jueves, mayo 17, 2018

Evolución, lactancia y dientes en forma de pala


El rol crítico que juega la lactancia materna en la supervivencia de un niño, podría haber llevado a que se esparciese una mutación que amplió los ductos mamarios, y modificó la forma de los dientes entre las poblaciones de los antiguos asiáticos que se transformarían en los primeros americanos durante la última edad de hielo, hace unos 20 mil años.




¿Qué tienen que ver la última Edad de Hielo, la forma de los dientes, y cómo amamantan los nativos americanos? Es uno de esos casos dignos del Investigador de Misterios Evolutivos. Un nuevo descubrimiento vincula los dientes en forma de pala de los nativos americanos con la forma de los ductos mamarios.

Según un nuevo estudio publicado en PNAS, la mutación genética en cuestión llevó a que las mamas tuviesen una mayor densidad de ramificaciones de los ductos mamarios, lo que a su vez aporta una mayor cantidad grasa y vitamina D a los infantes lactantes del lejano y helado norte de hace 20 mil años.

En el extremo norte los rayos ultravioletas son menores, nosotros dependemos de ellos para que nuestra piel los capte y nos ayuden sintetizar la vitamina D. Así es que esta mutación serviría de paliativo a la falta de vitamina D que aqueja a poblaciones que vivían en el extremo norte, una vitamina que es muy importante para fortalecer nuestro sistema inmunológico.

Un siberiano o un esquimal adulto, se vale de la grasa animal para conseguir la vitamina D que le falta por culpa de la escases de luz solar, pero los niños tienen que obtenerla de la leche materna, así que si esta viene con mayor cantidad de grasa, y con ella la vitamina D, mejor.

Mutaciones y dientes en forma de pala


Cuando hablamos de mutación genética, no pensemos en los famosos X-Men de las películas de superhéroes, sino que se trata simplemente de accidentes al azar que ocurren cuando se genera una copia del ADN. Esto ocurre cuando se crea el esperma o los óvulos.

Cuando estas mutaciones pueden llegar a aportar un beneficio para una persona es muy probable que se termine esparciendo por la población, cuando se van pasando los genes de padres a hijos. Esto es lo que se conoce como selección natural.
De ser así con esta mutación, sería una de las primeras evidencias de selección para el vínculo materno infantil. Esto demuestra lo vital que resulta para la supervivencia humana.

Ahora, ¿qué tiene que ver todo esto con los dientes? Los mismos genes que controlan el crecimiento de los ductos mamarios, también afectan la forma de los incisivos humanos. Esto es lo que se conoce como mutaciones que no tienen una función aparente, simplemente son el resultado de que la otra función haya resultado seleccionada.

A la vez que se esparció la mutación que aportaba el beneficio de una lactancia más eficiente, se vio afectada la forma de los dientes incisivos, y se volvieron más frecuentes. Hoy en día son muy comunes entre los nativos americanos, y las poblaciones del noreste de Asia, pero casi inexistentes en cualquier otra parte del mundo.

Casi el 100 por ciento de los nativos americanos conocidos por sus restos óseos, previo a la invasión europea de América, tenían este tipo de dientes. Por el lado de los asiáticos del este de la actualidad esta característica se da en el 40 por ciento de la población.

Muestra que muchas veces, características que no tienen una explicación aparente desde el punto de vista evolutivo, son el resultado de que están asociadas a otra característica que sí aportaba un beneficio.

Este descubrimiento también podría tener implicancias en comprender el origen del tejido denso en las mamas, y sobre su rol en el cáncer de mama.

Más información en inglés: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180423155057.htm

viernes, mayo 04, 2018

Los chimpancés no viven donde se creía



Los chimpancés no necesariamente viven donde los biólogos creían que lo hacían. ¿Y esto qué nos importa? Como siempre, nuestros parientes más cercanos tienen mucho que enseñarnos sobre cómo y dónde vivían nuestros antepasados homínidos. Para estudiar dónde vivían los neandertales, que son los homínidos extintos sobre los que más información tenemos, los científicos se valen de los mismos modelos predictivos que se utilizan para los chimpancés, que se ha comprobado que son inexactos.

