Tenemos una tendencia a imaginar el proceso evolutivo como generador de soluciones óptimas. Nada más lejos de la realidad: es difícil encontrar un ejemplo de adaptación que no presente, junto a sus ventajas, ciertos inconvenientes para su portador. Lejos del perfeccionismo, la evolución suele producir la solución menos mala. Dicho de otra forma, el proceso evolutivo se construye a través de adaptaciones que muchas veces solo presentan una cierta ventaja sobre sus inconvenientes.

Gran parte de los seres vivos perpetúan sus genes mediante una complicada estrategia de recombinación, separación y mezcla conocida como reproducción sexual. Mediante este mecanismo, los nuevos individuos se forman por la unión de la dotación genética de sus progenitores, cada uno de los cuales aporta la mitad del material genético al nuevo organismo.

Sin embargo, una gran cantidad de seres vivos utilizan un sistema aparentemente más simple, denominado reproducción asexual. Muchos microorganismos unicelulares simplemente se dividen en dos o más celulas hijas, tras hacer copias de sus cromosomas para repartirlos entre las células resultantes. Algunos insectos y reptiles producen en ocasiones óvulos viables, que desarrollas un individuo completo sin necesidad de fecundación. Una gran variedad de especies vegetales es capaz de formar una nueva planta mediante un pequeño fragmento de su progenitor.

Si consideramos la sencillez y elegancia de dividirse en dos o la de plantar un esqueje en el terreno cercano, cabe preguntarse porqué nos complicamos buscando una pareja, entablar un costoso y cansino ritual de cortejo y  pasar un rato totalmente vulnerables y desprotegidos, copulando para conseguir que una miriada de células en un medio no muy amigable, consigan alcanzar la célula objetivo, proceso mucho más costoso en todas sus fases de lo que sería deseable. Sin duda alguna, los inconvenientes de la sexualidad no son despreciables.

Bipartición o fisión binaria en bacterias

Duplicando, que es gerundio…

En primer lugar, y a nivel ceular, no pueden conjugarse dos células cualquiera para formar un nuevo organismo, debido a una imposibilidad cromosómica. Una especie posee un número determinado de cromosomas, que en el caso del ser humano es 46. Un embrión formado a partir de dos células normales o somáticas, tendría 92 cromosomas. Sus descendientes, siguiendo el mismo proceso, poseerían 184 cromosomas por célula, sus nietos 368 y así progresiva y exponencialmente. Algo a todas luces insostenible.

Para evitar este problema, los organismos con reproducción sexual han desarrollado un complejo proceso de división celular especial, llamado meiosis, el cual únicamente se producen durante la formación de gametos. Mediante este sistema, que consiste en dos divisiones sucesivas, se consigue reducir a la mitad el número de cromosomas. De esta forma, al unir sus dotaciones genéticas, el gameto masculino y femenino producen un zigoto con el mismo número de cromosomas que sus progenitores. Lógicamente, esta reducción no puede tener lugar en  las células somáticas, pues la pérdida de cromosomas sería tan progresiva como el aumento del supuesto anterior.

¿Quedamos?

En muchos organismos acuáticos la reproducción sexual se limita a la expulsión al medio de gametos masculinos y femeninos, donde se produce la fecundación. Sin embargo, la conquista de los continentes representó otro importante escollo en la ya adquirida sexualidad: no se pueden soltar espermatozoides y óvulos en mitad de un pedregal y esperar que se encuentren unos a otros. La atmósfera es muy diferente al medio acuático, y los problemas de deshidratación y dispersión hacen inviable la fecundación externa.

Los vegetales se adaptaron protegiendo sus espermatofitos y creando el polen. En este complejo sistema,  células masculinas haploides alcanzan, gracias al viento, el agua o la participación de animales polinizadores, y protegidas por la envuelta polínica, las oosferas femeninas, tras lo cual germinan y emiten un tubo polínico por donde los núcleos alcanzan los óvulos.

En el caso de los animales terrestres, la adaptación fue muy diferente: excepto algunos casos de autofecundación, desarrollaron un sistema mediante el cual el macho introduce sus gametos en el cuerpo de la hembra, donde se produce la fecundación (que se denomina por pura lógica fecundación interna). Este caso, que se da en muchos invertebrados, así como en reptiles, aves y mamíferos, y supone el desarrollo de complejos sistemas para la introducción del esperma en los órganos sexuales femeninos.

Ligo mucho, pero me cuesta lo mío…

Además de las complicaciones anatomo-fisiológicas, la fecundación interna necesita que dos individuos de distinto sexo se encuentren y estén dispuestos a desarrollar coordinadamente una serie de acciones determinadas que conlleven la cópula. Esta coincidencia puede parecer algo trivial, pero representa un serio problema que puede verse aumentado por la competencia de varios individuos del mismo sexo ante un único pretendiente del sexo contrario. Estas luchas por la pareja suelen acarrear costosas y peligrosas exhibiciones de poderío (generalmente por parte del sexo masculino) para tratar de impresionar a la pretendiente, a la par que se llama la atención de posibles predadores, dicho sea de paso.

Una vez conseguida la pareja, no han acabado los apuros: además del energéticamente costoso proceso del coito, ambos amantes atraviesan un momento extremadamente peligroso, durante el cual se encuentran mucho más expuestos, con la vigilancia y los sentidos seriamente mermados.

Con la familia a cuestas

Superados todos los inconvenientes del cortejo y la cópula, habiendo conseguido la tan ansiada fecundación, los problemas siguen: en muchas especies, y fundamentalmente en mamíferos, durante buena parte del tiempo de gestación la hembra se encuentra en franca desventaja, tanto para la obtención de alimento como para el desplazamiento, siendo presa facil de los depredadores. Para minimizar este riesgo se han desarrollado complejas estrategias etológicas en las cuales otros individuos (en muchos casos el propio consorte) contribuyen a la protección y alimentación de la hembra grávida.

El parto representa otro punto crítico de todo el sistema. No es lo mismo expulsar óvulos en el agua que parir una serie de huevos de buen tamaño o una cría prácticamente desarrollada. En los animales vivíparos el parto suele representar un momento de peligro para la supervivencia tanto de la madre como del hijo, y nuestra especie es  un ejemplo extremo de ello. Nuestras adaptaciones al bipedalismo y el gran tamaño de la cabeza de nuestros fetos convierten el alumbramiento en un proceso especialmente peligroso, con una tasa de mortalidad que solo dejó de ser preocupante con el desarrollo de la medicina científica de los dos últimos siglos.

Pero para nuestra heroica hembra y recién estrenada mamá, no han acabado las lamentaciones. En muchas especies las crías no se abandonan a su suerte (como ocurre en la mayor parte de invertebrados, anfibios y muchos reptiles), sino que el parto suele verse continuado por un período de extensión variable durante el cual las crías dependen en gran medida o incluso totalmente de la madre. De nuevo, complejas adaptaciones anatómicas y etológicas han permitido recorrer este arduo camino; desde las bolsas de los marsupiales hasta el exquisito cuidado paterno de muchas aves y mamíferos.

¿Y para qué tanto esfuerzo?

La ingente cantidad de energía y de tiempo empleados en la búsqueda, competencia, cortejo, cópula, embarazo, parto y cuidado paternal, así como todos los riesgos que supone para la supervivencia de los protagonistas, nos lleva a pensar que la reproducción sexual debe representar una enorme ventaja como para que merezca la pena la inversión.

Pero quizás deberíamos pensar primero en las imposibilidades de otros sistemas más simples como la bipartición. Si la forma de reproducción se hubiera limitado a la división celular, hubiera sido imposible alcanzar la complejidad no ya de un vertebrado, sino de cualquier cosa más compleja que un gusano. Resulta difícil imaginar un sistema por el que un elefante pueda dividirse en dos o producir una gemación en su costado que acabe convirtiéndose en otro paquidermo adulto.

Pero además, la combinación de gametos masculinos y femeninos ofrece una ventaja indudable: la variabilidad de la descendencia. No debemos olvidar que la variabilidad genética en el seno de una población es un factor fundamental para la presencia de preadaptaciones y la acción de la selección natural. Sin mucho esfuerzo, podemos imaginar que en una comunidad de individuos que se reproducen linealmente por mera clonación, la variabilidad se verá reducida a las mutaciones esporádicas del material genético que además quedarán confinadas a la línea parental en la que surgieron. Esto, que en organismos con generaciones rápidas como bacterias y otros microorganismos puede ser más que suficiente, en especies de gran longevidad supone una ralentización considerable en las tasas de cambio y adaptación.

Sin embargo, la reproducción sexual es el equivalente a barajar las cartas de un mazo de naipes: las variaciones se separan y se juntan mediante la coincidencia de cromosomas maternos y paternos en cada nueva fecundación. Dos mutaciones alejadas tanto geográfica como temporalmente pueden reunirse en un emparejamiento y cópula afortunados. Si a esto le sumamos la recombinación genética, podemos imaginar a la reproducción sexual como un gran croupier que mezcla y reparte las cartas cromosómicas entre la nueva generación.

La capacidad de adaptación generada por tal variabilidad es lo que posiblemente haya tenido más peso a la hora de complicar, a lo largo de millones de años, una simple división celular hasta convertirla en todo un proceso anatómico, fisiológico y etológico de proporciones descomunales.

Publicado por vez primera el 28 de junio de 2010

Francisco Anguita viene hoy a charlar con nosotros de geología, de exploración espacial (es experto en geología de Marte) y de ciencia en general. El doctor Anguita es doctor en Ciencia Geológicas por la Universidad Complutense de Madrid donde ha sido Profesor hasta su jubilación en el año 2008. Su afán de conocimiento, de divulgar y enseñar geología le ha llevado a escribir una buena colección de publicaciones científicas y de libros de divulgación general.

1. ¿Qué aspectos de la geología son los que más le atraen y por qué?

Como se recoge en otras preguntas, los volcanes y los planetas: son los gustos de El Principito. Me gustan los espectáculos, y las fronteras. Con mis respetos para los especialistas en granitos o en rocas metamórficas, no me imagino estudiando unas rocas que no hacen ¡pum! En cuanto a los planetas, mi pasión por ellos viene de mis lecturas infantiles de novelas baratas de héroes espaciales, siempre con sus rayos desintegradores a punto.

2. Durante muchos años ha dado clase en la universidad. ¿Cuál es el secreto para transmitir el conocimiento a los estudiantes de una forma amena, a la vez que rigurosa?, ¿cómo se consigue sacar el máximo rendimiento de los alumnos?

Mil gracias al redactor de estas preguntas por imaginar que he sido un profesor ameno y riguroso. El secreto lo es a voces: es la pasión, algo que no abunda en la universidad que yo he conocido. Si estás apasionado por tu materia, tienes una oportunidad para enganchar a algun@s; si no, olvídate. El otro ingrediente esencial es decirles a los alumnos que una asignatura no es una carrera de obstáculos, ni un sistema de dividir al grupo en buenos y malos, sino la aventura de aprender cosas cuya existencia ni siquiera sospechaban, y un buen puñado de las cuales está todavía pendiente de que llegue alguien y las explique: es la aventura que nos ha hecho humanos. Desde el principio descubrí que no poca gente espera a alguien que les plantee las cosas así.

3. Durante un tiempo estudió aspectos relacionados con el vulcanismo de Canarias. ¿Qué opina de esos informes que aparecen cada cierto tiempo en la prensa que muestran un escenario apocalíptico debido a los volcanes de Canarias?

Éste es un tema delicado. En Canarias ha habido erupciones cataclísmicas hace menos de un millón de años, y todo indica que se repetirán. El problema es, naturalmente, cuándo. Un colapso de flanco del Teide, como el que creó la caldera de Las Cañadas, obligaría a una evacuación total del norte de Tenerife, todo un tema. Pero parece claro que habría precursores, de manera que los escenarios apocalípticos tipo Pompeya pueden descartarse. El mayor problema es socioeconómico: los riesgos naturales casan mal con las zonas turísticas, y peor aún con los políticos. Y algunos científicos han gritado que viene el lobo para forzar la obtención de fondos para sus investigaciones.

4. Otra de sus especialidades ha sido el planeta Marte. Ahí tenemos una frontera de exploración de gran interés para las próximas generaciones. ¿Apoya la enorme inversión económica que hay que realizar para que los humanos puedan pisar ese planeta?

Decididamente no. Una misión tripulada a Marte no sólo presenta una factura cien veces superior a otra robótica, sino que abre un pozo sin fondo: como los hipotéticos astronautas tendrían que permanecer en Marte casi dos años hasta la siguiente situación orbital favorable, habría que construir una base; y no se construye una base en Marte para usarla una sola vez. Esto implica colonizar Marte, lo cual (suponiendo que fuese factible) se bebería todo el presupuesto de este planeta. Yo soy de los que creen que tenemos cosas más importantes (y urgentes) que hacer que colonizar un planeta cuyas condiciones físicas son tan horrorosas que a su lado la Antártida es un balneario. Además, los robots lo están haciendo muy bien. Sin embargo, hay una cuestión de tipo social: gracias a la excelente labor de propaganda de NASA, hay millones de escolares norteamericanos que quieren ser el primer humano en Marte. Pero ni siquiera EE.UU. tiene fondos para esa aventura, y los demás nos contentamos con Avatar y otras ficciones a 7 € la butaca (¡y en 3D!).

5. ¿Qué opinión tiene acerca de los presuntos fósiles o restos de vida encontrados en el meteorito ALH84001?, ¿cree que representan antiguas formas de vida de Marte o bien se pueden explicar un origen abiótico?

No está descartado que puedan ser restos biológicos, pero sólo sus descubridores mantienen hoy esta postura. Para sostener una hipótesis tan importante hay que eliminar todas las otras posibilidades, y cada una de las propuestas biológicas ha encontrado explicaciones alternativas no biológicas. La prueba más negativa fue que el meteorito estaba contaminado por materia orgánica terrestre (¡ni la Antártida se libra!): a partir de este dato, cualquier cosa es posible.

6. Marte ha hecho volar la imaginación de muchos científicos. A principios de siglo XX muchos pensaban que estaba habitado y Pecival Lowell afirmó que los canales marcianos eran conducciones de agua de sus habitantes. No hace tanto, ya a finales del siglo XX unas formaciones rocosas fotografiadas por las sondas enviadas, y que recordaba una cara, hacían volar de nuevo la imaginación. ¿Piensa que Marte estuvo alguna vez habitado por algún tipo de forma viva?

Ésta es la pregunta del millón en la exploración actual del Sistema Solar. Lo que sabemos de Marte nos inclina a responder que no: por ejemplo, el agua marciana parece haber sido líquida durante lapsos de tiempo geológicamente cortos; además, se trataba, al menos durante algunas fases, de un líquido corrosivo (más bien ácido sulfúrico poco diluido que agua) declaradamente hostil para la vida terrestre normal. Es cierto que algunas bacterias terrestres podrían haber sobrevivido incluso en esas condiciones, y ése es el último rayo de esperanza para los astrobiólogos. Si tuviese que responder brevemente, yo diría que hay entre un 1 y un 10% de probabilidades de que la vida haya puesto alguna vez el pie en Marte; y por supuesto, nada de vida compleja, sino unas pocas bacterias estrafalarias.

El tema de la cara de Marte merece un comentario específico. Algunos vivales se han hecho de oro con la necesidad de mucha gente de creer en civilizaciones ocultas y en conspiraciones de la NASA. Esa cara no era otra cosa que un relieve erosionado, como otros miles que hay en la Tierra y en Marte; pero entre unas cosas y otras, los listillos vendieron muchos miles de libros.

7. En este medio hablamos muchas veces de evolución y ese tema atrae a aquellos que la niegan: los creacionistas. Quisiera aprovechar la gran oportunidad de tener un experto para aclarar algunos aspectos que ponen en duda los creacionistas y que no acaba de ser comprendido por muchas personas. ¿En qué se basa la estratigrafía y qué valor tiene para calcular la edad de los materiales que se encuentran en un estrato?

Desde el siglo XIX, los científicos que estudian la Tierra averiguaron que a medida que analizamos estratos más profundos (y por ello más antiguos) van apareciendo fósiles distintos, que más abajo desaparecen, sustituidos por otros. Es una serie que jamás se repite y que podemos, si estamos en vena poética, llamar el árbol de la vida. No todas las rocas que contienen fósiles se pueden datar, pero sí muchas de ellas, y así podemos averiguar, por ejemplo, que los dinosaurios aparecieron hace 225 millones de años, para desaparecer hace 65. El volumen de datos coincidentes es apabullante, y se resume en una sola palabra: Evolución. Hay huellas de vida desde la infancia del planeta, hace más de 3.500 millones de años, y desde entonces los seres vivos no han cesado de variar: hay unos 300.000 fósiles catalogados, lo que equivale a decir que hay 300.000 pruebas de la evolución.

