener presente igualmente que las hojas de las plantas absorben la mayoría de la luz visible que incide sobre su superficie. Sin embargo, más allá de 700 nanómetros (justo en el límite de nuestra percepción visual), las plantas reflejan casi toda la luz solar gracias a lo cual evitan sobrecalentarse.

En contraste, un animal tiene una densidad uniforme ―la masa y el volumen son proporcionales; y la velocidad del flujo sanguíneo aumenta proporcionalmente con la masa en una tasa determinada por la masa elevada a 1/12 (M1/12). Este es el motivo por el que los animales necesitan una bomba, el corazón, para distribuir la sangre por todo el cuerpo. “Los animales necesitan ajustar el flujo de nutrientes y de calor a medida que cambia su masa para mantener la mayor eficiencia energética posible. Por eso los animales necesitan una bomba, un corazón, y los árboles, no”. Al incluir esa información en su ecuación, los expertos encontraron que habían alcanzado una explicación completa de la ley de Kleiber.

Dada la riqueza de las estrategias adaptativas de la naturaleza y las diferencias en la historia de vida, el clima, las estrategias metabólicas, y el hábitat de los organismos multicelulares, un resultado notable es que, a pesar de las desviaciones y variaciones, se observa una fuerte tendencia en la relación entre la tasa metabólica y la masa corporal. La figura de arriba muestra la gráfica logarítmica de las relaciones entre la tasa metabólica y la masa para árboles (A) y mamíferos (B). A pesar de que las curvas de las dos gráficas son distintas, en el límite mayor de la masa tanto árboles como mamíferos siguen aproximadamente la ley de Kleiber.

Consideremos ahora el otro caso limitante de la geometría del organismo que corresponde a un área de superficie mínima para un volumen dado: un animal con x = ⅔ (S ~ V ⅔). Para que la eficiencia metabólica de los animales coincida con la de los árboles, se requiere que la velocidad de transporte de los nutrientes sea proporcional a la masa del organismo elevada a 1/12 (v ~ M1/12).

Y esto es justamente lo que apoyan los datos empíricos ―una velocidad que aumenta con la masa del organismo hace precisa la existencia de un corazón. A diferencia de los árboles, el volumen de la red circulatoria de un animal no reside por completo en su superficie. Por lo tanto, se requiere una red de circulación más compleja porque la disipación sí que se produce en la superficie.

El artículo concluye con un análisis evolutivo del desarrollo de estos mecanismos. El estudio del desarrollo biológico nos lleva a la conclusión de que los patrones de simetría de los organismos, plantas y animales incluidos, se establecen durante las primeras etapas de su desarrollo. Posteriormente, estos organismos crecen y adoptan formas complejas gracias a unos mecanismos que evolucionaron de forma independiente, como la modularidad, la estructura fractal, y la segmentación. A pesar de la diversidad de formas de vida, la validez aproximada de la ley de Kleiber ofrece una notable visión unificadora de todos ellos.

Por ejemplo, en la mosca de la fruta Drosophila, un gen llamado tinman desempeña el papel de interruptor que inicia el desarrollo del corazón simple del insecto. A pesar de las importantes diferencias que presentan los sistemas circulatorios y las estructuras cardíacas de los insectos frente a los vertebrados, el gen Nkx2-5, homólogo a tinman, juega el mismo papel en el desarrollo del corazón de los vertebrados. La presencia de estos genes homólogos y las redes reguladoras asociadas en los principales linajes bilaterales hace pesar que el antepasado común desarrolló una importante innovación en el diseño, es decir, un sistema circulatorio rudimentario con una bomba cuya regulación vino dada por un gen antepasado de tinman/Nkx2-5.

Por su parte, las primeras plantas evolucionaron a partir de algas para convertirse en los primeros invasores multicelulares de la superficie terrestre. Ellas ―y sus descendientes, las modernas briofitas― carecían de un sistema de transporte complejo, es decir, un xilema conductor de agua, y un floema conductor de azúcar. De manera parecida a lo que sucedió en los animales, la evolución en las plantas de estos complejos sistemas de transporte trajo consigo un cambio dramático en su forma. En ese momento, varios linajes de plantas vasculares obtuvieron de forma independiente hojas bilaterales especializadas para la fotosíntesis y la evapotranspiración, así como raíces cilíndricas especializadas para la absorción de agua y de iones.

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Artículo principal

Banavar JR, Cooke TJ, Rinaldo A, & Maritan A (2014). Form, function, and evolution of living organisms. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111 (9), 3332-7 PMID: 24550479

(Ver artículo completo aquí)

Otras referencias

Kleiber, M. (1932), «Body size and metabolism«. Hilgardia, núm. 6, p. 315-353.

West G. B., Brown J. H. y Enquist B. J. (1997) A general model for the origin of allometric scaling laws in biologySciencevol. 276, núm. 5309, p. 122-126.

Publicado por José Luis Moreno en CIENCIA, 7 comentarios