Image result for chimpancéCuando hablamos de chimpancés del África tropical, la razón de la inexactitud de los mapas de distribución es que muchas de las regiones no han sido estudiadas in situ por biólogos para ver si tenían o no poblaciones de primates en tiempos modernos, sino tan sólo por modelos predictivos.
Esos mismos modelos que se basan en las supuestas preferencias de hábitat ecológicos se utilizaron para analizar dónde podían llegar a vivir los neandertales u otros homínidos extinguidos.

Un nuevo estudio publicado en Biological conservation, describe justamente evidencia sobre la distribución geográfica de los chimpancés de la República Centroafricana. Un examen de la región al este del río Chinko encontró las poblaciones de chimpancés allí, y no al oeste del río, donde los biólogos creían que sería el lugar ideal para que ellos vivan. 

Los biólogos a veces se basan en modelos predictivos en base al tipo de alimentos que suelen consumir una determinada especie, y allí los ubican, pero aquí vemos que no siempre una especie está donde se cree que sería su hábitat ideal, sino que incluso pueden estar en regiones que se creía inadecuadas.

 Según los resultados que arrojaron este último estudio, unos 57 mil kilómetros cuadrados de selva que varios modelos predictivos estimaban que serían habitados por chimpancés, no tienen a ni uno de nuestros parientes primates. 

Los primates se caracterizan por haber sido muy adaptables a lo largo de su historia evolutiva, y los chimpancés no son la excepción, pueden adaptar su estilo de vida a diversas condiciones ambientales.

¿Qué es lo que más les gusta a los Neandertales?


Para saber qué hábitat prefieren los neandertales, los científicos primero mapean todos los yacimientos conocidos. Justamente esta especie de humanos extinguida es sobre la que más información tiene los paleoantropólogos. Todo lo que se sabe sobre esos yacimientos, es decir cómo era el clima en su tiempo, que tipo de vegetación había en la zona, y cuál era su fauna, lo que sería el hábitat. 

Obviamente, en especies de homínidos extintos sobre los que apenas conocemos un yacimiento, la información es muy poca, y la especulación mucha. Si se cuenta con muchos sitios paleantropológicos, como es el caso de los neandertales, se puede pintar un cuadro más amplio sobre las preferencias o tolerancias de la especie en cuestión. Con toda esta información, uno puede predecir en qué región podría o no haber vivido el homínido elegido.

El problema que surge es justamente el mismo que le ocurrió a los biólogos que estudian a los chimpancés a los que pueden observar in situ hoy en día. No viven en gran parte de las regiones en las que se predijo que vivirían, y sí lo hacen en zonas que se creyó que no eran aptas para poblaciones de chimpancés. 

Nuestros antepasados no eran sedentarios, eran nómades, dónde vivían podría haber sido episódico y pudo haber fluctuado a lo largo del tiempo. Donde sí los hemos encontrado, por los yacimientos descubiertos, puede ser incluso que no fuese más que un lugar de paso, no necesariamente una guía de qué preferían y qué toleraban. 

miércoles, abril 18, 2018

Me late el ojo, ¿por qué?

¿Por qué nos late el ojo? Es una sensación molesta que solemos sentir en el párpado superior derecho, que generalmente todos asocian al estrés que nos generan las vidas agitadas que llevamos en las ciudades. Es así, la culpa es del estrés, pero… ¿qué tiene que ver el estrés con que me lata el ojo? Aunque no parezca... es culpa de la evolución. Nuestro cuerpo es un rejunte de adaptaciones que se fueron subiendo una sobre otra a lo largo de millones de años de evolución, convirtiéndonos en un diseño que pareciese amateur, en vez del trabajo digno de un ingeniero. 

 

Latido del ojo


Podrá parecer que el ojo pega saltos, pero lo cierto es que desde fuera nadie lo nota, porque el latido del ojo no es tan notorio. Su nombre clínico es mioquimia superior oblicua, que no está asociada a nada malo, si sólo dura unos pocos días y se va sola. Sólo debemos preocuparnos, e ir a una consulta con el médico si es constante, si nos late el ojo sin parar durante varios días. 


Lo normal es que dure algunos minutos, tal vez algunas horas, y luego desaparece. Esto se debe a que está asociada a un cansancio ocular, por falta de sueño o por estrés.