Pero sin duda los mejores fósiles son los propios creacionistas, fósiles vivientes residuales de las épocas oscuras de la Humanidad, cuando las religiones decían a la gente lo que podía o no podía pensar.

8. ¿Cómo podemos conocer la edad de una roca determinada?, ¿son frecuentes los errores al calcular dicha edad o bien existen sistemas muy fiables para realizar ese cálculo?, ¿tiene alguna limitación la técnica?

Los átomos inestables son relojes muchísimo más fiables que un Rolex. ¿Cómo funcionan? Supongamos un empleado que recibe su paga a principio de mes. En ese momento tiene dinero pero no mercancías; a mediados de mes le quedará parte del dinero (esperemos), porque habrá cambiado el resto por mercancías. Para gente muy minuciosa, podríamos saber la fecha aproximada del mes examinando su cuenta corriente. Bien, pues los átomos inestables son gastadores superminuciosos, y contando su número, y el número de átomos en los que se han convertido (operaciones que se llevan a cabo en aparatos llamados espectrómetros de masas) podremos saber el tiempo transcurrido desde la paga, o sea la edad del mineral que contiene esos átomos, y de la roca que contiene aquél. Desde que se ideó, a principios del siglo XX, la Geocronología ha progresado enormemente. En la actualidad hay docenas de métodos de datación, que dan sistemáticamente resultados coincidentes. No todos sirven para todas las rocas, pero un gran número de rocas son datables. Por supuesto que hay dataciones erróneas, pero no significan nada en términos estadísticos: las decenas de miles de dataciones concordantes nos permiten reconstruir la historia de la Tierra con certeza más que sobrada.

Lo que los creacionistas pueden oponer a esta ingente masa de datos son cronologías como la basada en las edades de los patriarcas del Antiguo Testamento, según las cuales el mundo fue creado por Dios a las 4 de la tarde del 26 de octubre del año 4004 antes de la venida de su Hijo. Hay que reconocer que los geoquímicos que datan rocas nunca han alcanzado tamaña precisión: quizá el problema es que les falta fe.

9. Y para terminar ¿qué retos de futuro le quedan por delante a la geología, cuál cree es el prioritario, aquel en el que habría que volcarlo todo para resolverlo?

Como todas las Ciencias que se ocupan de la Naturaleza, la Geología tiene por delante un grave problema: la evolución del clima en las próximas décadas. Las modelizaciones están en manos de meteorólogos expertos en informática. ¿Qué pueden aportar los geólogos?: su conocimiento de los climas del pasado. Si la evolución térmica es tan drástica como en algunas predicciones, en 2100 el clima de la Tierra podría ser semejante al anterior al comienzo de la actual glaciación. Y un mundo sin glaciares sería un mundo sumergido en buena parte, una perspectiva más que preocupante.

El problema de fondo es: ¿Está la Humanidad dispuesta a cambiar el modelo de crecimiento ilimitado en el que vive ahora, por más que prefiera llamarlo Desarrollo Sostenible? Como siempre, empezamos planteando temas científicos y terminamos hablando de aspectos sociales. Pero éste es el juego Ciencia-Sociedad: hasta ahora, la sociedad ha dicho a los científicos “Tenemos un problema”, y éstos han contestado “Dadnos tiempo y algo de dinero, y trataremos de solucionarlo”. La cuestión es que muchos sospechan que quizás esta vez la apuesta ha superado tanto las posibilidades de cambio de la sociedad como la capacidad de respuesta de los científicos.

.

Entradas relacionadas:

• Más entrevistas a ilustres mentes, en nuestra sección “científicos & blogueros invitados“.

• ¿Dónde está el agujero del Polo Norte?

• Hechos, teorías e hipótesis

Este artículo no va dedicado a aquellos que piensan que el creacionismo es una aberración científica basada en creencias religiosas, no. Esto va dedicado a los que piensan que el creacionismo no es más que una anécdota de cuatro zumbados de las llanuras interiores de los Estados Unidos que se entretienen quemando cruces vestido de blancos nazarenos mientras piden a Jesús que baje a la Tierra de una vez.

El movimiento creacionista no es una anécdota. Es una aberración científica, cierto, pero no es una anécdota. Es poderoso, cuenta con millones de feligreses, posee buenos recursos económicos y políticos, y está tratando de cambiar por completo los currículos de ciencia de todo país que se deje. Pretenden desplazar (o mejor dicho eliminar) conocimientos científicos de varias áreas del saber adquiridos después de siglos de duro trabajo de investigación por creencias bíblicas que no cuentan con ninguna evidencia experimental.

A pesar de ello se organizan y divulgan como si tuvieran en sus manos saber científico. Un ejemplo de ello es la próxima reunión internacional sobre creacionismo que tendrán lugar en Pittsburgh, la Séptima Conferencia Internacional sobre Creacionismo.

En esta reunión se podrán asistir a charlas tan iluminadoras como éstas:

- “Génesis, la autoridad de la Biblia y la edad de la Tierra”
- “Simulando el Génesis”
- “Luchando por el bien: una mirada a través del estanque”
- “¿Qué ha pasado con el árbol de la vida de Darwin” La revolución genómica y su efecto sobre la teoría del origen.
- “El terremoto del año de la crucifixión, 33 dC: evidencias en los sedimentos del mar Muerto”.

También se pueden leer nombres de organizaciones que apoyan esta reunión: “The ARK Foundation of Dayton”, “Creation Research Society”, “Assoc. for Biblical Research”, “Chinese Creation Science Association”, “Creation Ministries International”, “National Creation Science Scholarship Fund”, “ICR”, “Korea Association for Creation Research (KACR)”, “Origins Education and Research Centre”, “The Paleochronology Group”, “Search for the Truth”, “Darwinism Research Society”. Se puede ver que son más de 4 iluminados que pasan el rato de esta forma.

Puede que el título de las charlas provoque una sonrisa, pero lo que no es una broma es el arrinconamiento que sufren las ciencias naturales en muchas zonas del planeta, incluidas aquellas que se suponen científicamente avanzadas.

Las escuelas de cinco estados de los EEUU han decidido unirse a las recomendaciones de un grupo de educadores estadounidenses para asegurar la enseñanza de aspectos científicos, como el cambio climático o la evolución, que están amenazados por la censura de los fundamentalistas religiosos. De esta forma los estudiantes de Rhode Island, Kentucky, Kansas, Maryland y Vermont podrán adquirir conocimientos en dichas materias antes de empezar el bachillerato.

Otros cinco estados, California, Florida, Maine, Michigan y Washington, se unirán a esta iniciativa en los próximos meses. Esta iniciativa parte de lo que se conoce “Next Generation Science Standards”, un esfuerzo educativo que ha llevado más de 15 años. En ella han participado grupos científicos y educativos de 36 estados que intentan evitar la presión que ejercen los grupos religiosos para que los alumnos acaben sus estudios sin conocimientos científicos actuales e importantes, que parecen molestar sus creencias religiosas o su ideología política.

Con estas medidas educativa se intenta contrarrestar las estrategia de los creacionistas en distritos electorales de varios estados (ver la figura). Mientras que hace unas décadas en muchos lugares el tema más atacado era la evolución, en la actualidad hay más gente que odia la evolución y el cambio climático, que los que sólo odian la evolución. Y esta circunstancia se da en el momento en el que la mayoría de los estadounidenses no son capaces de aportar información sobre ninguno de los dos temas.

Número de mociones presentadas para intentar que no se enseñe evolución y/o cambio climático en las escuelas

Las mociones que tratan de evitar la enseñanza de la evolución, el Big Bang, el origen de la vida o el cambio climático han triunfado en distritos electorales de Tennessee, Arizona, Colorado, Kansas y Oklahoma. En estos estados se está intentando implementar las directrices recomendadas por las agencias educativas, pero se están encontrando con una fuerte oposición. Kansas se opone radicalmente a ello (me habría sorprendido lo contrario) y en Kentucky (estado donde se localiza ese parque de atracciones llamado museo de la creación) las directrices se aprobaron el pasado 5 de junio, pero han quedado en suspenso hasta nueva revisión. Esperemos que poco a poco la educación y el afán de conocimiento se impongan poco a poco sobre el fanatismo religioso, aunque para eso aún queda mucho camino por recorrer.

Referencia:
Morello, L. (2013) Evolution makes the grade. Nature 499: 15–16

Europa es uno de los cuatro satélites galineanos de Júpiter. Con un tamaño algo menor que el de nuestra Luna, es más pequeño que Ganímedes, Calisto e Ío, los otros tres satélites jovianos que descubrió Galileo Galilei una noche de enero del año 1610.

Siendo el segundo más cercano a Júpiter, Europa es un satélite curioso:  presenta una superficie prácticamente lisa, con pocas elevaciones que superen unos centenares de metros. Con un elevado albedo, se muestra muy clara y brillante, estando recorrida por múltiples vetas oscuras en distintas direcciones. Muy pocos cráteres (tan solo tres superan los 5 km de diámetro) y una tenue atmósfera de oxígeno (probablemente de origen no biológico) terminan de asemejar a Europa con una verdadera bola de billar espacial.

Desde hace años se piensa que estas características se deben a que la superficie de Europa está cubierta por un océano helado, lo que explicaría su escaso relieve y su elevado albedo. También desde hace mucho tiempo se ha especulado con la posibilidad de que bajo esa capa de hielo se encuentre un océano líquido calentado principalmente por las fuerzas de marea causadas por su cercanía a Júpiter. Esta posibilidad fue explotada por Arthur C. Clarke en su novela “2010: Odisea dos”, en 1982.

Posterioremente, otros datos han venido a reafirmar la idea del océano líquido bajo la superficie helada de Europa, principalmente los aportados por el telescopio espacial Hubble en la década de los noventa del pasado siglo y la misión Galileo (1989 – 2003) compuesta por una sonda que penetró 200 km en la atmósfera de Júpiter y un orbitador que estudió las lunas y los anillos jovianos. Hoy sabemos que Europa presenta un campo magnético que interacciona con el de Júpiter, así como evidencias de un material conductor bajo la superficie helada. Esto, junto con el estudio con gran detalle del relieve de la superficie, sugieren la presencia de un océano líquido de agua salada que puede alcanzar los 90 km de profundidad. Las vetas oscuras, así como otras manchas y accidentes presentes en la superficie, parecen representar afloramientos ocasionales del agua líquida subyacente.

Lógicamente, desde los primeros indicios de la existencia de un océano líquido se ha especulado con la existencia de vida en el océano de Europa. Sin embargo, un océano puede significar más un infierno helado que un paraíso tropical, sobre todo si se encuentra a 750 millones de kilómetros del Sol y bajo 10 km de hielo. En esas condiciones, la temperatura del agua, la elevada presión,  la ausencia de luz  y los niveles de oxígeno pueden ser tan poco atractivos para la vida como el interior de un volcán en erupción.

A pesar de ello, a lo largo de los años también se han ido recopilando evidencias que aumentan la probabilidad de que pueda existir vida en un medio tan hostil: el descubrimiento de organismos que habitan en las profundidades marinas de la Tierra al calor de las fumarolas volcánicas, la posible penetración del oxígeno atmosférico a través de la capa de hielo hasta alcanzar el agua líquida y otros descubrimientos, han ido alimentando la candidatura de Europa como la más sólida para buscar indicios de vida extraterrestre.

El lago Vostok y la vida bajo cero

Uno de los escenarios que siempre se han comparado con Europa ha sido el Lago antártico de Vostok. Esta masa de agua dulce se encuentra bajo 3.748 metros de hielo, y ha permanecido totalmente aislada de la atmósfera terrestre y otras masas de agua líquida durante los últimos 15 millones de años. El agua presenta una temperatura en torno a los tres grados bajo cero, manteniéndose líquida gracias a la enorme presión (unas 360 atmósferas) a la que es sometida por la capa de hielo superior. Representa un entorno con muy baja concentración de nutrientes, y supersaturado de oxígeno (hasta 50 veces más que los lagos de agua dulce superficiales), producto también de la enorme presión reinante.

Fotografía satélite del Lago Vostok, Antártida.

Sin duda alguna, el posible descubrimiento de vida en este ambiente tan extremo haría aumentar considerablemente la probabilidad de que ésta pueda haberse desarrollado también en el océano de Europa. Debido a ello, no es de extrañar que desde hace años se hayan abordado intentos de perforar los casi cuatro kilómetros de hielo para llegar hasta el agua líquida. La expedición antártica rusa, cuya estación se encuentra sobre el Lago Vostok y recibe el mismo nombre, ha empleado más de diez años en penetrar la enorme capa de hielo; en febrero de 2012 anunciaron haber llegado a la superficie helada del lago y en marzo de 2013 presentaron un análisis de las primeras muestras de agua congelada tomadas a 3.400 metros de profundidad. En ellas, se detectó la presencia del ADN de un organismo desconocido hasta el momento. Lamentablemente, tan esperada noticia quedó en chasco; poco tiempo después, el equipo investigador anunció que el ADN procedía de una contaminación producida probablemente por el lubricante de la perforadora.

Pero lejos de acabar la historia, un reciente artículo publicado el 3 de julio de 2013 por un equipo internacional en la revista PLOS ONE muestra los resultados del análisis de varias muestras de agua helada recogidas a 3.500 y 3.600 metros de profundidad. Esta vez no se trata de un organismo, sino de cerca de 3.500 secuencias génicas diferentes, de las cuales se ha podido realizar un estudio taxonómico en 1.623; el 94% corresponden a bacterias y el 6% restante a organismos eucariotas. Dos especies pertenecen a arqueas.

El nuevo descubrimiento no habla de organismos extraños o desconocidos. Al contrario, la mayor parte de taxones identificados son similares a los organismos que viven en lagos, aguas salobres, entornos marinos y glaciares. Es impresionante, eso sí, la gran variedad existente, con presencia de organismos aerobios, anaerobios, autótrofos y heterótros, incluyendo formas eucariotas pluricelulares.

Evidentemente, habrá que esperara a la confirmación inequívoca de estos resultados, así como al análisis del agua líquida más profunda y de los sedimentos del lago, pero al menos en el contador parcial, Europa acaba de ganar unos cuantos puntos como destino preferido por los astrobiólogos del futuro más cercano.

Vista general del aparato de perforación en el campo de la investigación Vostok en la Antártida. REUTERS / Alexey Ekaikin / Handout

Cuando debatimos con alguien que se autodenomina “creacionista científico”, nos suele marear con disquisicones sobre que los últimos descubrimientos apoyan la tesis de la creación independiente de todas las especies, de que la evolución no se sustenta como teoría científica y especialmente, que su postura no se basa en valoraciones éticas o religiosas.

En muchos artículos hemos afirmado que tales afirmaciones son falsas, y que tanto el creacionismo como la doctrina de diseño inteligente, no son disciplinas científicas sino religiosas, tratándose de una serie de postulados y dogmas espirituales que no solamente carecen de base empírica alguna, sino que no siguen los métodos ni los procedimientos necesarios para ser considerados ciencia.

Pensamos que estos modernos predicadores tienen dos caras: una la que muestran públicamente para evangelizar, donde suelen ir de críticos, apoyando a los científicos disidentes que el stablishment se niega a reconocer. La otra, la muestran en privado, ante sus acólitos, enseñando más claramente los dogmas y las escrituras sagradas que en muchas ocasiones no sacan en sus discusiones para no ser acusados de religiosos. También pensamos, sinceramente, que en la mayor parte de los casos no se trata más que de un negocio para obtener dinero fácil de los incautos, donde unos charlatanes esquilman a un rebaño de crédulos que se deja atrapar por sus cantos de sirena.

Hace poco, hemos recibido una prueba de esta doble moral o, al menos, de esta doble fachada junto con el interés económico que mueve a muchos de estos “pastores científicos”. Se trata de una circular enviada a los miembros de un grupo evangélico donde no se andan con disimulos, ni para atacar a la evolución de la forma más demagógica que nos podamos imaginar, ni para pedir dinero.

El mensaje comienza con la siguiente introducción:

“Te invitamos ser una parte CLAVE en DOS (2) proyectos impactantes globales de CREACIONISMO.

