El que tenga más cromosomas gana

Inclínense ante el organismo geneticamente más complejo de la Tierra.

Durante muchos años, en una gran parte del mundo, predominó la idea de que el ser humano era resultado de la creación de Dios; su obra maestra. El hombre había nacido para señorear sobre este mundo y todas las plantas y animales que en el habitan, las cuales a su vez habían surgido para estar al servicio del hombre. Desde la antigua Grecia, cada vez que se intentaba dar un orden al mundo natural, se hacía una clasificación en linea recta: los humanos en la cima, organismos similares por debajo de él, y plantas e invertebrados en el fondo de la escala. Está idea estaban tan arraigada en el conocimiento general de la gente del mundo occidental, que la sola idea de comparar a un hombre (caucásico) con un animal, era de mal gusto. Esta creencia se llevo al extremo de considerar fuera de la clasificación de ‘seres humanos’ a personas de raza negra, asiáticos, aborígenes de América y Oceanía, e incluso a las propias mujeres europeas.

El avance del pensamiento científico y la gran cantidad de descubrimientos hechos desde entonces han echado por tierra esta idea. En la clasificación de los seres vivos que propuso Linnaeus, se incluyó a seres humanos y simios en un mismo grupo: los primates (traducido como ‘primeros’). En este grupo entraron todos los animales con suficientes características antropomórficas (similares a las del ser humano) como para organizarlos en el mismo clado en el que estaba el hombre. Este fue el primer paso hacia la ‘desantropocentralización’ del mundo. Pero aunque ya se consideraba formalmente al hombre dentro del grupo de los animales, seguía estando por encima de todos ellos. Aun era el pináculo de la creación.

El golpe definitivo a esta idea lo dio la teoría de la evolución. El hombre ahora era solo el final de uno de los muchos hilos evolutivos que siguen todos los grupos de seres vivos y que dan como resultado (momentáneo) toda la variedad de organismos que existe hoy en día.

Pero aunque ya no es tan popular ni tan generalmente aceptada como antes, la idea de que el ser humano es el ‘animal supremo’ o la gran obra de la creación, sigue estando bastante difundida por todo el mundo y, tristemente, muchas veces conservando sus tintes racistas primigenios. A pesar de admitir la veracidad de la ciencia como disciplina corroborable y universalmente aceptada, muchas personas siguen creyendo firmemente en la superioridad humana; aunque también se trata a veces de gente que reniega de la labor científica en general y prefiere siempre un curandero antes que un médico. Para los que se encuentran en el primer caso, tenemos un método que podría ayudar a convencerlos. Y tiene que ver con los cromosomas.

Como casi todos sabemos, el ADN es el mapa que contiene las instrucciones para cada ser vivo del planeta. Y en todos los seres vivos (excepto las bacterias), el ADN está agrupado en paquetes de información genética llamados cromosomas. Cada especie tiene un número determinado de cromosomas, y cada individuo tiene los mismos cromosomas equivalentes con la misma cantidad de información. Las bacterias, por otro lado, son seres tan primitivos y sencillos que el acomodo de su información genética en paquetes cromosómicos sería más un problema que una ventaja. Su material genético simplemente flota a lo largo y ancho de la única célula que los conforma como organismos individuales, lista para dividirse o hacer tantas copias desee.

De ahí en fuera, cualquier organismo más complejo que una bacteria tiene, al menos, un cromosoma. Y tal pareciera que mientras más sencillo es un organismo, menos cromosomas presenta (y viceversa). Esto parece tener cierta lógica: se requiere de una cantidad mayor de información para crear un organismo complejo que para uno simple. Y los datos parecieran respaldar esta idea. Los insectos, por ejemplo, tienen una cantidad relativamente pequeña de cromosomas: los mosquitos tienen 6, las moscas de la fruta tienen 8 y las abejas 16. Incluso hay hormigas guerreras de ciertas especies que tienen un solo cromosoma. En cuanto a nuestros alimentos, la cebada tiene 14, la alfalfa 16, la calabaza y la col 18, el arroz 24, y el frijol 22. Nosotros, como el ‘máximo milagro de la naturaleza’ poseemos las orgullosa cantidad de 46 cromosomas. Tenemos incluso más que algunos de los animales más grandes, como las ballenas y los cachalotes (44).