Con un poco de calor en el ojo debería pasarse, si bien lo recomendable es un poco de descanso. Pero, ¿a qué se debe, qué tiene que ver el cansancio con que lata el ojo? 

¿Por qué me late el ojo?


Nuestro ojo es un órgano muy elogiable desde el punto de vista evolutivo, pero ha recorrido un camino un tanto extraño a lo largo de 800 millones de años hasta llegar a esa esfera que tenemos ahora, que no es perfecta. Tiene algunas fallitas de diseño, como por ejemplo que un el nervio más importante para nuestra vista, pasa justo en medio de un montón de vasos sanguíneos.


Se trata del nervio troclear, encargado de llevar información y uno de los más importantes de los seis que nos permiten girar nuestra cámara de visión en todas direcciones. 


La mioquimia superior oblicua es causada cuando ese nervio se ve comprimido por los vasos sanguíneos de la zona de entrada a la órbita ocular. 


Cuando estamos estresados, el flujo sanguíneo aumenta. La sangre corre con más fuerza, y esto provoca que los vasos sanguíneos que rodean al nervio le den una especie de tirón, lo que nosotros sentimos como un latido. 


El estrés suele estar asociado con cansancio, falta de sueño, o incluso con haber tomado alcohol. Con sueño pleno de 8 horas, masaje ocular, o evitando la computadora por un rato, puede alcanzar para evitar el latido del ojo.

Si querés conocer más sobre el origen evolutivo del ojo: ¿De dónde vienen nuestros ojos?

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lunes, marzo 05, 2018

¿Por qué nos gusta tanto chismear?

El lenguaje es una de las marcas registradas con las cuales se identifican a los humanos. Una postura que va ganando adeptos dice que podría tratarse de una adaptación para crear y fortalecer vínculos sociales. Es decir, hacer sociales, o sea… chismear.


No existe duda en la comunidad científica sobre la función que tuvo y tiene el lenguaje, que es la de intercambiar información. Pero, ¿qué sería más importante para la supervivencia de nuestros antepasados de hace miles de años? ¿Datos, hechos, información fáctica? ¿O conocer todo lo posible sobre la comunidad de la que formaban parte? Es decir, el chisme corriendo de boca en boca.

Pero el lenguaje, sin el gran cerebro que tenemos, no podría existir. Son la gran cantidad de redes neuronales que surcan nuestra corteza cerebral las que permiten su funcionamiento. Y también son esas avenidas neurológicas las que posibilitan algo tan simple como el chisme.

Pero bajo esa simpleza, el chisme esconde la historia evolutiva de nuestro género humano. Pero vamos por parte, dijo Jack. Un misterio a la vez.

El cerebro social

El cerebro suele ser un órgano bastante costoso de mantener. En animales altamente sociales como los primates se le destina mucha más energía, un 10% del presupuesto. Pero si esto ya es mucho, el cerebro humano sería acusado de abusón, ya que se lleva entre el 18 y el 25 % de la energía.

Sobre la pizarra de nuestro Detective Evolutivo ya vemos al chisme, y un hilito que lo une al cerebro grandote, porque necesitamos explicar la razón por la cual la ruleta de la evolución ha otorgado a los primates un órgano mental tan grande.

Es que, seamos sinceros, si uno ve un video de un grupo de chimpancés, todos sentados, sin hacerse problema por nada, no parecieran necesitarlo. Tampoco un grupo de humanos cazadores recolectores, a los que no vemos inventando cohetes para ir al espacio, o redactando trilogías de novelas de fantasía heroica.

Pero el misterio un poco tiene que ver con esa fantasía heroica al estilo El señor de los Anillos, o Juego de Tronos. Ambas sagas tienen cientos de personajes, de los que nos cuesta llevar la cuenta, y más recordar la relación entre cada uno.

Una de las teorías más aceptadas para explicar el origen de nuestro gran cerebro, dice que se trata de una adaptación que nos permitió lidiar con el complejo entramado de la vida social de una comunidad grande.

150 amigos

¿De qué hablamos cuando hablamos de una comunidad grande? Más de 50 individuos. Por ejemplo, una comunidad típica de chimpancés ronda ese número, mientras que una comunidad humana no pasa de los 150. ¿Eh? ¿Tan poco?