Deberías saber que no solo en el último siglo murieron mil millones de bebés abortados, JUSTIFICADOS por la enseñanza de la evolución, sino que también millones de personas muertas por guerras igualmente JUSTIFICADAS por la evolución.

Si esto no fuera suficiente causa para oponerse a la evolución y promover las verdades del Creacionismo, además solo el Cielo de Dios conoce cuantos millones de personas perdieron la fe en la Biblia y en el Salvador Jesucristo, y por esto se fueron al Infierno eternamente. “

Ahí es nada: los abortos y las guerras están justificadas por la evolución. Eso es ciencia, sí señor. Bueno, al menos hay algo de lo que no parece tener la culpa Zapatero…

Continúa el mensaje:

“Para que tú seas parte de este gran mover de Dios, tan necesario en este momento de la historia del mundo, te invitamos a ser una parte clave para sigan penetrando al Mundo el Creacionismo.“

Bien, aquí ya nos invitan a luchar activamente contra demonios, abortistas y generales de división que siembran el mundo de muerte en nombre de Charles Darwin. Veamos en que consiste.

PROYECTO #1 — Este proyecto, al oirlo, puede sonar que no es gran cosa, pero déjame explicarlo. El proyecto es terminar la construcción de las oficinas, bodega, laboratorio y casa-hogar para CIENTIFICOS CREACIONISTAS. Esta estructura servirá como la sede del movimiento creacionista. Sería la fuente de materiales, investigaciones y comunicaciones al mucho hispano. Su influencia no se puede calcular.

En un lapso de tres años se ha comprado el terreno, y consiguieron los permisos para construir. Luego fue la conexión de agua potable –100 metros de distancia hasta el terreno. Luego, por el otro lado, se instalaron 130 metros de drenaje para conectar al sistema de alcantarilla. Al final, se hicieron las columnas y cimientos. (Favor de ver las fotos. 1, 2, 3,). En este momento nos faltan USD$97,000 para terminar los dos pisos de construcción y los acabados.
1— Ora a Dios que sea provisto este dinero.
2— Dona una parte del mismo. Al final de este email, se explican las maneras para hacer llegar tus donaciones.

Una de las fantásticas imágenes que ilustran el ambicioso proyecto.

No falta de nada. Una sede del “movimiento creacionista” que albergará a “científicos creacionistas” para realizar investigaciones y comunicaciones al mundo hispano. Ahí estamos, sin prejuicios. Son tan científicos estos creacionistas, que ya saben lo que va a concluir la investigación. Así se entiende que, lógicamente, no necesiten dinero para equipamiento, únicamente para el edificio. Total, para “himbestigar” no hace falta mucho aparato.

¿Cómo puedes ayudar? Pues haciendo actividad científica: rezando y por supuesto, pagando. ¿Adivinan ustedes a quien? pues según indican las instrucciones para donar al final del email, ni más ni menos que a la cuenta personal de un conocido “divulgador” creacionista.

Ora y paga, contra la evolución abortista!

(El segundo proyecto lo dejamos para dentro de un par de días, no vaya a producirse una sobredosis de indignación)

Hace un par de días publicábamos la primera parte de una circular enviada a los miembros de un grupo evangélico donde se pedían donaciones para dos ambiciosos proyectos creacionistas (¿Por qué le llaman amor cuando quieren decir sexo? o el “Creacionismo Científico”). En ella contábamos el primer proyecto. Hoy vamos a desvelar el segundo.

Posiblemente, muchos lectores esperábais que esta segunda parte consistiera en una nueva recaudación de fondos para un “museo creacionista”, una réplica del Arca de Noé o una maqueta a tamaño natural del paraíso .

Si este era vuestro caso, os habéis quedado cortos sin duda alguna. Es cierto que también se solicita una aportación económica para su realización, pero el objetivo del segundo proyecto creacionista es muchísimo más surrealista de lo que cualquiera nos hubiéramos podido imaginar.

NOTA: Todas las imágenes de esta entrada están tomadas de las que ilustran la circular. Por increíble que parezca, representan la documentación original que apoya la petición (pulsando sobre ellas pueden ampliarse).

¿Intrigados?

Proyecto nº 2: Atraer y capturar un pterodáctilo vivo ¡¡¡(dinosaurio volador vivo) !!!

Así como suena. Estos señores solicitan ayuda económica para capturar un pterodáctilo vivo. Obviando el error menor en la clasificación (los pterodáctilos no eran dinosaurios, sino pterosaurios), empezamos a dudar de la cordura del autor. ¿Ciertamente confía en que alguien se desprenda de su dinero para tal campaña? Quizá leyendo sus justificaciones logre convencernos:

Hasta ahora, nunca he dado a conocer los detalles de este proyecto.

Normal; hace falta mucho valor para “dar a conocer” esto. Y además, si los diste, no quedará ningún testigo: morirían todos de un ataque agudo de risa, fijo.

“Todo empiezó para mí con una promesa que me dio el Señor:“
“Hagamos al hombre a nuestra imagen, conforme a nuestra semejanza, y SEÑOREAD en los peces del mar, en LAS AVES (hebreo – ‘los que vuelan’ ) de los cielos…” (Génesis 1:26)

Acabáramos: si el Señor dice que debemos señorearnos de todo lo que vuela, pterodáctilo a la cazuela, faltaría más. De hecho, cuando leí por primera vez esa parte de la Biblia, siendo niño, lo primero que pensé fue “voy al campo a buscar un pterodáctilo” si no me llegan a pillar por el camino para una pachanguita futbolera, ahora sería rico y famoso…

“Me animé más por el testimonio del cristiano Adolfo Chino, de los huicholes (nativos mexicanos) de haber visto muerto en un río de la Sierra Madre del estado de Jalisco, una criatura voladora rara: año- 1998 También el chofer de autobus y 13 pasajeros vieron planeando a las 2PM Febrero 2002 a distancia del bus de 30 metros un volador de 6 a 7 metros por sus alas.“

Pero.. un momento. Los pterosaurios no tenían mucho más de un metro de envergadura alar, ¡además de fósil viviente tenemos un ejemplar gigante! Esto promete.

Como prueba de tales afirmaciones, se acompañan con una foto del nativo huicholes y del conductor del autobús señalando lo que vieron (hemos editado las fotografías para ocultar el rostro de ambas personas, ellos no tienen la culpa de la utilización de su imagen)

Esto… ¿pero lo que están señalando estos señores no son dibujos de un libro? Vaya, esto si que son pruebas gráficas indiscutibles, y no las borrosas fotos de OVNIs que enseñan algunos.

Ardiendo en deseos de que llegue el momento de invertir mi dinero para confirmar tan impresionantes avistamientos, continuamos la lectura:

La foto 7: mujer casi agarrada

“Pero más impresionante fue la mujer que casi la agarró un volador a las 6AM, diciembre, 2006 en un pueblo menos de 4 horas de camino de mi casa (veáse foto 7). Me dijo que se veía como la criatura en la portada de mi libro de pterosaurios.“

Le puedo asegurar, caballero, que el que se ha quedado impresionado ante tal evidencia fotográfica ha sido un servidor. Jamás podría negar la existencia de los pterodáctilos después de ver esta imagen. No me extraña que la haya enmarcado y todo; la ocasión lo merece.

¿Como? ¿Que en la foto solamente se ve a una señora con los brazos en alto y ningún bicho? Vosotros lo que sois es una panda de escépticos ateos, ¡es que ya se había ido, joer. Si se ve claramente! Estos evolucionistas, siempre negando las evidencias…

Dejemos que el buen hombre siga apabullándonos con argumentos y pruebas indiscutibles:

“Desde 2007, he intentado de localizar a tales voladores. NADA. Inclusive, varios me han dicho que por más 100 años personas en todo el mundo han buscado a los pterosaurios (dinosaurios voladores) sin encontrarlos. “

¿Por qué será que no me sorprende?

“Me dicen: “¿COMO CREES TU DE SER DIFERENTE Y ENCONTRARLOS? Digo yo– NO LOS VOY A BUSCAR. ¡LOS VOY A ATRAER! ¿Te acuerdas de la película de GODZILLA? (ver foto 10) Lo buscaban por todos lados de Nueva York y no lo hallaron. Dijo el científco: “No lo busquen. Hazlo que venga a ustedes.”

La segunda prueba más impactante tras la señora de los brazos en alto: ¡la película Godzilla ofrece las claves para atrapar dinosaurios! (digooo… pterosaurios). Por supuesto, la prueba documental (foto 10) es también irrefutable, a la par que terrorífica. Si estáis sintiendo curiosidad por ver la documentación gráfica que este hombre aporta para reforzar su argumento, debo advertiros que es espeluznante, pudiendo hacer que las creencias que habéis tenido durante toda la vida se derrumben de un plumazo. Si aún así, y a pesar de las advertencias, queréis ver las pruebas, pulsad aquí.

Armado con tales evidencias, y tras la pista segura del lagarto volador, nuestro héroe nos confía su plan infalible para capturar al pobre bicho:

Aquí es entonces EL PLAN:

La máquina

1— Conseguir permiso para 2 hectarias (141M x 141M) unos kilómetros de distancia de pueblos habitados.

Ni metro más, ni metro menos, que el protocolo es el protocolo…

2— Alrededor de una área 100M x 100M, levantaré con maquina un muro de 3M de tierra.

Sí, porque a mano sería un poco pesado.

3— Hacer “una cenaduria de comidas”: cerdos muertos, ovejas muertas, chivos muertos, sangre y piezas de res, desperdicios, piel de pescado, y animales vivos: cerdos, ovejas, y chivos.

Me pregunto porqué los pterodáctilos no acuden a los millares de comederos de aves carroñeras que hay en todo el planeta ¿quizá por ser todos comederos y que a nadie se le haya ocurrido poner un cenadero?

4— El área será cercado con una malla especial para prevenir la entrada tanto de personas como de animales como perros, coyotes, ratas, etc. Solo animales voladores podrán entrar.

Todo el mundo sabe que los pterodáctilos tienen un pánico terrible a las ratas.

El plan infalible

5— Una red de muchas cámaras infrarrojas para ver de noche. Todas las cámaras serán ligadas a pantallas de computadoras en el centro de vigilancia.

¡Bien pensado! porque cámaras infrarrojas para ver de día sería tirar la pasta.

6— Una vez que llegue un pterodáctilo, con el rifle de gas comprimido de bioxido de carbon , se tirará un dardo anestético para hacerlo “dormir”.

Pues anda que no tiene que ser chungo un dardo “anestético”, o al menos debe ser feo de cojones…

El rifle y los peligrosos dardos "anestetizantes"

7— Una vez adormecido el animal, se pegarán radio transmisores para poder localizarlo si escapara.

Espero que con cianocrilato, que los pterosaurios se mueven mucho.

8— Tomar videos, fotos, muestras de sangre, ADN, saliva, excremento, medidas, peso, etc.

Por eso de ahorrar plata, quizá con las muestras de sangre y saliva puede ahorrarse realizar una extracción de ADN en mitad del campo dentro de una zanja de tres metros rodeado de sángre, vísceras y animales muertos, que además debe ser muy incómodo.

9— Los videos serán subidos a YouTube por teléfono satélite para que vea y sepa TODO EL MUNDO Y ¡PARA LA GLORIA DE DIOS!

¡De nuevo, bien pensado! Google vídeos no tiene ni la mitad de visitas que YouTube.

10— Meterlo en una juala de bambú de 10cm diámetro los troncos.

Sí, sí, mejor elegir un material de alta seguridad, que mira lo que les pasó a los de Parque Jurásico por utilizar jaulas de acero…

El teléfono

La cámara...

Bambú, mira tú...

¡Y la jaula!

.

.

.

.

.

.

.

¿Te puedes imaginar el impacto al mundo, teniedo un pterodáctilo, un dinosaurio volador ¡VIVO! ?

No puede usted ni sospechar lo que llego a imaginarme…

Lamentablemente, aquí acaba la descripción del proyecto. A continuación vuelve a solicitarse que el lector (i) Ore a Dios que sea provisto el dinero y (ii) done parte del mismo (no vaya a ser que las oraciones no funcionen, que una cosa es ser creacionista y otra gilipollas).

No obstante, destacamos una de las indicaciones de pago que no especificamos en el anterior proyecto, pero que ante la envergadura y originalidad de este segundo, posiblemente sea capaz de tentar a más de uno:

Quiero (mi preferencia) que fuera una sola donación de los USD$97,000 ‘o’ 10 de a USD$10mil.

De esto si que sabe…

.

.

El CSIC está metido en un problema económico grave en el que no voy a incidir por haber sido suficientemente publicitado. Como resumen baste decir que la entidad requiere 75 millones de euros para que los proyectos científicos puedan desarrollarse con normalidad de aquí a final de año, y el ministerio sólo ha prometido 50. Según el Presidente de la entidad, Emilio Lora-Tamayo, si no se consigue esa diferencia, se podría llegar al cierre de la institución.

Los recortes sufridos en el CSIC, de más de 500 millones de euros en apenas 4 años, con una pérdida de más de 1.200 empleos, se engloban dentro de la dinámica general de recortes que han sufrido otros temas de gran calado social, bienestar y desarrollo, tales la sanidad o la educación. La ciencia ha sufrido ese impacto de tal forma que en estos momentos todo el sistema científico nacional está seriamente comprometido. De eso venimos hablando desde hace mucho en este medio. Está claro que entre las prioridades de este gobierno no se encuentra la ciencia, los políticos que dirigen la nación no entienden que la I+D sea un motor de desarrollo. Me gustó mucho como expresa Jorge Wasenberg esa cortedad de miras en una cita incluida en el estupendo artículo de César Molinas para El País:

los países ricos hacen ciencia para ser ricos, mientras que los países pobres creen que los países ricos hacen ciencia porque son ricos

Añade Molinas: “En otras palabras, los políticos de la segunda categoría no tendrían la misma concepción cateta de la ciencia que los de la primera y sabrían que los recortes en ciencia de hoy impedirán pagar las prestaciones sociales de mañana y, por tanto, que el gasto en ciencia debería ser prioritario.” En eso coincidimos todos aquellos que tenemos alguna relación con la ciencia, porque vemos día a día la cantidad de invenciones, descubrimientos y puertas de futuro que se abren con esta actividad. Puedo entender que alguien que es completamente ajeno a la ciencia se pregunte, ¿pero por qué tenemos que gastar impuestos en el CSIC?, si caen empresas, ¿por qué no dejar caer también al CSIC? Para contestar esa pregunta deberíamos tomar una balanza y poner en un platillo los beneficios y en la otra los costes, para después mirar la balanza y comprobar hacia donde se inclina. Me limitaré a llenar los platillos de la balanza y dejaré que sean los lectores quienes saquen sus propias conclusiones:

Platillo de beneficios:

El CSIC es la mayor entidad de investigación en España, es difícil encontrar grandes retos científicos españoles en los que de una manera u otra, no esté relacionado algún científico del CSIC. El CSIC aporta el 20% de toda la producción científica nacional y el 40% de las patentes nacionales. La contribución principal de la institución se centra en la ciencia básica, pero también aplica dicha ciencia a desarrollos tecnológicos, en ocasiones en campos de gran impacto social y de poco apoyo empresarial privado, como por ejemplo el estudio de las enfermedades raras o el desarrollo de energías alternativas al petróleo.

¿Cuál es el campo de actuación del CSIC? Muy extenso, cubre casi todas las áreas del saber con proyectos punteros en todos ellos: participa en las excavaciones de Atapuerca que aportan datos cruciales para entender nuestros orígenes, en excavaciones arqueológicas en Egipto o Roma, posee buques oceanográficos con los que se realizan estudios del impacto del calentamiento global, o los recursos pesqueros oceánicos, participa en el diseño de vacunas contra enfermedades como la gripe o el SIDA, posee estaciones experimentales agrícolas para incrementar la tasa de producción vegetal o combatir plagas que diezman los cultivos, participa en el conocimiento del cosmos desde diferentes observatorios astronómicos o en el conocimiento de la estructura de la materia desde instalaciones de aceleradores de partículas, tiene un centro dedicado a la neurobiología, donde se buscan remedios al Alzheimer o al Parkinson, en sus centros se estudian y desarrollan nuevos materiales, incluyendo las propiedades y usos del grafeno, entre otras muchas. De hecho son tantas que escribir este corto listado supone dejarse fuera tantas líneas de investigación punteras (no por la importancia, sino por intentar no extenderme demasiado) que algún investigador participante en las misma puede molestarse al no ver reflejado su importante trabajo en este artículo.