Si nos apegamos a nuestra premisa, el humano, al tener mayor cantidad de cromosomas que muchos organismos, significaría que es, por definición, más complejo que ellos, justificando de esta forma su autoproclamado título de ser máximo de la creación. Salvo por un pequeño detalle… hay organismos aparentemente más simples, y con un número mucho mayor de cromosomas que él.

Un alga marina cualquiera, como las que se forman en los lugares muy húmedos, puede tener hasta 100 cromosomas más que nosotros. El cangrejo rey tiene 208; casi 4 y media veces los que nosotros tenemos. Las colas de caballo, plantas bastantes modestas, tienen 219, mientras que los helechos, plantas más primitivas que cualquier pasto o planta con flor, pueden tener más de mil (el Ophioglussum recitulatum cuenta con 1260 cromosomas). De pronto, empieza a tambalearse nuestra confianza en nuestra superioridad. El protozoo Aulacantha, organismo apenas más complejo que una bacteria en comparación con cualquiera de los organismos arriba enumerados, presenta 800 pares de cromosomas (33.3 veces más que el ser humano). Incluso una ameba, a pesar de tener solo de 6 a 13 cromosomas, cuenta con un mapa genético entero conformado por 600,000 millones de pares de bases de ADN, mientras que el nuestro cuenta solo con 3.000 millones (es decir, 200 veces menos).

Así, nos damos cuenta de que la naturaleza necesita mucha más información para crear un alga, un helecho o una ameba que para hacer un ser humano. Así que, si eres un amante de la humanidad en busca de las glorias perdidas de tu especie como el máximo soberano y único dueño de la Tierra, no esperes mucho apoyo de parte de la genética.

La humanidad vs. la selección natural

Han pasado más de 150 años desde la publicación de El Origen de las Especies. Desde entonces, las teorías evolutivas de Darwin y Wallace se han visto enriquecidas por los aportes de docenas de investigadores como genetistas, paleontólogos, fisiólogos, químicos, etc., pero sus elementos más empíricos fueron establecidos casi desde sus orígenes.

Antes de contarle al mundo su teoría de la selección natural, Darwin dedicó los primeros capítulos de ‘el Origen’ a explicar otro fenómeno adaptativo: la variación de los organismos en estado doméstico. Recordemos que Darwin argumentaba que eran las condiciones del medio las que determinaban si X organismo con X carga fenotípica era adecuado para subsistir  lo suficiente en ese medio en particular para procrear descendencia. En otras palabras, un ambiente árido presenta por si mismo toda clase de dificultades para un organismo que requiere de condiciones muy específicas o de una gran cantidad de recursos para subsistir. Los animales grandes, con piel oscura o sin protección a la desecación o a la constante radiación solar y sin mecanismos para disipar el exceso de calor, por ejemplo, tendrán muchas más dificultades simplemente para sobrevivir a las condiciones de ese medio, ya no digamos para competir por recursos con otros organismos morfológica y fisiológicamente mejor preparados.

Estos organismos mejor preparados tendrían mayores facilidades para obtener los recursos que necesitan (alimento, agua, refugio), y por consiguiente, tienen mayores posibilidades de conseguir una pareja y tener descendientes. Con el paso de las generaciones, los organismos con las características más adecuadas para ese ambiente habrán sobrevivido. Así, la ‘naturaleza’, mediante este proceso ‘selecciona’ a los individuos mejor preparados y les permite sobrevivir.

Pero hay excepciones a esta regla. Si hay un animal especializado en violar las leyes naturales, ese es el humano. La humanidad a logrado volar, sumergirse a grandes profundidades, llegar y sobrevivir al espacio, modificar masivamente su entorno y su microclíma, mover objetos gigantescos, controlar y duplicar fenómenos naturales, transformar su cuerpo y mejorar artificialmente sus habilidades físicas, a pesar de que, genéticamente hablando, no tendría que hacer ninguna de esas cosas. Y esta particularidad se extiende a muchos de los organismos con los cuales convive y de los que obtiene recursos para vivir. El hombre no solo explota una gran cantidad de organismos para obtener sus productos, sino que a adaptado a los organismos en si mismos a sus necesidades y diversos estilos de vida. Esto, más o menos, es la definición de domesticación.