Sí. Estudios entre sociedades cazadoras recolectoras notaron que no pasan de 150 personas. Son el tipo de comunidad en la que el género humano ha pasado la mayor parte de sus más de 2 millones de años de historia evolutiva.

La llamada hipótesis del cerebro social dice que ese número de 150 individuos es para el cual se ha adaptado nuestro cerebro humano, incluso el mundo hiperconectado actual. Se han realizado gran cantidad de estudios científicos para llegar a ese número.

Piensen, sino, en sus listas de contactos, los que realmente pueden decir que conocen, ya sea en twitter o facebook. Si uno hace esa selección, suelen rondar el número de 150.

Chisme y selección natural

El lenguaje sería el responsable de habernos llevado a ese número, superando al típico 50 de nuestros parientes primates. Esto lo explican las hipótesis sociales sobre el origen del lenguaje.

La más interesante de ellas es la Hipótesis del Chisme, del antropólogo británico Robin Dumbar. El leguaje, según Dumbar, se propagó por nuestro género humano como una adaptación evolutiva que beneficiaba el intercambio de información útil sobre el universo social en el que vivían nuestros antepasados.

El chisme llevaba información a través de esos grupos de 150 personas, e incluso más allá, sobre otros grupos. Permitió la creación de redes sociales dispersas, en las que sería imposible comunicarse si sólo se dependiese de los encuentros cara a cara.

El o la chusma de barrio nada podría hacer en una comunidad de 50 chimpancés. Pudimos crecer a comunidades de cientos y miles, gracias al chisme, que se vale de algo que los neurocientíficos conocen como teoría de la mente.

Mi mente, la tuya y la de más allá

Usar palabras como creo, supongo, imagino, quiero, pienso, intento, que denotan intencionalidad, es una forma de reconocer que tenemos una mente propia. Eso es la Teoría de la Mente. De ahí que a la jerarquía que mide cuán complejo es un cerebro social se le llame orden de intencionalidad.

Todos los organismos conscientes tienen una idea de lo que pasa en su mente. Este es el primer orden de intencionalidad. La capacidad de tener una opinión o creencia sobre lo que ocurre en la mente de otro es el segundo orden de intencionalidad. La mayoría de la gente adulta domina hasta el cuarto y el quinto orden, algunos más entrenados dominan el sexto.

Para que se hagan una idea, nuestros parientes primates no pasan del segundo orden. Es decir, no pueden hablar sobre un tercero. Sí, está bien, no pueden hablar, pero si pudiesen…

Nosotros los humanos recién llegamos al segundo orden hacia los 5 años de edad, y gradualmente vamos adquiriendo los que siguen, llegando al cuarto y quinto en la adolescencia.

Esto nos permite crear entramados de chismes tales como “¿Te enteraste lo que le pasó a la Cecilia? Yo creo que ella supone que Juan quiere que Carolina piense que Carmen intenta ganar el concurso”. Complejo, ¿no?

Pero como veíamos, es cuestión de práctica. Le vamos tomando la mano a lo largo de nuestra niñez y adolescencia, por el simple hecho de vivir en sociedades complejas. Es lo más normal del mundo que cada vez que se juntan de dos a más personas comienzan a intercambiar frases del estilo de ¿sabes lo que le pasó al tío del hermano de mi amigo, cuándo se peleó con el padre del la hermana de tu compañera de colegio?

Cada orden de intencionalidad necesita del trabajo de una creciente cantidad de neuronas, razón por la cual las especies que deben lidiar con comunidades grandes y complejas, y altos ordenes de intencionalidad, como nosotros, necesitan de un cerebro más grande.

Como vimos, se trata de un órgano costoso, y cuando hablamos de evolución, nada que le cueste mucha energía a un ser vivo, y no tenga utilidad, resiste al barrido eficiente de la selección natural.

Así es que el lenguaje y nuestro gran cerebro evolucionaron a la vez, beneficiando el intercambio de información útil sobre la comunidad en la que nacemos, crecemos y vivimos a través de un método tan simple como el chisme. Así fue que pudimos ir mucho más allá del grupo más “intimo” de 150 individuos, llegando a comunidades ampliadas de miles y millones de personas.

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lunes, febrero 19, 2018

¿Por qué tenemos tantos colores de cabello?