Estas áreas de ciencia básica han generado aplicaciones que repercuten en la sociedad, incrementando su bienestar. Por citar algunas de esas aplicaciones (de nuevo me veo obligado al resumen) tendríamos los test de diagnóstico rápido de la intolerancia a la lactosa; los enzibióticos (enzimas que matan bacterias patógenas que proceden de bacteriófagos y que se presentan como alternativa a los antibióticos); test de detección precoz de enfermedades raras; la polimerasa del fago Phi29 (la patente más rentable de la historia de España, y un claro ejemplo de la importancia de la ciencia básica) que se emplea para secuenciación de genomas, prácticas forenses o pruebas de paternidad; desarrollo de ratones (informáticos) que pueden permiten a los enfermos de Parkinson o esclerosis múltiples puedan emplear ordenadores; participación en tareas de descontaminación y restauración de ambientes contaminados como la zona de Aznalcóllar, fabricación de productos alimenticios a partir de pescado procesado, como la gula; reactores de microactividad para medir actividad catalítica, una referencia internacional, con 190 unidades trabajando en diversos países del mundo, etcétera, etcétera, etcétera. Sólo queda disculparme de nuevo por los que me he dejado, que son muchos.

Platillos de costes

El funcionamiento del CSIC (antes de los recortes) oscilaba en una cantidad cercana a los 800 millones de euros. Cabe resaltar aquí que es necesaria una reestructuración de la institución para eliminar costes y eliminar “tics” que arrastra del pasado, eso es importante hacerlo, pero hay que acometerlo cuando el barco flota, si la nave tiene agujeros lo que urge es tapar las brechas. Además una reestructuración seria seguramente implique una inversión inicial (que muy posiblemente se recuperen si los cambios están bien diseñados), palabra que produce alergia en estos momentos. Ahora mismo se precisa sacar a flote el navío. Y para ello se necesitan 75 millones de euros, y si confiamos en las palabras de Carmen Vela o Luis de Guindos, la institución no caerá. De momento existe una promesa de 50 millones de euros, pero aún quedan otros 25 millones que no han sido comprometidos. ¿Es demasiado caro, es una cantidad desorbitante, qué suponen 25 millones en el conjunto del presupuesto nacional español?

Cuando uno se maneja cifras tan grandes es fácil perderse. Para cualquiera de nosotros (incluido Bárcenas) 25 millones de euros es una suma enorme de dinero (a pesar de que a algunos se les ha pedido esa fianza similar para abandonar la prisión). Pero cuando vemos las cifras de forma global en la economía nacional, ¿supone mucho dinero? Veamos algunas cifras

El Producto Interior Bruto (año 2012) nacional fue de aproximadamente 1 billón de euros. Dos partidas tan importantes de cubrir, como el desempleo o las pensiones se llevan 28.500 millones y 120.000 millones, respectivamente. El dinero público inyectado a los bancos (que son empresas privadas) fue 55.570 millones de euros. La subvención otorgadas a los toros fue de 700 millones de euros. Las televisiones públicas gastaron 2.130 millones de euros y cada kilómetro de AVE cuesta 14.4 millones de euros. Tampoco estaría de más recordar lo que se gasta en España en algunas obras, como autovías a 22 millones el kilómetro, aeropuertos mediterráneos sin aviones de 150 millones o pistas de aterrizaje en llanuras manchegas a 500 millones de euros. Como anécdota “curiosa” sirva el dato que dice que el Gran Premio de Fórmula 1 de Valencia del 2012 costó al erario público 39 millones de euros.

Porque cuando empiezan recortes, y la sanidad, la ciencia o la educación se ven amenazadas, uno se pregunta hacia dónde van nuestros impuestos. Y para la mayoría de nosotros eso está más o menos claro, lo que no queda nada claro es dónde están los impuestos que deberían ir a parar en las arcas de hacienda, pero que no acaban allí. Los clubs de fútbol deben 3.600 millones de euros, alguien podría argumentar que son empresas privadas que deben gestionar la deuda como puedan, pero lo cierto es que también deben 752 millones a hacienda. A pesar de esas deudas cada final de temporada asistimos a unas cifras de traspasos mareantes, indignantes para los tiempos que corren: que si 57 por Neymar, 30 por Illarramendi y podemos seguir con otros nombres y otros clubs de fútbol. Y eso arrastrando deudas. Es imposible saber con exactitud la cantidad que escapa a hacienda (de cuyos impuestos se nutre aquello que se está desmantelando), algunos cálculos estiman que podría ser un valor similar al PIB español, otro billón de euros. Sólo con que se recuperara el 30% de esa cantidad (lo que situaría el control fiscal al nivel de Francia), se ingresarían 300.000 millones de euros más a las arcas pública. Con ello podríamos decir lo de Supertramp: “Crisis, what crisis?”

Como último apunte antes de que miréis la balanza y saquéis conclusiones decir que los costes asistenciales se reducen enormemente cuando se acometen descubrimientos que eliminan o palian graves enfermedades, así en año 2012 se gastaron 14.000 millones de euros en el coste asistencial del Parkinson.

Cuando hayas sacado tu conclusión déjala en la encuesta, por favor:

Puedes difundir esta noticia meneándola AQUÍ

.

Entradas relacionadas:

• ¿Vale la pena rescatar al CSIC

• El CSIC: entre bufandas, corralitos, órdagos y ansiolíticos

• El CSIC envejece

• ¿Quedará vida en el CSIC tras la crisis?

• El CSIC en el noveno puesto mundial de producción científica

• El CSIC hace aguas

• Desfalco en el CSIC

Estados Unidos (9.8 millones de kilómetros cuadrados) y Canadá (10 millones de kilómetros cuadrados) son dos de los países más grandes del planeta, compartiendo ambos una frontera de 8.893 kilómetros. Ambos países se encuentran entre los más ricos y desarrollados, con un PIB per cápita que oscila en 45.000 dólares (casi el doble del español). Pese a estar tan cerca, hay grandes diferencias sociológicas entre ambas naciones, quienes hayan tenido el placer de cruzar la frontera y pasar unos días en ambos países, lo habrá comprobado con facilidad.

Uno de los aspectos que me gustaría resaltar aquí es la diferente visión que poseen de la ciencia y la religión. Dos encuestas realizadas en años sucesivos en ambos países, preguntando sobre cuál era el origen del hombre, dieron resultados muy diferentes. En el año 2010 GALLUP realizó dicha encuesta en EEUU y en el 2011 EKOS la llevó a cabo en Canadá. La siguiente figura muestra la comparación de los resultados de las mismas:

Fuente: EKOS y GALLUP

Traducción:
¿Qué frase eliges como correcta?

1. Los humanos fueron creados por Dios hace unos 10.000 años.
2. Los humanos evolucionaron a lo largo del tiempo con ayuda divina.
3. Los humanos evolucionaron por medio de la selección natural.
4. No lo sé/No contesto

Puede observarse la gran diferencia de forma de pensar entre estos dos países vecinos, y es que el caso estadounidense es realmente paradójico: en el país donde la ciencia se encuentra más desarrollada, y donde mayores descubrimientos se han hecho en el terreno de la teoría evolutiva, es donde la evolución es menos aceptada y donde el pensamiento mágico se encuentra más extendido. Para comprobar esto último baste leer a Michael Shermer.

La gráfica ha sido tomada del blog For the sake of science

Divertida entrevista de Bill Maher a Richard Dawkins. No anticipo nada para no estropear los chistes. Versión original con subtítulos en español.

Hebilla nazi con el lema: “Dios está con nosotros”

Los libros de texto que manejan los creacionistas en las escuelas de algunos distritos educativos estadounidenses están generando estudiantes con conocimientos aberrantes en diversas áreas del saber. En su afán de culpar al darwinismo y el ateísmo de todos los males que sufre el mundo, se asocia a las teorías nazis con las de Darwin. Sin embargo un análisis histórico muestra que el racismo que sustenta la ideología nazi se apoya en tesis teístas y creacionistas.

Introducción

El otro día me pasaron uno de los libros de texto que se emplea en 4º grado de la enseñanza de ciencias en escuelas donde el creacionismo se ha impuesto a la normal enseñanza de ciencias. Desde estas escuelas se está fomentando el desconocimiento de la ciencia y la falta de creatividad, al dar como verdades absolutas una respuesta inventada a grandes dudas aún no resueltas. Se elimina así la imaginación y la capacidad de investigación, al dar carpetazo a temas en los que ni siquiera se ha escudriñado la primera casilla de conocimiento. A esto se une una serie de tergiversaciones en muchas áreas del saber. Un efecto colateral de este tipo de educación es que llevar a restar importancia a aspectos importantísimos de nuestra historia. Así por ejemplo, con el afán de señalar a los darwinistas y a los ateos como culpables de todos los males del planeta se afirma que las teorías de Darwin inspiraron el nazismo. Eso no sólo es falso sino que es mentira. Lo peor es que esa forma de echar mierda sobre los que consideran sus enemigos resta importancia al fenómeno del nazismo, una barbarie histórica que está lejos de ser superada. Olvidándose de los verdaderos motivos que desembocaron en ese régimen asesino, se ignora que el racismo sigue campante, que el odio sigue en nuestra sociedad y que una profunda crisis económica puede aupar a sistemas políticos similares al que vivió Europa en los años 40 del siglo pasado. El régimen nazi tuvo sus intelectuales que trazaron su ideología. Ésta no se está vinculada en las teorías de Darwin, sino que despreciaban a ésta (de hecho el darwinismo se incluía en la lista de pensamientos prohibidos en el Tercer Reich). Tampoco era un régimen ateo, sus componentes eran teístas y despreciaban el ateísmo, al que relacionaban con la intelectualidad judía y el marxismo. Un análisis histórico de gran calado podéis verlo en Coesblog, en este artículo realizaré un resumen de dicha información, añadiendo alguna otra que he encontrado y que me ha parecido significativa.

El racismo, nazismo y darwinismo

La tesis central del trabajo de Darwin propugna que todos los seres hemos evolucionado a partir de seres inferiores, todos nosotros compartimos un único ancestro común. Según Darwin, la selección natural ejercería como motor de dicha evolución. Pese a que algunos piensen que el nazismo defiende la selección artificial (un símil a de la selección natural darwiniana), lo cierto es que la doctrina nazi posee un fuerte componente creacionista. Para los ideólogos del nazismo, las diferentes razas fueron creadas por Dios y sus características raciales se mantienen desde entonces. Las mezclas entre razas se consideran pecaminosas y llevan al declive de la civilización. Para ellos la raza que fue creada la imagen y semejanza de Dios, fue la aria/nórdica, considerándose el resto de razas sub-humanas. Por tanto con los cruces lo que buscan es preservar (concepto inmovilista del creacionismo), no seleccionar mejores razas (idea de la selección artificial darwinista). En resumen, el darwinismo afirma que todos los humanos procedemos de un ancestro primate, y todas las razas humanas compartimos ese ancestro, pero el nazismo habla de razas creadas separadas y considera un anatema hablar de macroevolución (como los creacionistas). Además, los nazis consideran que los humanos no somos animales, ya que poseemos una perspectiva religiosa y alma. Las tesis de Darwin gustaban tan poco que su obra fue prohibida.

Los ideólogos del nazismo

La ideología nazi ha tomado mucho de la obra “Essai sur l’inégalité des races humaines” (1853) de Joseph Arthur de Gobineau, anterior a la obra de Darwin. La tesis central de esta obra es que todas las razas son diferentes y fueron creadas de forma separada. El concepto de origen común es criticado con las siguientes palabras: “concluyo, para refutar el único argumento de los que afirman que todas las razas tienen un único origen, que la separación es tan grande que los cambios del ambientales carecen de poder para producir dicha separación”. También concluye que los cruces inter-raciales producen degeneración, al contaminarse la sangre superior con la inferior, y eso lleva a la caída de civilizaciones.

Gobineau era cristiano y veía el dedo de Dios en este asunto. La idea llegó hasta el “Mein Kampf”, la obra de Hitler, donde se recoge que la decadencia de civilizaciones es un castigo divino ocasionado por la mezcla de razas. Para Gobineau el argumento más fuerte contra su teoría se basaba en el propio Génesis, ya que en éste no se habla de un origen múltiple para la especie humana. Pero argumentaba que

Adán es el ancestro de la raza blanca, y todos sus descendientes deben ser blancos, pero en el Génesis no se dice nada de cómo se originaron otras razas

. Para él todos los descendientes generados en el Edén son blancos, el resto tuvieron una creación aparte (no descrita en el Génesis). Esta idea, apoyada en una particular interpretación bíblica, no sólo sustenta el nazismo, sino también las teorías racistas de la iglesia reformadora holandesa, que la empleó para apoyar el apartheid en Sudáfrica.

Otro ideólogo en el que se apoyó el nazismo fue Houston Stewart Chamberlain, otro de los pensadores que fomentó el nazismo desde su obra “Los fundamentos del siglo XIX”, uno de los evangelios nazis. En él se recoge la idea de la supremacía aria y el peligro de la influencia judía. Chamberlain se consideraba un cristiano devoto, y denunciaba que la iglesia había distorsionado el verdadero mensaje de Cristo. Sobre el darwinismo afirmó que era un sistema complemente erróneo y combatió la idea de que el hombre era simplemente un ente físico. Para él las tesis de Darwin no era más que “una teoría que se llama a sí misma científica, pero en realidad es materialista e injuriosa, y lo único que ha conseguido en el siglo XIX es sembrar confusión. Esto ha llevado a que teístas se conviertan en ateos, algo muy común entre los judíos”. Chamberlain afirma que para los buenos alemanes, Dios está siempre en el fondo de todo, y empleó este argumento para calificar de ateos a los judíos (algo que repitió más adelante Hitler). Pese a no tener conocimientos científicos, atacó incluso las pruebas anatómicas que muestran las similitudes entre humanos y otros primates, y criticó fuertemente la idea de la selección natural. También apunta rasgos profundamente creacionistas, cuando afirma que

si observamos especies desde el Paleozoico hasta nuestros días vemos que no hay cambios en ellas, tienen la misma forma.

En resumen, la obra de Chamberlain presenta la crítica al darwinismo que hoy observamos en los textos creacionistas, y además presenta el concepto racista de la creación de razas separadas y la prohibición de cruce entre razas que se trasmitió en el pensamiento hitleriano.

Las tesis racistas del Tercer Reich tienen a Hans Friedrich Karl Günther como uno de sus principales ideólogos. Günther, se formó en la escuela del médico sueco Herman Bernhard Lundborg, uno de los defensores de la supremacía de la raza nórdica y de la degeneración de las razas en sucesivos cruces. Günther se apoya en Gobineau, que según sus palabras “va más allá de las ideas de Darwin, Galton o Mendel en las ciencia de la herencia, de la eugenesia de la raza”. De hecho, como ya se ha señalado, la idea de Gobineau está en conflicto con el tesis central del darwinismo.

Quizás la obra más famosa, dentro de la ideología del nazismo, es el Mein Kampf, la obra de Adolf Hitler, escrita entre 1925 y 1926. Es un texto largo, que reúne algunos de los aspectos de la doctrina nazi, viéndose en él reflejado la inspiración de los autores anteriormente citados. Vendió más de 10 millones de copias y fue uno de las obras más influyentes en la Europa de entreguerras. Este libro no nombra a Darwin en ningún momento, el ateísmo sólo me menciona dos veces, y de forma peyorativa: asociado con los judíos y con el marxismo. Lo que sí encontramos de forma abundante son los argumentos religiosos, creacionistas y morales para eliminar a los judíos de la sociedad alemana. En la línea de los pensadores anteriormente indicados, Hitler creía que la humanidad fue creada en razas separadas, siendo la raza aria la superior. Consideraba a los judíos y a los eslavos como seres infrahumanos. Se habla de un pasado glorioso de la raza aria, con una decadencia motivada por los cruces interraciales, lo que provocó la degeneración de la sociedad. Ese fue uno de los motivos que empujó hacia la “solución final”: la eliminación de los judíos, que veían como promotores de dicha decadencia. A católicos y protestantes los acusa de oponerse sí, en vez de luchar contra el enemigo común judío.

Hitler maneja conceptos creacionistas al afirmar que la raza aria fue creada a la imagen de Dios, y le dio a ésta el mundo como regalo, pero el mundo acaba corrupto como consecuencia de la mezcla racial. Por tanto es un deber de los buenos arios mantener esa obra de la creación. Exhibe conceptos completamente opuestos a las ideas de Darwin: “en principio, el Estado es sólo un medio para alcanzar un fin. Y ese fin es el de conservar las características raciales de la humanidad”. Esta idea que se opone a la evolución se realiza desde

una idea ética superior: mantener la creación divina, tal y como Dios ordena

. Esta idea se repite una y otra vez a lo largo de la obra y del pensamiento de Hitler.