La domesticación se ha dado prácticamente desde la aparición del Homo sapiens en la Tierra. El hombre tomaba una especie silvestre de la que podía obtener algo (alimento, abrigo, protección, etc), la llevaba a su lugar de refugio y se dedicaba a su crianza: la proveía con todo lo que necesitara para sobrevivir y pudiera seguir dándole su(s) producto(s), la reproducía y repetía el proceso con la descendencia. Incluso llegaba el punto en que pudiera tener un exceso de producto, dándole esto la opción de usar ese exceso para razones distintas al consumo propio (moneda de cambio para usar con otros productores, por ejemplo). De esta forma surgió el comercio (cosa que no nos interesa por el momento). Al irse desplazando por el mundo, el hombre llevó sus especies domesticadas con él, al mismo tiempo que domesticaba nuevas en los lugares a los que llegaba. En cada nuevo ambiente el hombre tenía distintas necesidades que no podía satisfacer con un mismo tipo de organismos. Seguía necesitando más o menos los mismos recursos, pero no todas las especies que había domesticado se adecuaban bien a todos los ambientes. Algunas reducían su producción, mientras que otras simplemente no podían sobrevivir. Afortunadamente, existe el fenómeno conocido como mutación.

La mutación es uno mecanismo que promueve la aparición de nuevas variedades de organismos. Características físicas que pueden aparecer al azar de una generación a otra. Si las mutaciones ayudan al organismo a adecuarse mejor al ambiente, ese organismo tendrá una ventaja por sobre otros de su especie, lo que aumentará su probabilidad de reproducirse y transmitir esa característica adquirida a sus descendientes. Si la mutación perjudica al individuo en su desarrollo, le dificulta obtener recursos o lo pone en desventaja frente a otros organismos de su misma especie o de otras, tendrá mayores probabilidades de… bueno, de morirse. Se dice que la selección natural ‘conserva’ las mutaciones benéficas y ‘rechaza’ las perjudiciales.

Así, después de varias generaciones, las especies domesticadas comenzaron a presentar mutaciones evidentes. Los criadores empezaron a cruzar entre si organismos con cierto tipo de mutaciones y a aislarlos reproductivamente del resto del grupo. De esta forma se dio lugar un proceso de especiación que derivó en la aparición de distintas razas o variedades de una misma especie. En estado silvestre, la especiación se puede dar cuando una población de determinada especie se ve fragmentada por algún tipo de barrera natural que las aisla entre si y las confina a zonas distintas con características ambientales diferentes. Si uno de los fragmentos presenta el ‘pool’ genético suficiente (es decir, si cuenta con suficientes individuos como para que esa población pueda seguir reproduciendoce sin caer en la endogamia) y se mantiene separada de el(los) otro(s) fragmento(s), con el paso del tiempo (y de las mutaciones), ambas poblaciones tenderán a seguir ‘rutas evolutivas’ distintas, gracias a la selección natural y a la diferencia de condiciones entre los distintos medios.

Como ya mencionamos, en la naturaleza, los organismos que presentan las mejores características para sobrevivir a un ambiente dado, tendrán mayores posibilidades de lograrlo. Obviamente. Pero en las especies domesticadas, la historia es muy diferente. No es el medio el que decide que mutaciones se conservan y cuales se desechan; es el hombre. Los criadores y agricultores no eligen una u otra sepa o raza de alguna especie por que piensen que vaya a tener mejores posibilidades de supervivencia. Lo hacen por que saben que esa variedad tiene algun tipo de ventaja en su capacidad de producción por sobre las demás. Ya no estamos hablando de selección natural, sino de selección artificilal.

A veces, cuando somos niños y tenemos mascotas, (un pez, un ave, una tortuga, un hamster, etc), tenemos el ímpetu de tomar ese animalito y ‘devolverlo’ a la naturaleza. Lo que no sabemos es que, cuando liberamos a nuestro pez dorado en un rio, prácticamente lo estamos condenando a la muerte. Contrario a lo que muchos creen, la gran mayoría de los peces de ornato que embellecen las peceras de nuestras casas, oficinas o consultorios no provienen de ambientes naturales. Y la razón es muy simple: en la naturaleza no existen los peces dorados. En realidad son el resultado de cruza tras cruza tras cruza de peces con características muy específicas y que los acuacultores buscan conservar y duplicar en sus criaderos: colores vistosos, colas muy adornadas y llamativas, cuerpos pequeños aunque rechonchos para ser suficientemente visibles, comportamiento pasivo, etc.

