La vacuna de Oxford/AstraZeneca contra la COVID-19: lo que debe saber

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La otra evolución de las especies

Debemos a Darwin la noción de una evolución basada en la lucha y el egoísmo, en la “naturaleza roja en diente y garra” que cristalizó en el perdurable verso de Tennyson; y desde los diabéticos de la isla de Nauru en la Polinesia hasta los gorilas montañosos del oriente africano confirman cada día ese mecanismo evolutivo ciego y cruel como un algoritmo psicópata. Pero hoy sabemos que hay otros caminos basados menos en la competición que en la colaboración, menos en la muerte que en la innovación. Estas estrategias no ganan al peso, pero han protagonizado algunas de las invenciones más raudas y brillantes de la historia de la vida.

Toby Kiers, de la Universidad de Vrije en Holanda, y Stuart West, de la de Oxford en Reino Unido, revisan ahora en Science las evidencias sobre nuevas especies generadas por simbiosis, o a partir de la asociación oportunista de dos especies preexistentes, cada una aportando a la sociedad unos talentos muy convenientes para la coyuntura que les toque en ese momento. La biología ha identificado casos de todo el proceso que lleva a dos especies separadas por miles de millones de años de evolución a formar una especie única con lo mejor de dos mundos.

Hoy sabemos que la evolución usa otros caminos basados menos en la competición y más en la colaboración

“Las asociaciones simbióticas son una importante fuente de innovación evolutiva”, explican los científicos. “Han dirigido diversificaciones rápidas de los organismos, han permitido a los huéspedes emplear nuevas formas de energía, y han modificado radicalmente los ciclos de nutrientes de la Tierra”. La evolución de nuevas especies por simbiosis es un fenómeno relativamente infrecuente, pero tiende a producir invenciones brillantes y veloces, al menos según las parsimoniosas escalas de los geólogos y paleontólogos.

Tomemos al platelminto Paracatenula, un gusano plano de un milímetro que campa por los sedimentos arenosos de los océanos tropicales y templados, y que ha dejado atónitos a los zoólogos de medio mundo por haber perdido la boca y el tubo digestivo. Ya no le hacen falta, porque han incorporado una bacteria (Riegeria galateiae) que obtiene su energía por métodos químicos: oxidando el sulfuro del medio a sulfato. La bacteria coloniza todo el cuerpo del gusano y se transmite de padres a hijos como cualquier otro grupo de genes. Paracatenula se considera por tanto una especie radicalmente nueva: un gusano sin boca capaz de alimentarse sin comer oxidando sulfuro.

Otro ejemplo son las cigarras, o chicharras, que han incorporado en sus células no ya una, sino dos bacterias simbióticas: Hodgkinia y Sulcia. Estos endosimbiontes (simbiontes que viven dentro de las células del huésped) ayudan a la cigarra a sacar provecho de su magra dieta de vegetales, y a subsistir durante los largos periodos (hasta 17 años) que estos insectos pueden permanecer latentes en su estado de ninfas, o cícadas. Como en el caso del gusano Paracatenula, tanto el huésped como las bacterias simbióticas han experimentado modificaciones genómicas complementarias que convierten su unión en indisoluble. También son, por tanto, nuevas especies originadas por simbiosis.

Las asociaciones simbióticas son una importante fuente de innovación evolutiva”, explican los científicos

Para entender el proceso, quizá los casos más ilustrativos son aquellos en que la transición hacia una nueva especie no se ha completado: he aquí la evolución capturada con las manos en la masa. El gusano marino gigante Riftia, por ejemplo, carece de sistema digestivo y depende para alimentarse de una bacteria simbiótica (en la foto). Pero la bacteria no se transmite de padres a hijos: tiene una vida libre independiente y el gusano la engulle durante su fase larvaria. La integración de las dos especies no es completa y puede que esté en una situación de transición.

Un caso de transición más célebre es el de las legumbres, las únicas plantas de cultivo que no necesitan nitratos: pueden obtenerlos directamente del nitrógeno atmosférico gracias a la bacteria rhizobium que se aloja en unos nódulos especiales de sus raíces. Este es el principio que subyace a la práctica tradicional de alternar los cultivos de cereales y de legumbres: los primeros emplean los nitratos que las segundas han depositado (fijado, en la jerga) en el suelo durante la temporada anterior. Un método de abonado verdaderamente sostenible.

Y no olvidemos al calamar bioluminescente. Estos calamares obtienen los asombrosos diseños de luz y color que utilizan para camuflarse de unas bacterias luminescentes simbióticas. Pero, tanto en este caso como en el de las legumbres, las bacterias simbióticas tienen también una vida libre independiente, y son adquiridas por los huéspedes a lo largo de su vida, y no transmitidas de padres a hijos. No se pueden considerar nuevas especies, sino candidatos en transición.

“La interacción entre la teoría evolutiva y la investigación genómica nos permitirá entender la evolución de la complejidad organísmica en un solo marco unificado”, concluyen Kiers y West. La simbiosis es un mecanismo de generación de nuevas especies rápido, pero solo en las escalas de los geólogos. Sus engranajes internos están repletos de finos ajustes que siguen necesitando de la selección natural darwiniana. No hay conflicto en el evolucionismo.