Los discursos de Hitler también son una buena guía de su pensamiento, en ellos apunta que uno de los deberes de su régimen era

mantener la obra de Dios tal y cómo él la creo

. El único párrafo del Mein Kampf que se acerca al pensamiento darwinista se localiza en el capítulo XI, titulado “razas y gentes”, pero un examen al mismo muestra lo opuesto de este pensamiento al darwinismo:

existe una ley de hierro en la naturaleza que obliga a las especies a mantenerse dentro del límite de las mismas

(¿les suena?), “el apareamiento entre razas (o especies) diferentes contradice la naturaleza…el fuerte debe dominar al débil y no cruzarse nunca con él”.

es urgente mantener las razas sin cruces…el zorro siempre es un zorro, el ganso siempre es un ganso y el tigre siempre mantendrá los caracteres del tigre.

Estoy harto de leer esta frase en comentarios creacionistas de este medio, ahora resulta que tal cual aparece en el Mein Kampf.

Todas esas ideas son profundamente teístas (concepto del Creador eterno) y están en contra de la teoría expresada por Darwin, la cual habla de la vigorización de los híbridos, mientras que el nazismo veta estos cruces por considerar que provocan decadencia de la especie. Además el darwinismo habla de aparición de nuevas especies el nazismo trata sobre el mantenimiento de lo existente (como el creacionismo).

La doctrina nazi de mantener las razas separadas tuvo eco fuera del régimen, así 30 estados de los EEUU tuvieron legislación contra los cruces interraciales, algunas de las cuales se mantuvieron vigentes hasta los años 60 del siglo XX, basándose en las mismas ideas cristianas que inspiraron a los nazis: “Dios creó las razas separadas”. A modo de resumen, una lectura de la obra de Hitler indica que no hay ninguna influencia de la obra de Darwin en ella, pero por el contrario sí que la hay del Antiguo Testamento.

La oposición al ateísmo (“una persona poco educada tiene el peligro de caer en el ateísmo, lo que lo devuelve al estado de animal”) y al darwinismo (“es materialismo que convierte a los humanos en animales y niega la Creación especial) son dos hechos innegables dentro del Tercer Reich, llegando a prohibir sus obras.

El nazismo y la religión

Dentro de los textos creacionistas señalados al principio de este artículo o en portales creaciones como “Answers in Genesis”, se califica al régimen nazi de ateo, algo que con lo ya expuesto debería quedar más que desmentido. La mayoría de los líderes nazis eran católicos y procedían de familias de profundas convicciones religiosas. Ellos mismos mostraban sus ideas cristianas a menudo, aunque de una manera muy particular. Algunos creacionistas rechazan el cristianismo de los nazis con un argumento circular: “los nazis no son cristianos porque ningún cristiano puede hacer lo que hicieron los nazis”, y los argumentos circulares ya sabemos que no sirven para probar absolutamente nada. Los nazis no se comportaron tal como dicen los evangelios que se comportó Jesús, o como lo hacen muchos misioneros en territorios castigados por la pobreza, pero eran cristianos, y mezclaban sus locuras megalómanas con ideas tomadas de las Escrituras. De hecho, la mayoría de los nazis se consideraban cristianos, aunque también tomaban ideas de antiguas religiones nórdicas. Uno de los puntos del partido nazi dice:

el partido es un defensor de un cristianismo positivo, sin las ataduras de la confesionalidad que uno profese dentro de éste

. Eso incluía la idea de que Jesús no era judío sino ario, idea que extendió el propagandista nazi Alfred Rosenberg. El llamado “cristianismo positivo” significaba fusionar el cristianismo con la ideología nazi haciendo la lectura de las Escrituras que más le convenía (¿les suena?). Así por ejemplo, pretendían eliminar todas las referencias a los antecedentes judíos que puedan existir en las iglesias paulinas (calificándolas de no cristianas) y buscaron la unificación de las iglesias católicas y protestante entorno al régimen para combatir “el ateísmo, el bolchevismo y todo lo que produce degeneración en la sociedad”.

El nazismo fundó un instituto teológico, el “Instituto para el estudio y erradicación de la influencia judía en la iglesia alemana” que tenía como objetivo promover la idea de que Jesús era aria, tal y como aparece en una versión nazi del Nuevo Testamento. En ella se destaca la oposición de los judíos a Jesús. Esta Biblia fue repartida a todas las iglesias alemanas en 1940. También se introdujo un nuevo catecismo con 10 mandamientos tales como “Honrad a Dios y creer en Él sobre todas las cosas”. A éste se le añade la orden nazi de “Mantener sangre pura y tu honor sagrado” y “Honrar a tu Führer”.

Los nazi atacaron fuertemente a los ateos, así la liga alemana de librepensadores, que en 1930 llegó a tener 500.000 miembros, fue cerrada en 1933 con un duro alegato de Hitler en su contra. Su líder, Max Sievers fue arrestrado por la Gestapo y ejecutado. El régimen nazi estableció en 1933 el concordato con el Vaticano (todavía vigente), dicho acuerdo, además de dar legitimidad al régimen permitió el control de la iglesia en la educación de los niños. Durante las negociaciones del tratado Hitler dicho:

las escuelas seculares no deben ser jamás toleradas porque no hay enseñanza religiosa en ellas, y los valores morales sin formación religiosa se sustentan en el vacío; todo precepto moral debe derivar de la fe.

Curiosamente los actuales líderes católicos califican al régimen nazi de ateo. Así lo hizo Joseph Razinger durante su discurso en la visita a Inglaterra (2010): “eso es lo que pasa cuando se intenta erradicar a Dios de la sociedad”. El anterior Papa mostró una enorme caradura en esas declaraciones (al igual que los creacionistas cuando dicen algo semejante). Calificar a los nazis de ateos es falso y un insulto para una enorme cantidad de librepensadores aniquilados en el Tercer Reich. Y es una forma espuria de mirar hacia otro lado. Porque la historia de la iglesia está llena de ejemplos que muestran cómo ésta ha sabido adaptarse, incluso dentro de los regímenes más sanguinarios (nazismo, fascismo italiano, franquismo español o las dictaduras de Latinoamérica) para mantener todas sus prebendas intactas. Si bien, no se puede culpar al pensamiento cristiano del régimen nazi o del Holocausto, está claro que los nazis no eran ateos sino teístas, y si hay que buscar un Dios al que acercarles, es al Dios cristiano.

El intento de separar el nazismo del cristianismo ha sido de tal magnitud que ha llevado incluso a falsificaciones. Así en una edición inglesa de “Tischgespräche”, una obra que reúne monólogos de Hitler se puede leer: “Yo nunca voy a llegar a un acuerdo con la mentira cristiana” y “nuestra sin duda verá el final de la enfermedad de la cristiandad”. El historiador Richard Carrier ha demostrado que dichas frases no estaban en la edición original alemana. Otros problemas de traducción aparecen, así críticas teológicas sobre algunos aspectos del cristianismo se transforman directamente en negación del cristianismo. Pero como dijo Jesús. “por sus obras los conoceréis”, y las obras de los nazis están ahí mostrando su teísmo y su apego al cristianismo. Ésta se puede ver incluso en la parafernalia nazi: todos los símbolos odiados por los nazis desaparecen de las banderas y símbolos oficiales, dejando sólo aquellas que respetaban y/o admiraban. Así el lema “Dios está con nosotros” del ejército alemán pasa a formar parte de las hebillas y remaches de la ropa de las SS. También es frecuente ver el símbolo de la cruz unida a la bandera u otros símbolos de régimen, dejando bien a las clara que el cristianismo es la religión que se practica en la Alemania genocida.

Epílogo:

El nazismo se opone y es incompatible con el darwinismo, de hecho muchos de sus conceptos son más cercanos al creacionismo. La idea central del darwinismo muestra una evolución a partir de un ancestro común por medio de la selección natural, algo que entra en contradicción con la creación de razas en su estado actual y la no variación de éstas a lo largo del tiempo que defienden los nazis. Los nazis fomentaban el pensamiento religioso, e imaginaban al ser humano como un ario creado por Dios a su imagen y semejanza. Se oponían por completo al ateísmo y a los matrimonios interraciales, por considerar ambas cosas como una degradación social. La puesta en práctica de estas ideas desembocó en la persecución y los crímenes de carácter ideológico y racial que todos conocemos. Hay que ser muy cuidadoso con esto porque la táctica que empleó el nazismo de convertir a los judíos en culpables de todos los males de mundo, no es deseable que se repita por las consecuencias que ello puede acarrear. Ahora mismo el creacionismo está enseñando a sus alumnos que los darwinistas y los ateos son responsables de todo el mal existente en el planeta, repitiendo tácticas del Tercer Reich al señalar potenciales objetivos. ¿Habremos aprendido la lección? Posiblemente no, porque si la lección no se enseña adecuadamente, es imposible aprenderla.

A lo largo de los años cualquier racionalista se habrá visto inmerso en multitud de discusiones sobre el eterno debate entre ciencia y religión con creyentes del más diverso pelaje, desde los fundamentalistas bíblicos hasta los más moderados y abiertos miembros de la grey religiosa. Pero sea cual sea el nivel de profundidad religiosa del interlocutor, queda siempre la sensación de haber sido estafado respecto a los términos de la discusión.

Y esto es así porque cuando un creyente al hablar sobre ciencia (ya sea en una charla de bar, en un foro de internet o dejando comentarios en una web) utiliza argumentos religiosos, digámoslo coloquialmente, está usando “cartas marcadas” ya que por supuesto él ya tiene una seguridad inamovible (puesto que es creyente) en su particular verdad revelada. Y esta verdad absoluta será puesta siempre por encima de cualquier evidencia que se le muestre en su contra por muy contundente que esta pueda llegar a ser. Y generalmente en este tipo de situaciones, no pasa mucho tiempo hasta llegar a un callejón sin salida por muy paciente y lógico que uno sea presentado argumentos racionales o pruebas experimentales en defensa de la tesis científica en cuestión. Y lo mismo ocurre cuando se muestran al creyente los evidentes errores que se derivan de pensar que, unos profetas básicamente iletrados de la más remota Antigüedad poseen algún tipo de conocimiento relevante para nuestra actual sociedad hipertecnológicamente desarrollada. Como comentó el famoso personaje del Dr House en una de sus lapidarias y ya célebres citas:

Si se pudiera razonar con la gente religiosa no habría gente religiosa.

Además todavía hay un detalle fundamental que a mí personalmente me indigna muchísimo en este tipo de situaciones. Los religiosos pueden tener formación científica o no, saber mucho o desconocer datos científicos particulares, pero lo que ellos siempre “saben” con total seguridad es que la ciencia en el fondo es errónea, porque muchas veces (si no todas) contradice de forma diametral aquello que sus libros sagrados (emanados de una divinidad omnisciente no lo olvidemos) les ha revelado. Y en este punto hay que entender que esta ignorante creencia es ofensivamente insultante para esos millones de personas que nos dedicamos con mayor o menor fortuna a la tan famosas pero ingratas labores científicas.

Porque estos individuos (desde la superioridad que les confieren sus púlpitos, imaginarios o reales) están pregonando a los cuatro vientos sin ningún pudor, que la más poderosa herramienta que ha ideado la mente humana para entender la realidad y quizás la única de la que disponemos en la actualidad para nuestra propia supervivencia como especie: el método científico, es errónea.

Así en una situación equivalente ¿Cómo sería tratado un individuo incapaz de leer y escribir correctamente que dijera en un foro sobre literatura que Cortázar o Cervantes son basura mientras se vanagloria de su analfabetismo? ¿O un personaje que escribiera un comentario en una web especializada en ingeniería (o ya puestos en el Aula Magna de la Universidad) que aunque no sabe nada de las matemáticas más elementales, él considera que el puente Golden Gate de San Francisco es una chapuza de diseño? ¿Alguien puede pensar que en esas condiciones hay que ser tolerante con las opiniones y respetar tamaños despropósitos? Entonces ¿porqué hay ser más condescendientes (y habitualmente sumisos) con la prepotente ignorancia anticientífica religiosa que con el resto de las ignorancias?

Entradas relacionadas:

• Anacronismos antidarwinistas
• Brujería, posesiones demoniacas y exorcismos en el siglo XXI
• Creacionistas en la ciencia italiana
• Científicos cristianos: el irracional argumento de autoridad para justificar la superstición
• Científicos desesperados frente a prioridades divinas
• «Contra el Oscurantismo: Defensa de la Laicidad, La Educación Sexual y El Evolucionismo». Un libro indispensable
• ¿Está el Creacionismo Censurado? (I)
• Preocupante ofensiva de invierno anticientífica en los EEUU
• Propagando el Creacionismo (I)
• Segunda Edición: ¿Por qué lo llaman amor cuando quieren decir sexo?: el creacionismo científico

.

In Science we trust

.

Y Dios dijo: Hágase la luz

Y desde los confines del Universo la luz respondió:

Pues espera sentado que tengo puesto el límite de velocidad

.

Carl von Linneo (1707 – 1778) en su época fue reconocido como un gran naturalista. Hoy es famoso por su legado: el sistema de nomenclatura que es utilizado de forma sistemática para dar nombre a toda cosa viviente que habite este planeta con canas. Bien, esta es una entrada dedicada a los batracios, luego… ¿para qué nombrar al gran Linneo? Básicamente, es que ya el propio Linneo consideró a nuestros anfibios protagonistas de hoy como especies distintas. Hoy se siguen considerando como tales, pero con una salvedad: son especies distintas que se separaron en tiempos tan recientes que podrían considerarse otro ejemplo útil para ilustrar el proceso conocido como evolución. Hablamos de los sapillos de vientre de fuego.

.

Izquierda, sapillo vientre de fuego, Bombina bombina (Linnaeus, 1761), créd.: Wikipedia. Derecha, sapillo de vientre amarillo, Bombina variegata (Linnaeus, 1758), créd.: Wikipedia.

.

Vale, esta serie se llama “especiación en ranas” y nuestros animales de hoy no son exactamente ranas… pero por esta vez hagamos la vista gorda, después de todo estos bichos son anfibios anuros como las ranas; podría haber sido peor, si hubiera caído en la tentación habría colado a las salamandras, entonces taxonómicamente hablando si que me hubiera merecido un buen rapapolvos… Nuestros “protas” son dos especies de batracios muy extendidos en la Vieja Europa, pero no los encontraremos en nuestra querida Península Ibérica. Presentemos al sapillo vientre de fuego, Bombina bombina (Linnaeus, 1761) y al sapillo de vientre amarillo, Bombina variegata (Linnaeus, 1758).

.

Ambas especies muestran diferencias en su comportamiento, historia vital y morfología, muchas de las cuáles se deben a adaptaciones a sus respectivos hábitats:

• Bombina bombina se distribuye en el norte de Europa y en la Cuenca del Danubio, colonizando tierras bajas y reproduciéndose en cuerpos de agua semi-permanentes. Es más pequeña de tamaño, deposita ingentes cantidades de huevos y sus renacuajos son poco activos y de crecimiento lento (ref. 4, 5, 6 y 8).

• Mientras tanto, Bombina variegata se distribuye  en el oeste de Europa, la Península Itálica, los Balcanes y los Cárpatos, viviendo en tierras altas. Se reproduce en charcas temporales, siendo un animal mucho más terrestre. Como adaptación a tal modo de vida posee un esqueleto más robusto, piel gruesa para dificultar la desecación, huevos de gran tamaño y activos renacuajos de desarrollo rápido (ref. 4, 5, 6 y 8).

.

Mapa de distribución de los anfibios Bombina bombina (negro) y Bombina variegata (gris). La especie Bombina pachypus (Península Itálica) es considerada por otros autores como una subespecie de Bombina variegata; su situación está tan al límite de ser una nueva especie que todavía no hay acuerdo en como debe ser considerada (ref. 10).

.

En el siglo XXI, en este año 2013, los herpetólogos (biólogos expertos en anfibios y reptiles) siguen considerando al sapillo vientre de fuego y al sapillo de vientre amarillo como especies distintas. A priori es completamente razonable, mas hay un pero: pueden dar lugar a híbridos fértiles. ¿Cómo? ¿Pero no son especies distintas? ¿Cómo es que entonces pueden originar híbridos fértiles?