Pero lo que para los aficionados de los acuarios puede considerarse un pez perfecto, para la naturaleza es todo lo contrario. En un ambiente natural, lleno de competidores y depredadores, el ser muy vistoso y poco aerodinámico es un problema serio. En condiciones silvestres, lo más probable es que la selección natural acabara con esas mutaciones generaciones atrás, en el punto en el que comenzaran a ser perjudiciales para la supervivencia o éxito reproductivo de sus lineas de portadores. La selección natural no solo habría eliminado a nuestro pez dorado antes de siquiera nacer, sino que habría acabado con sus tatarataratarabuelos. Pero esto no ocurre en el caso de la selección artificial. El acuacultor no buscaba que sus peces fueran veloces, ágiles o camuflados; solo quería que fueran bonitos. Y no tendría por que hacerlo. Él cría peces con la intención de que estos permanezcan durante toda su vida en una caja de vidrio alimentados por un humano. En condiciones así, no necesita ninguna de esas cosas. El problema es cuando tenemos la noble intención de liberar a nuestro pez para que ‘vuelva a donde pertenece’.

El perro es el animal domesticado por excelencia. El grado de vinculación del perro doméstico con el humano llega a tal grado que el perro puede llegar a morir si pierde a su dueño. A pesar de que existen gran cantidad de jaurías ‘ferales’ (descendientes de organismos domesticados que viven de forma silvestre y no están bajo el cuidado de ningún humano y comienzan a recuperar sus instintos) en muchos centros urbanos y áreas suburbanas, estos organismos siguen dependiendo en gran medida de lo que producen los humanos. Muy difícilmente podrán colonizar ambientes verdaderamente vírgenes, sin intervención del hombre, encontrar su propio nicho ecológico y lograr competir con otros depredadores similares a ellos, como los lobos.

El problema de las especies domesticadas es que, junto con la domesticación, viene la dependencia. Prácticamente ninguna podría competir en condiciones naturales con sus similares silvestres. En situaciones de gran agitación social como las guerras o las crisis económicas, las personas involucradas ven sus estilos de vida radicalmente cambiados. En condiciones así, la gente busca la forma se subsistir por si misma con los recursos que le quedan a su disposición, olvidando, obviamente, a todos los animales que los han acompañado a lo largo de sus vidas o incluso de las de sus familias. En las migraciones masivas de refugiados rara vez se ve a gente llevando consigo alguna mascota o animal de trabajo. La razón es muy simple: representa una boca más que alimentar en un momento en el que todos los recursos escasean. Todos estos seres vivos que son dejados atrás deben encontrar la forma de sobrevivir sin la ayuda de los seres humanos, lo cual les es casi imposible, pues nacieron y fueron criados específicamente para eso. En biología, a la dependencia entre dos organismos se le conoce como parasitismo. El parasitismo verdadero conlleva que, mientras uno de los organismos puede vivir libremente, el otro depende completamente del primero para sobrevivir. En el caso de nuestras mascotas, animales de trabajo y organismos domesticados en general, muchas personas no tienen necesidad de cuidar de alguno de ellos (existe el comercio, ¿recuerdan?); sin embargo, ellos siempre necesitarán de nosotros para sobrevivir.

¿Cómo es un Estudio Genético?

Hola a todos, la entrada del día de hoy es sui génerisCuando escribimos las entradas para el blog, generalmente las elaboramos “desde afuera”, es decir, escribimos de algo que nos llamó la atención o nos apasiona.

Pero hoy es diferente… inspirado en la entrada de Elena (Faja Volcánica Trans Mexicana) decidí hablarles de algo que no solo me apasiona, sino en el que también voy a participar. -¿Cómo es eso?- se preguntaran, resulta que en la facultad estaba dirigiéndome al salón donde tenía clase a las 10:00 am cuando de reojo, alcance a ver un cartel solicitando voluntarios para realizar una investigación sobre la posible relación de los genes en la memoria.

Contacté a la doctora de inmediato y proporcioné los datos requeridos. Pues bien, ¡hoy es el gran día! a las 12:00 pm iré a la extracción de muestras, así que esta entrada estará dividida en dos. En la tarde o noche, cuando tenga toda la información, les escribiré mis experiencias y les hablaré del trabajo que realiza la Dra. Alejandra Ruíz Contreras.