¿Por qué el ser humano tiene tantos colores de cabello? Negro, marrón, amarillo, rojo. Parecerá baladí la gran cantidad de colores que se pueden ver en las cabelleras, pero sin embargo se trata de uno de los rompecabezas más fascinantes de la evolución humana. Y aunque suene extraño, nos acerca al pavo real.

No hablamos de la infinita variedad de tonalidades de tinturas que se pueden ver en la góndola del supermercado para teñirse el cabello, sino el color que traemos de fábrica. Si nos retrotraemos a nuestra historia evolutiva, un único color nos caracteriza, y es el negro.

Nuestro género humano evolucionó en África desde hace unos 2 millones de años, y nuestra propia especie, el Homo sapiens, tiene “apenas” unos 200 mil años. A lo largo de toda esa historia evolutiva el color del pelo no cambió nunca, fue siempre negro, como lo sigue siendo en los pueblos del África al sur del Sahara con raíces más antiguas y no tan mezcladas. Pero en una única región del planeta las cabezas se vuelve un arcoíris de colores que van del negro al amarillo casi blanco, pasando por infinidad de tonalidades, incluido el rojo.

Esa región es Europa, colonizada por nuestra especie hace unos 40 mil años, con Homo sapiens de piel oscura y cabello negro provenientes de África. Parecerá mucho 40 mil años, pero para la evolución es un suspiro. Por lo que se transforma en un misterio el cómo y por qué en tan poco tiempo, y sólo en esa región, la evolución favoreció tal variedad de colores de cabello. Al parecer esta diversidad se debe a la proliferación de una versión del gen MC1R. Pero si bien esto responde el cómo, no el porqué o el para qué. Y como si fuese poco, le agregamos otro enigma: la variedad de colores es mayor en mujeres que en hombres.

Cabello evolutivo

 Cabe aclarar que cualquier enigma en biología se resuelve a la luz de la evolución. Evolución implica cambios, y el principal motor de esos cambios es la selección de los más idóneos para que una especie dada esté mejor adaptada al ambiente en el que vive. En este caso, algunos antropólogos, como la experta en evolución del color de piel, Nina Jablonski, creen que podría tratarse de un efecto secundario del cambio hacia una piel más clara de las poblaciones humanas de las regiones nórdicas del planeta.

Pero, para desentrañar este enigma evolutivo lo primero que tenemos que saber es que todas las personas cuentan con dos copias de cada uno de sus genes –una proveniente de su madre y otra de su padre–, que aunque son muy parecidas, tienen algunas diferencias aleatorias. Cuando creamos esperma u óvulos, en los genes se producen algunos cambios accidentales en el copiado del genoma llamados mutaciones, que se heredan.

Hace poco tiempo se descubrió que, cuando le pasamos nuestro genoma a la nueva generación, le transmitimos un promedio de 60 nuevas mutaciones. Es decir, 60 cambios en los 3200 millones de pares de bases de ADN que componen nuestro genoma. Parece poco, pero esas mutaciones genéticas se van acumulando con cada generación y, de vez en cuando, alguna hace que un gen modifique un determinado rasgo que le permite a una población estar mejor adaptada (no, no piensen en cosas tan interesantes como las cuchillas retráctiles de Wolverine, o alguna otra de los X-Men, sino en algo más mundano, como poder tolerar la leche de vaca).

Cuando esto ocurre, ese gen se expande a toda la población. Así es como actúa la selección natural, el motor principal de la evolución de las especies. Volviendo al cabello, Jablonski cree que la variedad de colores se debería a una relajación de la selección natural, que dejó de favorecer el pigmento negro en estas poblaciones norteñas. Es que colorear la piel y el pelo puede parecer algo simple, pero lo cierto es que en la síntesis y distribución de la melanina, el pigmento negro encargado de realizar el trabajo, actúan 25 genes diferentes.

El color negro de la piel lo necesitábamos como un protector contra el sol tropical, en nuestra África natal. Ese sistema tuvo que dar marcha atrás cuando los humanos se expandieron por ecosistemas en los que necesitaban que pasara más luz solar, para sintetizar vitamina D. Así fue como los colonos humanos de Europa y Asia se volvieron más claros en el color de piel.