Básicamente el tema es el siguiente: la imposibilidad de hibridar, el que los híbridos sean estériles o el que los híbridos sean incapaces de alcanzar la madurez, son razones de peso para considerar a dos grupos animales como especies distintas sí o sí. Pero, si es posible la hibridación y los híbridos resultantes son fértiles, pueden ser que no tengamos especies distintas… o sí. De hecho, lo más frecuente es considerar a aquellos grupos animales que son muy diferentes en aspecto y modo de vida pero que al mismo tiempo hibridan como una etapa intermedia entre dos especies distintas, o bien como dos especies distintas pero lo suficientemente cercanas evolutivamente como para hibridar. Pero creo que antes de seguir, debería extenderme por una ramificación de este tema:

.

El Origen de las Especies.

.

Toda especie se origina a partir de una especie precedente. Esa es una regla básica que se cumple la mayor parte de las veces (aunque no siempre, a veces una especie se origina a partir de dos o más especies precedentes, véase el caso del trigo en esta entrada). Así, el modelo básico de especiación (entendiendo por especiación el «proceso por el que se origina una nueva especie»), propone que una especie hija se origina por acumulación de cambios más o menos graduales en la especie madre. Pero mucho ojito, porque esta afirmación puede dar lugar a una típica confusión: que toda la especie madre cambia para dar lugar a la especie hija. Eso es erróneo, y para solventar el error necesitamos responder a una pregunta que creo que empieza a ser frecuente en esta serie…

¿De qué está formada una especie? Una especie está formada por individuos repartidos en un territorrio llamado «área de distribución». Pero esos individuos no se distribuyen homogéneamente a lo largo y ancho de todo ese territorio, sino que esos individuos se agrupan en conjuntos más o menos amplios llamados poblaciones. Pongamos un ejemplo imaginario. Tenemos una especie animal llamada españoles, cuya área de distribución es el territorio conocido con el nombre de España. Pero los españoles no se distribuyen equilibradamente en toda su área de distribución, sino que forman núcleos donde sus individuos se agrupan en mayor o menor medida. Por ejemplo, podemos encontrar poblaciones enormes como Madrid o Valencia, donde se asocian un ingente número de individuos; al mismo tiempo, también pueden aparecer poblaciones con muchos menos individuos, tal es el caso de Los Nietos (Murcia).

Este ejemplo nos permite seguir con otro paralelismo: del mismo modo que sucede en el mundo natural, los individuos de una población pueden reproducirse entre sí, al igual que los individuos de Madrid se reproducen con otros individuos de Madrid para engendrar más individuos de Madrid. Así la población de Madrid se mantiene y no desaparece.

Pero al mismo tiempo, siendo esto algo que también ocurre en el mundo natural, los individuos de una población pueden salir de su población natal para establecerse en una población distinta; por ejemplo, algunos individuos pueden salir de Madrid para establecerse en Valencia y algunos individuos pueden salir de Valencia para establecerse en Madrid. De ese modo, con el intercambio continuo de individuos entre poblaciones, la especie permanece más o menos homogénea, ya que sus miembros se están “mezclando” (genéticamente hablando) continuamente entre sí.

.

Un caso real: lugares donde se ha citado la presencia de Bombina bombina en Rumanía. Como puede observarse, no está todo el mapa cubierto, sino solo algunos puntos. Crédito: (ref. 11).

.

Sabiendo ya que una especie se compone de poblaciones distribuidas a lo largo de un territorrio, sabiendo también que una población puede tener la capacidad de automantenerse y al mismo tiempo, tener la capacidad de intercambiar individuos con  otras poblaciones de su misma especie, podemos dar el siguiente paso: ¿Cómo se forma una nueva especie?

Primero necesitamos una especie con un amplio territorrio. Para ello volveremos a usar una especie imaginaria: los ingleses (siglo XVIII). Originariamente el área de distribución de los ingleses era bastante reducida, cuatro piedras en medio del mar llamadas Islas Británicas. Pero de algún modo lograron expandirse enormemente, de modo que llegaron a colonizar todos los continentes habitables, incluyendo Norteamérica y Oceanía. Caso típico de una especie altamente invasiva.

En el mundo natural suele suceder que si una especie tiene un área de distribución enorme, puede que algunas de sus poblaciones terminen demasiado alejadas de otras poblaciones como para permitir el intercambio de individuos. También puede suceder otro fenómeno, que aparezca una barrera que aisle una o varias poblaciones del resto de poblaciones, dicha barrera puede ser un océano, una cordillera o la aparición de un desierto, entre otros.

Continuando con el paralelismo de los ingleses, su barrera fueron los océanos Índico, Pacífico y Atlántico. Estas barreras acentuaron las diferencias entre las poblaciones de ingleses de Norteamérica con las poblaciones de ingleses de las islas Británicas; del mismo modo se acentuaron las diferencias de las poblaciones de ingleses de Australia con respecto a las poblaciones de ingleses de las islas Británicas. Como consecuencia final, las poblaciones aisladas evolucionaron en nuevas especies. Hoy ya no tenemos poblaciones de ingleses en Norteamérica, ahora tenemos estadounidenses y canadienses, cada uno con sus propias poblaciones en sus territorios; lo mismo sucedió en Australia, donde ahora ya no son poblaciones australianas de ingleses, sino que tenemos otra especie a la que llamamos australianos.

Podemos seguir haciendo paralelismos con el mundo natural: de igual modo que sucede con las nuevas especies que aparecen en la naturaleza, los ingleses, los estadounidenses, los canadienses y los australianos no son completamente diferentes entre sí, tienen rasgos comunes como el idioma o el aspecto físico. Pero también tienen rasgos que los diferencian notablemente: tradiciones, leyendas, valores… incluyendo barreras biológicas que permiten que los consideremos especies  distintas (países distintos): esencialmente Constitución, leyes, bandera e himno.

.

.

Vale, admito que el ejemplo de los países dado anteriormente es chungo e inexacto, pero espero que ayude a entender algunos conceptos básicos:

• Una especie tiene varias poblaciones.

• El aislamiento reproductor de algunas de sus poblaciones provoca que estas evolucionen (cambien) por su cuenta y de forma independiente al resto de poblaciones de su misma especie.

• Con el tiempo, los cambios acumulados por las poblaciones aisladas serían distintos a los cambios acumulados por las otras poblaciones de su misma especie.

• Si los cambios son suficientemente grandes, las poblaciones aisladas podrían considerarse una especie distinta. Este modo de generar nuevas especies tiene un nombre: especiación alopátrica (ver esquema anterior).

.

Y de igual forma que hemos visto con nuestros ejemplos, de una sola especie pueden surgir una, dos o más especies distintas. E igualmente, nada impide que una especie pueda coincidir en el tiempo (e incluso en el espacio) con su especie progenitora. Y también muy importante: la aparición de una especie no implica la extinción de su especie progenitora, al igual que la aparición de los canadienses no provocó la extinción de los ingleses. Y por eso aunque haya humanos, siguen habiendo monos.

Termino este rollo pimpollo con otro dato necesario de conocer. Hemos visto que desde una especie pueden surgir una o más especies distintas, pudiendo coincidir especie progenitora y especies hijas en el tiempo. También hemos mencionado que una especie no aparece de golpe y porrazo sino que se necesita que las poblaciones aisladas acumulen suficientes cambios para diferenciarse de la especie original.

En consecuencia, la aparición de una nueva especie es un proceso gradual (aunque no siempre, hay excepciones, por ejemplo: ver esta entrada). Por lo tanto, existen formas intermedias entre una especie progenitora y su futura especie descendiente. Pero… ¿cuáles son esas formas intermedias?

• Si los cambios son escasos o reducidos y los híbridos son perfectamente viables: podemos hablar de razas, de variedades o de tipos.

• Si los cambios son notorios y/o los híbridos sufren algunos inconvenientes: podemos hablar de subespecies. Si os gusta salir al campo para identificar bichos o plantas, ya sabréis de sobra que las guías de identificación son ricas en subespecies en cualquier grupo animal o vegetal.

• Si los cambios son muy grandes y/o los híbridos sufren varios inconvenientes: podemos hablar de especies incipientes, es decir, de especies muy estrechamente emparentadas. Tanto que a menudo los biólogos no saben si considerarlas realmente como nuevas especies o como subespecies al borde de la ruptura con la especie madre.

.

El sapillo de vientre amarillo de los Apeninos, Bombina variegata pachypus si lo consideramos una subespecie o Bombina pachypus si lo consideramos especie incipiente. Crédito: Amphibian Rescue & Conservation

.

Genética y Paleobiogeografía de los sapillos vientre de fuego.

.

Ahora creo que estamos en condiciones de hablar de nuestros batracios. Como ya hemos mencionado anteriormente, el sapillo de vientre de fuego (Bombina bombina) y el sapillo de vientre amarillo (Bombina variegata) son especies distintas y con múltiples diferencias en cuanto a aspecto físico, modo de reproducción, área de distribución, hábitat y estrategia de vida; tales son sus diferencias que desde siempre los biólogos las han visto como especies distintas. No solo en base a todo lo mencionado anteriormente, sino que desde hace algunas décadas también se han ayudado de esa rama de la ciencia llamada Genética.

Gracias a esta ciencia se dispone de una herramienta útil para estudiar las relaciones de parentesco entre poblaciones de una misma especie y/o entre especies distintas: el gen mitocondrial citocromo b (cyt b). La premisa básica de su uso es relativamente sencilla: este gen acumula mutaciones de forma más o menos constante con el paso de las generaciones, de modo que si una población engendró dos poblaciones recientemente (hace pocas generaciones), los genes «citocromo b» de los individuos una población serán muy parecidos a los genes «citocromo b» de los individuos de la otra población. Por otro lado, si una población engendró dos poblaciones hace mucho tiempo (hace muchas generaciones), los genes «citocromo b» de los individuos de una población serán bastante diferentes a los genes «citocromo b» que presentan los individuos de la otra población. Lo mismo sucede a nivel de distintas especies, géneros o cualquier otro taxon usado en biología.

De modo que en un estudio fue comparado el gen «citocromo b» de individuos procedentes de las más dispares  poblaciones de Bombina (incluyendo ambas especies y sus subespecies) presentes a lo largo y ancho de Europa. El resultado: todas las Bombina bombina formaron un grupo común y todas las Bombina variegata formaron otro grupo común; igualmente, cada subespecie de Bombina variegata formó su propio grupito, pero todas las subespecies se agrupaban bajo el grupo mayor de Bombina variegata (ref. 3). Estudios posteriores mostraron los mismos resultados (ref. 2).

.

Reconstrucción de la filogenia del género Bombina en Europa basada en el análisis del gen «citocromo b», incluyendo las subspecies de Bombina variegata. Crédito: (ref. 2).

.

Estudios semejantes a los anteriormente mencionados, pero mucho más recientes y completos fueron llevados a cabo no empleando únicamente el gen «citocromo b», sino más bien todo el genoma de la mitocondria (esas factorías energéticas de la célula, que cuentan con su propio material genético). Este nuevo trabajo además no solo incluyó a Bombina bombina y a Bombina variegata con todas sus subespecies; sino también a especies del mismo grupo localizadas en Asia, como Bombina orientalis, Bombina (Grobina) maxima, Bombina (Grobina) microdeladigitora, Bombina (Grobina) fortinuptialis, y Bombina (Grobina) lichuanensis; estas cuatro últimas, llamadas también Grobina, son especies de mayor tamaño que según otros autores forman un grupo de sapillos aparte (ref. 7).

Los resultados de este estudio confirmaron estudios anteriores y además proporcionaron información adicional sobre su historia evolutiva: la primera gran escisión ocurrió cuando una especie ancestral de sapillos se separó en dos linajes, uno originaría a los sapillos de cuerpo pequeño y otro originaría a los sapillos de cuerpo grande (conocidos también como Grobina). Posteriormente, el linaje de los sapillos de cuerpo pequeño se escindiría nuevamente, por un lado originaría el grupo “bombina-variegata” y por el otro a Bombina orientalis. Finalmente, un sapillo europeo ancestral se escindiría en Bombina bombina y en Bombina variegata, desde esta última, algunas de sus poblaciones iniciarían el camino de la especiación convirtiéndose en subespecies (ref. 7).

.

Otra filogenia (árbol genealógico) de los sapillos del género Bombina. También se incluyen algunos representantes del género Grobina (alias Bombina de cuerpo grande). Crédito: (ref. 7).

.

Otra ventaja del uso del parecido genético es que no solo permite ordenar las poblaciones y especies por parentesco. También permite ordenar las distintas poblaciones de más recientes a más antiguas, de ese modo es posible “reconstruir” un hipotético pasado para esa especie: desde donde se originó y hacia donde emigraron sus individuos para formar nuevas poblaciones. Pero tales estudios nunca vienen solos, siempre han de estar acompañados de una rama de la ciencia llamada paleobiogeografía.

La paleobiogeografía es una ciencia compleja. Utilizando las capas de estratos, la naturaleza de sus sedimentos y minerales, así como los fósiles que aparecen en ellos (desde conchas hasta polen, pasando por insectos y vertebrados), es posible reconstruir el clima y los ecosistemas que existieron en una época determinada y los cambios ambientales que sucedieron después. Con esto sobre la mesa, los estudios genéticos pueden proporcionar relojes moleculares (ver esta entrada para más información) que pueden situar situar la historia de un linaje en el tiempo. Luego ponemos a los antepasados de nuestros animales en el ecosistema predicho por los estudios de la palebiogeografía, luego es puesta la “máquina del tiempo” en marcha y entonces sería posible ver qué problemas sufrieron nuestros animales en aquella época e interpretar como eso pudo conducir a la imagen que vemos hoy….

.

Reconstrucción de un paisaje miocénico de sabana en un antiquísimo Madrid, con una de las asociaciones faunísticas más típicas. Esta imagen es fruto del trabajo de la paleobiogeografía. Crédito: Amigos de la Dehesa (artículo recomendado).

.

Actualmente la especie Bombina variegata es dividida en tres grandes grupos (división apoyada por los estudios genéticos): (1) Bombina variegata grupo Oeste-Balcanes, localizada en la región de los Balcanes y parte del oeste de Europa; (2) Bombina variegata Cárpatos, representada en la región del mismo nombre; (3) y finalmente Bombina variegata pachypus, habitante de la Península Itálica y los montes Apeninos. Aunque se consideran subespecies, según otros científicos estos animales son lo suficientemente diferentes a nivel genético como para ser considerados especies incipientes (ref. 7). Este debate es consecuencia de su dichosa situación intermedia entre especie progenitora y especie descendiente.

Pero… ¿Qué pudo motivar que se escindieran en subespecies o especies distintas? Durante el Pleistoceno (hace 2,58 millones de años – 11.700 años) se sucedieron importantes periodos glaciares que afectaron drásticamente al continente Europeo. Las especies de climas cálidos y templados tenían pocas opciones frente a tales muros de frío, sus opciones eran evolucionar, lograr un refugio o extinguirse. Gracias a los estudios realizados en paleontología y paleobiogeografía, los científicos tradicionalmente han considerado el sur de los Cárpatos, el sur de los Apeninos y la zona de los Balcanes como habituales refugios faunísticos frente a las glaciaciones. Dichos refugios… ¡Vaya casualidad! Coinciden exactamente con la actual distribución geográfica y la diferenciación genética que presentan las distintas subespecies (o especies incipientes) de Bombina variegata. Los científicos interpretan que durante los periodos glaciares, algunas poblaciones de Bombina variegata quedaron aisladas en dichos refugios, acumulando cambios generación tras generación. Cuando el clima volvió a ser el idóneo, estos sapillos volvieron a dispersarse, pero cuando se reencontraron tras milenios de aislamiento eran lo suficientemente distintos entre ellos como para ser considerados subespecies o especies incipientes (ref. 2 y 7).

En cuanto a Bombina bombina, probablemente se vió confinada durante el gélido periodo glacial del Plio-Pleistoceno (~2,58 millones de años) a las costas del Mar Negro, otro lugar que es reconocido como antiguo refugio para diversa fauna durante los periodos glaciares. Adicionalmente, las poblaciones de B. bombina de los entornos del Mar Negro tienen mayor diversidad genética que las poblaciones de B. bombina situadas en otras partes del mundo, por lo que según dicta la teoría, esta mayor diversidad genética debe indicar que los entornos del Mar Negro fueron los lugares desde los cuales estos sapillos se expandieron una vez las condiciones climáticas volvieron a ser favorables. Con esto, de nuevo coinciden genética y paleobiogeografía (ref. 2, 3 y 7).