Siento que será muy enriquecedor y será un experimento formidable. Así que “no se pierdan el desenlace de esta, su historia favorita en la próxima entrada titulada: Memoria y Genes. ¡Hasta más tarde!”

SALUDOS

Jorge0289

Las biomoléculas cambian (Parte V). De cómo las biomoléculas nos cuentan la historia evolutiva.

¿En qué se parecen un cocodrilo y un tomate? ¡En nada! ¡Son muy diferentes! Seguramente esa es la respuesta en la que todos pensamos al ver esta pregunta. Pero si todos los seres vivos, desde las pequeñas bacterias hasta las enormes ballenas azules, evolucionamos a partir de un único ancestro común hace muchísimos años, significa que todos los seres vivos tenemos relaciones de parentezco y formamos parte de un único árbol de la vida. Entonces ¿cómo podemos describir el lejano parentezco evolutivo en este árbol entre un cocodrilo y un tomate si no se parecen en nada? Sigue leyendo

Las biomoléculas cambian (Parte IV): Genes, alas de pájaros y sistemática.

Desde el comienzo de la humanidad hemos tenido la necesidad de clasificar las cosas, entre ellas a los seres vivos. Separamos a las plantas de los animales, las cebras de los caballos, los gatos de los perros… Durante mucho tiempo estas clasificaciones se hicieron artificialmente de acuerdo a las necesidades humanas, es decir, qué organismos nos sirven para comer, para extraer maderas, para obtener medicinas; o simplemente los clasificamos de acuerdo a qué se parece a qué. Hoy en día las clasificaciones biológicas intentan cumplir con lo que alguna vez dijo Darwin: reflejar la filogenia, es decir, la historia evolutiva, agrupando a las especies de seres vivos con sus especies hermanas. Sigue leyendo

Las biomoléculas cambian (Parte III). Un reloj de DNA.

Todo cambia con el tiempo, y con el paso de los siglos incluso las cosas que parecían inmutables demuestran no serlo. Las secuencias en las biomoléculas no son la excepción. Hasta ahora hemos visto que existen cambios fortuitos en las secuencias de ácidos nucleicos, a los que les llamamos mutaciones, y cómo tienen repercusión en las proteínas al ser traducidos. En esta ocasión les contaré cómo la acumulación de estos cambios puede ser muy lenta, pero constante, dando lugar poco a poco al proceso de evolución, además proveer a los científicos de una herramienta crucial en el estudio del cambio de las especies desde el punto de vista molecular: un reloj de DNA. Sigue leyendo

Las biomoléculas cambian (Parte II). Mutaciones puntuales: Lo bueno, lo malo y lo interesante.

¡Hola a todos nuestros lectores! Hoy tenemos la segunda entrada de esta serie sobre el cambio de las biomoléculas a través del tiempo y la evolución molecular. En la primera parte nos comenzamos por introducirnos al concepto de mutaciones y revisamos específicamente las mutaciones cromosómicas. En esta ocasión les voy a contar de lo bueno, lo malo y lo interesante de otro tipo de mutaciones: las mutaciones puntuales. Sigue leyendo

Las biomoléculas cambian (Parte I). Conociendo a las mutaciones.

Corría el año de 1859, se publicaba la primera edición de su libro “El Origen de las Especies”.  En este libro Charles Darwin daba a conocer su teoría de la evolución por selección natural, que entre muchas otras cosas, menciona una de las bases  más importantes de la biología evolutiva: la variación.  Así de simple: para que la selección natural pueda actuar y haya evolución, primero tiene que haber diferencias entre los individuos de una misma especie, es decir, debe haber cambios. La pregunta que durante muchos años se hicieron los científicos era: ¿De dónde provienen los cambios? Bien, el mismo Darwin no acertó a la respuesta, y en verdad que ésta es demasiado complicada como para poder ser comprendida del todo, pero hoy en día sabemos que una de las principales fuentes de la variación es el cambio de las biomoléculas a lo largo del tiempo. Sigue leyendo

¡El código genético es un degenerado!

¡Hola a todos! Hoy quiero contarles un poco de un tema que me parece muy interesante y el cual no me deja de sorprender ni a mí ni a los científicos que trabajan con las moléculas de la vida. Se trata de cómo es que la información guardada en el DNA de los genes es “leída” y entendida por las células para obtener proteínas para llevar a cabo sus funciones.

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