Selección sexual

A la luz de la genética, se ha podido descubrir que la piel y el cabello humanos siguieron siendo oscuros tras la llegada de nuestra especie a Europa hace unos 40 mil años. Diferentes estudios, como uno de Beleza y colegas de 2013, ubican el cambio entre 19 y 11 mil años atrás, otro de Canfield y colegas de 2014, entre 19.200 y 7 mil años atrás. Pero esta relajación de la selección natural no podría haber producido tanta variedad en tan poco tiempo.

Podrá parecerles mucho 10.000 años, pero lo cierto es que es muy poco para que la selección natural actúe. La otra posible explicación es que el motor de la evolución haya sido la selección sexual, que suele ocurrir cuando el mercado para conseguir pareja se encuentra saturado por alguno de los sexos, muchos hombres y pocas mujeres, o lo contrario.

Al haber tanta competencia entre los miembros del sexo más numeroso, la mejor estrategia es favorecerse los rasgos más vistosos. Una forma de captar la atención del ojo son los colores poco comunes, y si son brillantes, mejor, permanecen más en la memoria. Para que no nos creamos tan especiales, esto está súper visto en otras especies.

Piensen, ¿qué animal es el que les viene a la memoria como el que más llama la atención de su pareja? Espero que hayan pensado en el pavo real macho, y su increíblemente colorido plumaje. Ya les había tirado la punta al inicio de la nota.

Cabellos de todos los colores


Si es suficientemente fuerte, la selección sexual, puede generar el arcoíris de colores del cabello europeo en poco tiempo. Si aparece un nuevo y vistoso color en una población dada, por medio de las mutaciones de las que hablamos antes, será el más elegido, y a lo largo del tiempo se irá expandiendo por la población.

Pero, claro, con el tiempo dejará de ser novedoso. El equilibrio durará hasta que aparezca otra mutación con un color vistoso y poco común. Así es cómo se genera una variedad amplia de colores, con el menos común, dentro de los vistosos, como el más elegido. Aunque parezca un tanto raro esto, es muy común en la naturaleza. Podemos verlo entre diversas especies de lagartijas, peces e insectos.

Así es que investigadores como Harding y Peter Frost creen que la preferencia por colores novedosos, junto con una selección sexual fuerte, podría haber causado la diversidad de colores del cabello europeo. Pero aquí tenemos que volver a convocar al detective evolutivo, ya que si los europeos ancestrales ganaron esa variedad de colores a través de la selección sexual, algo debería haber reducido la cantidad de hombres o de mujeres. Y ese algo, según la paleoantropología, sería el clima.

Este desbalance suele aparecer si alguno de los sexos se aparea más seguido que el otro, o si alguno de los dos tiene más riesgo de muerte. Entre los mamíferos suelen ser los machos los que se aparean con mayor frecuencia, ya que pueden volver al mercado de parejas más rápido que las hembras. Ellas, en cambio, permanecen alejadas durante el embarazo, la lactancia y a veces durante la crianza de su progenie.

En los humanos, este último período se prolongó por la larga infancia que tenemos. En casi todos los otros animales con tal variedad de colores, el que lleva los más vistosos suele ser el macho, pero para sumar misterios a desentrañar, entre nosotros son las mujeres las agraciadas. No sólo cuentan con una mayor variedad, sino también con más frecuencia de rubias y pelirrojas.

Arcoíris helado

Nuestro detective evolutivo debe trasladarse a las frías estepas del norte de Europa para seguir desentrañando el misterio, ya que la razón de que la variedad se vea entre los pueblos europeos, y principalmente entre los nórdicos, son los climas inhóspitos de esos ambientes que actualmente se reducen a países como Suecia, Noruega y Finlandia.

Pero claro, hasta hace unos 10 mil años atrás, la temperatura mundial era mucho más fría, y casi toda Europa tenía un clima similar al que hoy disfrutan los países nórdicos. En climas inhóspitos como los que prevalecían en la Europa de hace más de diez mil años, la caza tendía a ser casi el único medio de conseguir alimentos, y esta se volvía más riesgosa.

Así es que la mortalidad masculina era mayor, y las mujeres se volvían mayoría, por lo que tenían que destacarse, y qué mejor forma que hacerlo llamando la atención con colores vistosos y llamativos en sus cabellos largos.


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