Finalmente, las causas de la escisión de una Bombina europea ancestral en B. bombina y B. variegata no están tan claras. Según la genética se supone que sucedió hace entre 5 y 10 millones de años. Posiblemente, quizás, estaría relacionada la ruptura de las poblaciones de la Bombina europea ancestral con un periodo extremadamente seco que abatió Europa Central y del Este durante aquella época. Por supuesto, son requeridos más estudios  (ref. 1 y 7). Aunque para otros autores su escisión ocurrió mas recientemente, situada entorno a 2 – 7 millones de años e influída por los periodos glaciares (ref. 4).

.

Hipotéticas rutas de colonización llevadas a cabo por Bombina bombina (gris claro) y Bombina variegata (gris oscuro) desde sus refugios de la época glacial (marcados como círculos). Nótese en Bombina variegata la dispersión desde puntos aislados (Apeninos, Balcanes y Cárpatos), coincidentes con sus actuales subespecies. Crédito: (ref. 3).

.

Cosas de híbridos.

.

Terminamos con un muy rápido repaso a los híbridos de estos sapillos. Casualmente, ambas especies coinciden en algunos puntos de su área de distribución, estas áreas coincidentes son llamadas «zonas híbridas» y se describen como estrechas franjas de apenas 5 – 10 Km de ancho, localizadas en Polonia, Croacia y Ucrania, entre otros países; otras zonas de hibridación son una especie de mosaico, donde hibridan en algunos puntos y no en otros. De cualquier forma, más allá de estas zonas de hibridación únicamente aparecen poblaciones puras de sus respectivas especies (ref. 5, 6 y 8).

Pero aunque puedan hibridar, existen barreras que dificultan la hibridación, aún en esas «zonas híbridas». Estudios llevados a cabo en el área de hibridación localizada en Peŝćenica (Croacia), revelaron que existe una relación entre el nivel de hibridación y el tipo de hábitat. En otras palabras, dependiendo del hábitat los animales que podían encontrarse tenían un nivel de mestizaje mayor o menor. Según los autores, esto se debe a las distintas preferencias de los adultos en cuanto al tipo de hábitat para reproducirse (ref. 6). Este mismo fenómeno se observó en otra «zona híbrida» para nuestros dos sapillos, en Cluj County (Rumanía), donde el hábitat también influye notablemente en el nivel de hibridación (ref. 8).

En el mismo sentido, el ambiente podría dificultar de otra manera la hibridación. Otro trabajo realizado en una «zona híbrida» de Croacia mostró que aunque ambas especies pueden criar en el mismo tipo de entorno (charcas permanentes) las larvas de B. variegata son más vulnerables a los depredadores que las de B. bombina, presumiblemente debido a su mayor movilidad son un blanco más fácil; en consecuencia, el ambiente juega en contra de una de las dos especies (ref. 4). Un posterior estudio reprodujo un resultado similar, las larvas de B. variegata son más depredadas, sin embargo los autores también advierten que B. variegata tiene suficientes cartas para sobrevivir a un ambiente con predadores, por lo que estos no deben de ser un factor importante en contra de la hibridación (ref. 9).

.

Vista superior de algunos renacuajos de Bombina variegata. Crédito: Zoological Museum, Kiev

.

Sin embargo, como ya se vió en un capítulo anterior de esta serie (ver aquí), la hibridación puede tener algunas desventajas. Realizado en Croacia, se recolectaron de huevos de distintas localidades donde gracias a los estudios genéticos se sabe que la hibridación es más o menos frecuente. Posteriormente los huevos y las larvas que eclosionaron fueron mantenidos en condiciones de laboratorio durante un tiempo. Según los resultados obtenidos, el número de embriones y larvas que morían prematuramente se incrementaba paralelamente al nivel de hibridación observado en sus charcas de origen. De modo que las puestas procedentes de la zona de máxima hibridación sufrieron una mortalidad del 20%, muy por encima del 2% observado en poblaciones “puras”. Para los autores, esto debe implicar algunas disfunciones genéticas a consecuencia de la hibridación (ref. 5).

Por su parte, otro interesante fenómeno está ocurriendo entre las poblaciones de B. bombina y B. variegata localizadas en los Cárpatos, concretamente en Hungría. Esta es un área muy compleja donde confluyen áreas montañosas de distintas vertientes, acompañadas de la presencia del Danubio y la influencia de los Alpes. En esta región existen numerosos puntos donde tiene lugar la hibridación entre ambas Bombina (ref. 10).

Se ha observado que los híbridos a menudo muestran diferentes grados de mestizaje, unos son más similares a B. bombina, otros a B. variegata, otros son un claro intermedio de ambas especies y entre ellos puede encontrarse todo el gradiente imaginable. En este área la hibridación está originando otro curioso fenómeno: la introgresión genética, donde genes de una especie se están introduciendo en las poblaciones de otra especie distinta. En el caso de este trabajo realizado en Hungría, ha sido reportado un flujo genético desde B. variegata hacia B. bombina; por ello es posible encontrar animales con aspecto de B. bombina pero con genes mitocondriales de B. variegata. Estudios parecidos pero realizados en otros lugares han reportado el mismo fenómeno pero a la inversa (ref. 10).

.

Ejemplar de Bombina bombina enseñando su panza y demostrando por qué es llamada “de vientre de fuego”. No es un fotomontaje, es su típica posición de defensa: si falla el camuflaje de la parte dorsal se dan la vuelta para demostrar que son tóxicos. Crédito: Zoological Museum, Kiev

.

Así pues aquí acabamos. Los sapillos de vientre de fuego son otro  interesante caso donde estudiar la evolución de las especies. Hemos visto que ambas especies se encuentran en un punto idóneo para ser vistas como nuevas especies que están estrechamente emparentadas, donde una de ellas (B. variegata) tiene a su vez numerosas subespecies o especies incipientes (en ambos casos, serían un caso intermedio de aparición de nuevas especies). También hemos visto como la genética puede revelarnos el parentesco genético entre grupos de individuos y darnos una idea de como migran las especies y colonizan nuevas áreas, tales historias migratorias coinciden maravillosamente bien con las interpretaciones del pasado climático y ecológico proporcionadas por la paleobiogeografía. Finalmente, acabamos viendo que la naturaleza tiene sus medios para reducir la hibridación, que los híbridos a veces no funcionan bien y otras… son un medio para introducir nuevo material genético en especies ajenas. En definitiva, todo un mundo. Pero en cualquier caso… ¡Se necesitan más estudios! ¡Croac!

[continuará...]

.

Entradas relacionadas:

• Especiación en ranas: (1), (2), (3), (4), (5), (6)

• Nuestra serie: Entendiendo la evolución

• Evolución en islas: (1), (2), (3)

• Evolucionando con Carl Sagan

• Especiación mediante selección sexual en el mosquitero troquiloide (Phylloscopus trochiloides)

• Especiación en los Espinosos ¿Qué prefieres? ¿Gradual o quasi-instantánea?

• ¿Microevolución, macroevolución o simplemente evolución?

• Paralelismos entre la evolución biológica y la evolución del lenguaje

.

BONUS TRACK.  El sapillo vientre de fuego Bombina bombina.

.

.

REFERENCIAS.

.

• 1. Böhme, M. et al. 2011. Miocene precipitation in Europe: Temporal trends and spatial gradients. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 304 (3-4): 212-218.

• 2. Fijarczyk, A. et al. 2011. Nuclear and mitochondrial phylogeography of the European fire-bellied toads Bombina bombina and Bombina variegata supports their independient histories. Molecular Ecology 20 (16): 3381-3398.

• 3. Hofman S. et al. 2007. Phylogeography of the fire-bellied toads Bombina: independent Pleistocene histories inferred from mitochondrial genomes. Molecular Ecology (16): 2301–2316.

• 4. Kruuk, L. E. B. & Gilchrist, J. S. 1997. Mechanisms Maintaining Species Differentiation Predator-Mediated Selection in a Bombina Hybrid Zone. Proceedings: Biological Sciences 264 (1378): 105-110

• 5. Kruuk, L. E. B. et al. 1999. Hybrid Dysfunction in Fire-Bellied Toads (Bombina). Evolution 53 (5): 1611-1616.

• 6. MacCallun, C.J. et al. 1998. Habitat Preference in the Bombina Hybrid Zone in Croatia. Evolution 52 (1): 227-239

• 7. Pabijan, M. et al. 2013. Complete mitochondrial genomes resolve phylogenetic relationships within Bombina (Anura: Bombinatoridae). Molecular Phylogenetics and Evolution 69 (1): 63-74.

• 8. Vines, T. H. et al. 2003. The maintenance of reproductive isolation in a mosaic hybrid zone between the fire-bellied toads Bombina bombina and B. variegata. Evolution 57 (8): 1876-1888.

• 9. Vorndran, I. C. et al. 2002. Does differential susceptibility to predation in tadpoles stabilize the Bombina hybrid zone?. Ecology 83: 1648-1659.

• 10. Vörös, J. et al. 2006. Evolution of Bombina bombina and Bombina variegata (Anura: Discoglossidae) in the Carpathian Basin: A history of repeated mt-DNA introgression across species. Molecular Phylogenetics and Evolution 38 93): 705-718.

• 11. Cogălniceanu, D. et al. 2013. Diversity and distribution of amphibians in Romania. ZooKeys 296: 35-57.

.

In Science we trust

.

Os presento la humilde imagen de un billete de “ten pounds”, unas diez libras. Al cambio y dependiendo del día, vale entre doce y trece euros, aunque hubo tiempos en los que estuvo cerca de quince euros. No es mucha cantidad, menos aún en tierras británicas, pero bien administrado puede dar bastante de sí: fruta y verdura para semana y media; yogures para dos semanas; leche, huevos y pan para dos semanas… así ojo. Pero en definitiva y como opinión personal, no está tan mal.

.

Ten pounds (diez libras), anverso. Crédito: Fuente Propia

.

En el anverso nos topamos con el rostro de la reina Isabel II de Inglaterra, la reina madre de los hijos de la Gran Bretaña, una mujer que nos va a enterrar a todos… Cuando lo ví por primera vez, pues como que no me impresionó para nada. Supongo que es la mera costumbre tener un rostro monárquico en cada moneda y billete que pretendas usar. Pero luego se me ocurrió darle la vuelta al billete, sin ninguna razón aparente…

.

Ten pounds (diez libras), reverso. Crédito: Fuente Propia

.

¡Tachán! Oh, maravillas de la existencia, aquí hallamos al maestro, su excelencia Charles Darwin. Meticuloso taxónomo e ilustrador experto en percebes y bellotas de mar, apasionado de la polinización de las orquídeas, estudioso del papel de las lombrices en el suelo y en la formación de abonos, teórico de la formación de los arrecifes de coral e islas asociadas… y padre de la teoría que pretende explicar el “origen de las especies mediante selección natural“, teoría que nos ha brindado una visión global de la Biología como nunca hubo antes.

En el billete tenemos al rostro del maestro en una época donde el “Origen de las Especies” ya había sido publicado. Aparece un navío que a priori suponemos que fue el que le llevó a las islas Galápagos: el HMS Beagle. Tenemos una lupa, algunas flores y lo que parecen ser estambres aumentados por dicha lupa. También tenemos a un bonito colibrí. ¿Qué simboliza todo esto? Bueno, acudamos al Banco de Inglaterra:

 .

Historical character – Charles Darwin (1809-1882).
As a young man Darwin was employed as the naturalist on board the ship HMS Beagle an illustration of which is depicted on the back of the note. Also pictured is an illustration of Darwin ‘s own magnifying lens and the flora and fauna that he may have come across on his travels.

Fuente: Bank of England

 .

Traducido al castellano… más o menos…

 “Durante su juventud Darwin estuvo empleado como naturalista a bordo del navío HMS Beagle, por lo que una imagen del mismo se representa en el reverso de billete. También dibujada una ilustración de la propia lupa de Darwin y la flora y fauna que pudo haber encontrado en sus viajes.”

.

Tampoco se explayan mucho. Quizás esto sería una oportunidad de hablar de las Galápagos y sus famosos pinzones, pero de esto ya hablamos hace tiempo. Quizás podríamos hablar de los colibríes y su origen y su evolución, pero también hablamos de eso hace tiempo. O quizás podríamos hablar del gran maestro, pero en las siguientes “entradas relacionadas” tenemos información para dar y tomar. Bueno, como sea, por una vez tomemos un respiro y disfrutemos del hecho de que, por mucho que ciertas vertientes demonicen a Charles Robert Darwin y pretendan excluir su papel en el mundillo académico; en realidad mantiene su reconocimiento, incluso más allá del mundo científico (llegando a nivel de estado), entre otras cosas por sus grandes aportaciones al mundo de la ciencia y en consecuencia, a nuestra compresión del mundo tal y como lo conocemos. Seamos científicos… o no.

.

Entradas relacionadas:

• Redibujando a Darwin: (I), (II), (III) y (IV)

• La ciencia en la época de Darwin

• Darwin y los religiosos de su época

• Darwin era creacionista

• Darwin y la libertad de pensamiento

• Benoit de Maillet, el diplomático que nos habló de evolución 150 años antes que Darwin

• El recurrente tema de Darwin y el nazismo

• El nazismo: mucho más creacionista que darwinista

.

BONUS TRACK. Children of evolution – Naked Apes

La semana pasada el físico norteamericano, filósofo, escritor y columnista además de activo combatiente antisuperstición Victor Stenger escribió un demoledor artículo en la edición estadounidense del medio digital Huffington Post con el provocador título de “The Rising Antiscience” en el que reflexiona (muy lúcidamente a mi entender) sobre el eterno y por desgracia todavía actual debate (o más bien enfrentamiento) entre ciencia y superstición religiosa. Como pienso que en este artículo Stenger da una visión bastante completa del cómo y del porqué del predominio religioso sobre la ciencia en EEUU, me he permitido traducir (humildemente) el artículo completo para hacerlo accesible al público hispanoparlante. Espero que sirva para la reflexión (sobre todo para aquellos científicos y racionalistas “condescendientes” con la religión) porque muchas de sus ideas son también directamente extrapolables a los países de habla castellana. Así que sin más les dejo con el artículo:

El nuevo ateísmo se refiere a un conjunto de ideas que se presentan en una serie de libros de gran éxito que aparecieron entre 2004 y 2007. Hoy en día todavía sigue siendo una visión fuerte aunque minoritaria entre los ateos. Básicamente, los nuevos ateos se diferencian de los viejos ateos por estar más dispuestos a desafiar las creencias religiosas que contradicen la ciencia y la razón involucrándose más en las disputas intelectuales, morales y políticas, incluso con los creyentes moderados.

Los viejos ateos critican estas posiciones por ser demasiado inflexibles. Ellos dicen que tenemos que estar más atentos, ser más cuidadosos para no ofender las “creencias profundamente arraigadas” y trabajar junto con los grupos religiosos moderados si (por ejemplo) queremos sacar el creacionismo de las escuelas. Este punto de vista se encuentra también más comúnmente entre los ateos que son además científicos.

Por supuesto, los nuevos ateos no quieren ver el creacionismo en las escuelas más que los viejos ateos. Pero ellos aunque lo consideran como un problema importante que no debemos ignorar, piensan que el mayor daño que se hace a la sociedad es por el irracional pensamiento mágico asociado a la religión, que penetra en todas las esferas de la vida humana. El creacionismo entonces no sería la causa sino el efecto de este tipo de pensamiento.

La mayoría de los investigadores en activo y de las organizaciones científicas, la Academia Nacional de Ciencias en particular, son acomodaticias. Evitan cuidadosamente enfrentarse a la religión por temor a perder el apoyo público a la ciencia. Pero déjenme decirles algo. Están perdiendo de todos modos. Alentados por la anticiencia de la derecha religiosa, el apoyo político a la ciencia es ahora más bajo que en cualquier otro momento que recordemos.

La administración Bush restringió lo que los científicos a sueldo del gobierno podrían informar al público. Acciones similares se están ejecutando actualmente como una venganza en Canadá por parte de su Primer Ministro, Stephen Harper. Es de señalar que tanto Bush como Harper son cristianos evangélicos.

La administración Obama está más favorablemente inclinada hacia la ciencia, pero esto no se ha traducido en el mantenimiento de un apoyo adecuado para la investigación científica, ya que la investigación en todos los ámbitos, incluido el espacio, el medio ambiente, la energía y la salud, implica sólo un pequeño porcentaje de nuestro gasto militar total.