Estudio

Evolving new organisms via symbiosis

Por qué mirar a tu perro hace que ambos os sintáis mejor

Cuando un perro nos mira solemos pensar que quiere salir de paseo o parte de nuestro bocadillo. Pero quizá sólo esté reforzando los vínculos emocionales con su mejor amigo. Un grupo de investigadores japoneses ha demostrado que los canes se aprovechan de la oxitocina, una hormona relacionada con la conducta maternal y la confianza, para que el simple contacto visual potencie la unión.

La mirada entre perros y humanos eleva los niveles de oxitocina de ambos. Se trata del mismo incremento que tiene lugar cuando una madre y su bebé se miran, por lo que parece que estos animales lograron desviar esta respuesta para ganarse un lugar en nuestros corazones, con la intención de mejorar los vínculos con su nueva familia humana. Es decir, que los canes adquirieron una forma de comunicación, hasta entonces típicamente humana, a lo largo de su domesticación.

Así lo ha demostrado un grupo de investigadores de la Universidad Azabu de Japón, tal y como publican hoy en Science en un estudio que aparece en portada de la revista. “Los resultados sugieren que los humanos muestran un afecto similar por sus compañeros al que sienten por su familia”, asegura el equipo de biólogos en su artículo.

Por qué mirar a tu perro hace que ambos os sintáis mejor

Las repercusiones del descubrimiento trascienden la mera curiosidad, porque prueba que la relación con los perros puede ser beneficiosa para la salud. La oxitocina se utiliza en tratamientos relacionados con el autismo y el estrés postraumático, por lo que la interacción con estos animales podría ser positiva para aumentar los niveles de la hormona social.

El estudio se efectuó con 30 perros de diferentes razas y edades. En una primera parte del experimento se introdujo durante 30 minutos a los animales en una habitación con sus dueños, mientras los científicos registraban las interacciones (hablar, tocar y mirar) que tenían lugar entre ambas especies.

Al medir los niveles de oxitocina antes y después del experimento (mediante un análisis de orina), quedó patente que un contacto visual prolongado entre perros y humanos provocaba un aumento en la concentración de dicha hormona en el cerebro de ambos. Este aumento fue proporcional al tiempo en el que animales y dueños mantuvieron una interacción visual.

El estudio muestra que la relación con los perros puede ser beneficiosa en tratamientos relacionados con el autismo y el estrés postraumático

No sólo eso, sino que cuando se humedeció el morro de los animales con la hormona, el tiempo de interacción visual aumentó, a la vez que los niveles de oxitocina se incrementaba en los dueños. Este efecto, sin embargo, sólo se produjo con las hembras, lo que sugiere que estas son más sensibles a las consecuencias afectivas de la hormona.

Las conclusiones del hallazgo demuestran que los vínculos biológicos entre estas especies se refuerzan gracias a un circuito neuronal impulsado por la oxitocina, de forma similar a lo que sucede entre padres e hijos gracias al contacto visual. Y es que la hormona se encarga (entre otras funciones) de estrechar los vínculos sociales entre miembros de la misma especies.

En cuanto a miradas se refiere, los perros cometen los mismos errores sociales que los niños pequeños. Ambos tienden a interpretar que todo contacto visual tiene una intención comunicativa, aunque no siempre sea el caso. Hasta este punto la domesticación ha supuesto una humanización de los canes.

Diferencias entre lobos y perros

La teoría de que la domesticación de los perros comenzó cuando nuestros antepasados se hicieron con cachorros de lobo no es aceptada pese a su popularidad. Y es que por muy adorable e inofensiva que pueda resultar una cría, estos seres humanos se habrían encontrado con un adulto salvaje y peligroso en muy poco tiempo.

Lo más probable es que nuestros mejores amigos se domesticaran solos: aquellos ejemplares lo suficientemente listos y mansos descubrieron que seguir de cerca los campamentos humanos era equivalente a comida gratis. Estos lobos fueron reproduciéndose hasta comer literalmente de manos humanas. Una historia en la que ahora sabemos que la oxitocina jugó un importante papel para afianzar, a lo largo de cientos de años, la domesticación.

‘Los resultados sugieren que los humanos muestran un afecto similar por sus perros al que sienten por su familia’

Por este motivo el equipo nipón repitió el experimento con lobos domesticados. Los resultados fueron bien diferentes, ya que los animales no buscaron la mirada de los humanos ni hubo una correlación entre estas miradas y los niveles de oxitocina. Los investigadores concluyeron que estos animales no utilizan esta comunicación visual con nosotros, aunque hayan sido criados de forma doméstica desde cachorros, y que esta es exclusiva de los perros.

Este descubrimiento no sólo sirve para comprender mejor cómo los perros se convirtieron en parte imprescindible de las sociedades humanas. “Cuanto más sepamos sobre esto más aprenderemos sobre los orígenes de la civilización”, explica el biólogo evolutivo de la Universidad de Oxford (Reino Unido), Greger Larson, en un artículo que acompaña al trabajo nipón en Science.

Pocos animales pueden presumir de haberse ganado nuestro amor y amistad como los perros. Cómo se forma tan estrecho vínculo a nivel biológico era un misterio, pero el descubrimiento de que las miradas y la oxitocina forjan una relación mutua desvela hasta qué punto estas mascotas pertenecen a nuestra familia.