Una vez Estados Unidos fue el país más importante en ciencia. Hoy en día los descubrimientos más importantes se están realizando en otros lugares. Pocos jóvenes doctores en ciencias en los EEUU tienen la esperanza de conseguir un puesto post-doctoral y prácticamente ninguno tienen esperanza de continuar una carrera en el mundo académico.

Mientras tanto, nuestras escuelas están produciendo una generación de analfabetos científicos. En una lista que clasifica la alfabetización científica de los jóvenes de 15 años, los EEUU se encuentran en el puesto número 29 de entre todas las naciones desarrolladas.

Muchos de los que escriben sobre el tema culpan a los científicos estadounidenses por hacer un mal trabajo al comunicar la ciencia al público. Si bien es cierto que los científicos no suelen ser grandes comunicadores, la mayoría del público no aprende ciencia de los científicos, sino de personal no experto, como profesores, periodistas y escritores populares. Por otra parte, las encuestas muestran un índice creciente de respeto por el papel que juega la ciencia en la mejora de la vida humana como es el caso de la medicina y la tecnología.

Por lo tanto, usted se podría preguntar: ¿Cuál es el problema? ¿De dónde viene toda esta hostilidad hacia la ciencia?

Pienso que la respuesta es clara. La hostilidad no se dirige hacia las aplicaciones prácticas de la ciencia, como la medicina y la tecnología, sino a los desafíos que la ciencia básica abre sobre las opiniones religiosas de la mayoría de los estadounidenses. Por desgracia, la mayoría de los estadounidenses no parecen darse cuenta de que la investigación científica básica es el fundamento de las aplicaciones científicas que posteriormente son tan bienvenidas.

Echemos un vistazo a algunos de los conflictos entre la ciencia y la religión que tienen un impacto importante en la sociedad. Por supuesto, la evolución es caso más familiar, así que vamos a hablar de ella en primer lugar. En una encuesta que incluía 33 países de Europa más Japón, sólo la Turquía musulmana tenía una creencia más baja en la evolución que los Estados Unidos.

Los evangélicos y los fundamentalistas ven la evolución como una amenaza a su creencia en la infalibilidad de las Escrituras, y por supuesto lo es. Ningún compromiso es aquí posible. Sin embargo, la Iglesia Católica y las iglesias protestantes moderadas dicen que ellos aceptan la evolución.

Pero eso simplemente no es verdad. Escuchando lo que los líderes de ambas iglesias y sus rebaños dicen en realidad que creen, muestran que no es en la evolución tal y como la entiende la ciencia. Todos los cristianos del Papa hacia abajo insisten en que la evolución está dirigida por Dios. Eso no es evolución. Eso es diseño inteligente. El punto fundamental de la teoría de la evolución de Darwin es que funciona basada en la variación aleatoria. No hay ningún Dios en la evolución darwiniana.

Por supuesto, la evolución no es el único campo de batalla estos días entre la ciencia y anticiencia. La segunda gran zona de combate es el cambio climático. No puede haber nadie que discuta el hecho de que el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera está muy por encima de lo que se esperaría de forma natural y esto está causado por la quema de combustibles fósiles. Y la física más simple nos dice que esto dará lugar a un calentamiento global debido al efecto invernadero.

Mucho se ha dicho recientemente sobre el hecho de que las temperaturas medias globales no han aumentado significativamente en la última década más o menos. Pero este es un período demasiado corto para indicar una tendencia ya que las fluctuaciones de temperatura son grandes medidas de año en año. De hecho, los modelos climáticos predicen que el aplanamiento del gráfico ocurrirá ocasionalmente como resultado de los ciclos de refrigeración naturales de los océanos, en especial del Pacífico, que transportan mucho del calor de la superficie de la Tierra.

Simplemente tenemos que mirar todos los datos, no sólo una muestra escogida que apoye nuestras ideas preconcebidas. El hielo ártico sigue retrocediendo. El Paso del Noroeste ya está abierto al tráfico comercial. Los EEUU están experimentando mediciones de calor récord.

Durante años los climatólogos han predicho que el calentamiento global causado por la actividad humana está conduciendo a un aumento en la frecuencia de fenómenos metereólogicos violentos. Consideren los recientes acontecimientos climáticos en mi estado, Colorado. Hemos sufrido dos incendios inusualmente destructivos, un tornado sin precedentes muy cerca de las montañas y ahora una inundación casi bíblica. Y recientemente hubo huracanes de arena en la costa este del páis, el gran tornado en Oklahoma City y el Katrina.

Aunque esto es anecdótico, he estado estudiando las series de datos y sin duda ha habido un aumento estadístico de tormentas violentas en todo el mundo durante la última década más o menos. Así que seguro que esto se parece mucho a las predicciones científicas que se están dando.

Sin embargo, todavía escuchamos a la gente decir que todo el asunto del calentamiento global es un engaño, cocinado (sin doble sentido) por científicos sin escrúpulos para conseguir más fondos del gobierno. ¿Qué han hecho los científicos para merecer tanta desconfianza? Nada más que presentar hechos que entran en conflicto con la “profunda convicción” de muchos cristianos de que Dios nunca permitiría tal cosa.

En 2009, John Shimkus  republicano por Illinois, y miembro del Comité de Comercio y Energía de la Cámara de Representantes de EEUU, sostuvo que el cambio climático es un mito porque Dios le dijo a Noé que nunca más volvería a destruir la tierra con un diluvio (Gen 8:21 -22). Se le ve en el vídeo diciendo, “La tierra sólo terminará cuando Dios declare que es hora de terminar. El hombre no va a destruir la tierra. Esta tierra no será destruida por una inundación …. Creo que la palabra de Dios es infalible, inmutable, perfecta. “

Ahora bien, no es una sorpresa que los barones de los combustibles fósiles y los políticos que reciben su apoyo financiero estén detrás de toda esta propaganda mundial de la negación del calentamiento global. Ellos han adoptado muchas de las técnicas de desinformación desarrolladas por la industria del tabaco hace una generación con el fin de poner en duda la evidencia científica que conectaba fumar con el cáncer y otras enfermedades. Estas incluyen: (1) sembrar dudas incluso sobre la evidencia científica más indiscutible y (2) promover a portavoces científicos que tergiversen los ​​hallazgos científicos publicados en revistas de revisión por pares o seleccionen hechos sesgados en sus intentos de persuadir a los medios de comunicación y al público de que todavía hay un debate serio entre los científicos sobre si la quema de combustibles fósiles ha contribuido al calentamiento global y que el calentamiento causado por el hombre tendrá graves consecuencias.

Tal vez no es de extrañar que las compañías petroleras y del carbón recurran a tácticas deshonestas para proteger sus inversiones – el feroz mundo de los negocios es lo que es. Lo que es sorprendente es la cantidad de gente normal y corriente que cae en sus mentiras. Se podría pensar que la mayoría de personas no tienen nada que ganar y todo que perder con su oposición a las medidas para reducir el impacto del cambio climático.

Una vez más, algunos pocos científicos y ateos acomodaticios están dispuestos a reconocer públicamente el papel de la religión. Pero los hechos hablan por sí mismos. Una encuesta reciente mostró que sólo el 31% de los evangélicos creen en el calentamiento global, mientras que el 58% de los no afiliados a ninguna iglesia no sólo creen que la Tierra se está calentando sino que están de acuerdo con que ello es el resultado de la actividad humana.

Vamos a tratar de ver lo que la objeción religiosa al calentamiento global antropogénico puede ser. Una organización llamada “The Cornwall Alliance for The Stewardship of Creation” [Alianza para la Administración de la Creación] ha publicado recientemente lo que llama “Una Declaración Evangélica sobre el Calentamiento Global.” He aquí algunas citas seleccionadas de ese documento:

* “Creemos que la Tierra y sus ecosistemas – creados por el diseño inteligente y el infinito poder de Dios y sostenidos por Su fiel providencia – son robustos, resistentes, auto-regulados y auto-corregidos, admirablemente adecuados para el florecimiento humano y para mostrar Su gloria. El sistema climático de la Tierra no es una excepción. El reciente calentamiento global es uno de los muchos ciclos naturales de calentamiento y enfriamiento de la historia geológica.”

* “Negamos que la Tierra y sus ecosistemas sean frágiles e inestables productos del azar y en particular que el sistema climático de la Tierra sea vulnerable a la alteración peligrosa debida a cambios minúsculos en la química atmosférica. El reciente calentamiento no es ni anormalmente grande ni anormalmente rápido. No hay evidencia científica convincente de que las contribuciones humanas a los gases de efecto invernadero estén causando un calentamiento global peligroso.”

* “Negamos que el dióxido de carbono – esencial para el crecimiento de las plantas – sea un contaminante. La reducción de gases de efecto invernadero no puede conseguir una reducción significativa de las temperaturas globales en el futuro y los costos de estas políticas superaría con creces los beneficios.”

El negacionismo del calentamiento global es sólo una parte de la creciente desconfianza hacia la ciencia en los Estados Unidos, y además de lo que acabo de describir no se limita a los evangélicos y a los conservadores. La ciencia es vista por mucha gente, incluyendo muchos liberales, como un grupo de intereses especiales que no siempre sirven adecuadamente a los intereses del público.

No cabe duda de que algunos miembros de la comunidad científica, como aquellos que trabajan para las industrias contaminantes y para los gigantes agrícolas, no siempre han actuado para el bien común. Los científicos honestos tienen que exponer y trabajar más duro para recuperar la confianza del público. Tienen que salir de la comodidad de sus laboratorios y defender la ciencia – su profesión – por su propio interés y por el bien público.

Los beneficios de las empresas son la fuerza que hay detrás de la negación del cambio climático. Pero el negacionismo no sería tan efectivo si sus autores no fueran capaces de explotar el comportamiento anticientífico inherente a la fe religiosa.

La fe no sería una fuerza negativa en la sociedad si ella tratara sólo sobre la religión. Sin embargo, el pensamiento mágico que se encuentra profundamente arraigado siempre que la fe ciega prevalece sobre los hechos impregna todas las áreas de la vida. Él produce un estado de ánimo en el cual los conceptos son formulados con profunda pasión, pero sin la más mínima atención a la evidencia que apoya esos conceptos.

Desde sus inicios en la prehistoria, la religión ha sido una herramienta utilizada por aquellos que están en el poder para conservarlo y mantener a las masas controladas. Esto continúa hoy en día en tanto los grupos religiosos son manipulados para trabajar en contra de los intereses de los propios creyentes en temas como la salud y el bienestar económico poniendo en duda las bien establecidas conclusiones científicas. Esto no sería posible si no fuera por las visiones del mundo diametralmente opuestas que tienen la ciencia y la religión.

Tengo una petición urgente para los científicos y para todos los racionalistas. Tenemos que centrar nuestra atención en un objetivo, que no se alcanzará en el curso de la vida de los más jóvenes de entre nosotros, pero que tiene que lograrse algún día si la humanidad quiere sobrevivir: Ese objetivo es la sustitución de la fe tonta y sus vanidades por algo más sublime – el conocimiento y la comprensión que se base firmemente en la realidad observable.

Sin comentarios

Entradas relacionadas:

* Carlos Duarte: El “Climagate” ha sido un “reality show” para la galería manejado como una operación de desprestigio

* Ciclo del carbono y cambio climático

* Científicos cristianos: el irracional argumento de autoridad para justificar la superstición

* Como se debe tratar el tema del creacionismo en clase de ciencias

* Cuando los creacionistas reconocieron que el diseño inteligente es creacionismo

* “El calentamiento global está avalado por miles de series de temperatura de otros tantos observatorios de todo el mundo”

* ¿El principio del fin de la hegemonía científica norteamericana?

* Las ideas políticas se imponen al razonamiento matemático más elemental

* Las mentiras del creacionismo

* Las ofensivas cartas marcadas de los creyentes a la hora de discutir sobre ciencia

* Nuevas pruebas del calentamiento de Groenlandia de 1930

* Michael Specter hablando sobre el peligro del pensamiento anticientífico

* ¿Por qué le llaman amor cuando quieren decir sexo? o el “Creacionismo Científico”

* Preocupante ofensiva de invierno anticientífica en los EEUU

* Y ahora nos cae encima el creacionismo islámico

.

In Science we trust

.

.

Por desgracia el verano ya pasó hace algunos meses y las vacaciones (aquellos que lograron disfrutarlas entonces) también. Que buenos recuerdos, ¿eh? Cuarenta grados a la sombra, ni una puñetera sombra, olas de calor procedentes del Sáhara, Rajoy sin dimitir o derretirse como la bruja de Mago de Öz… Menos mal que teníamos ayuda para sobrevivir a ello: una fresca jarra de sangría (último destino de la uva) o de cerveza (último destino de la cebada). O también, alegría del verano la la lá… la sandía. Jugoso y refrescante fruto de rojo contenido. Un verano ibérico no sería un verano ibérico sin ella.

.

Creo de que alguna u otra forma (casi) todos habremos oído hablar de ella y la mayoría hemos gozado de su refrescante esencia. La sandía tiene muchos otros nombres, tirando de Wikipedia veo que también la llaman «patilla», «paitilla» o simplemente «melón de agua», nombre por el que es conocido en otros idiomas. No por nada, los angloparlantes la llaman «watermelon». En Cataluña es llamada «síndria», «síndia» o «meló d’Alger», donde en este caso Alger hace referencia a la capital de Argelia. Y en ciertas áreas rurales de la frontera entre Ecuador y Perú es conocida como «sandilla».

Según el diccionario de la RAE (Real Academia Española) (ver enlace), la palabra sandía es un derivado del árabe hispánico «sandíyya», el cuál deriva a su vez del término árabe clásico «sindiyyah», que vendría a significar “de Sind”, haciendo referencia a una región de Pakistán. Como veis, hasta el lenguaje evoluciona.

.

Sandías para todos. Frutos enteros y frutos partidos. Nótese el rojo color característico de nuestras sandías cultivadas. Ganas de sangría aumentando…

.

En lo que respecta a su biología, la sandía es un miembro de la familia Cucurbitaceae, un amplio grupo de plantas que podemos llamar cucurbitáceas. Estas cuentan actualmente con 118 géneros y 825 especies descritas (ref. 4). Las cucurbitáceas incluyen a muchas otras especies conocidas, como por ejemplo el melón (Cucumis melo L.), el pepino (Cucumis sativus L.), la calabaza (Cucurbita maxima Duchesne) y el calabacín (Cucurbita pepo L.), entre otras. La mayor parte de este grupo de plantas crece a modo de enredaderas o lianas, lanzando largos zarcillos con los que se dispersan por el suelo o que emplean para trepar sobre otras estructuras si tienen la oportunidad (ref. 14).

Estas plantas pueden ser perennes (sobreviven varios años) o anuales (desde que germinan hasta que producen nuevas semillas transcurre un año o menos, luego mueren). Y sus flores suelen ser monoicas, es decir, solo tienen un sexo: flores macho que solo producen estambres y flores hembra que solo producen las estructuras que conducen a los óvulos (estiga, estilo, pistilo y ovarios). Sin embargo, flores macho y flores hembra pueden ser producidas por la misma planta. Además necesitan de la acción de los insectos (esencialmente diversas especies de abejas) para que pueda darse la polinización (ref. 14).

.

Izquierda, flor macho de sandía. Derecha, flor hembra de sandía. Crédito: KingSeeds.

.

En lo que respecta nosotros es una importante cucurbitácea. Representa alrededor del 7% del área mundial dedicada a la producción vegetal, generándose anualmente alrededor de 90 millones de toneladas de sandías (ref. 7). Los principales países productores son China, Turquía, Irán, Estados Unidos y Egipto. Solamente China ya representa más del 50% de la producción mundial; a su vez, China y Turquía son los países que proporcionalmente destinan mayor área de cultivo a la producción de esta planta (ref. 5).

La sandía se cultiva principalmente por sus frutos, de los cuáles existe una ingente variedad de formas, tamaños, colores y sabores. Por curiosidad, el record Guinness de peso lo obtuvo un tal Lloyd Bright de Arkadelphia (Arkansas, USA) en el año 2005, gracias a su sandía de 268.8 libras (unos 121,93 kilos) (ref. 16). Las sandías también son unos frutos bastante sanos, compuestos por un 90 – 92% de agua, son ricos en vitamina A y C; también incluyen en su composición licopenos (unos compuestos químicos gracias a los cuales tienen ese color rojo y que podrían actuar como anticancerígenos) así como otras moléculas presuntamente saludables para el corazón humano (ref. 5 y 7).

.

Un tipo posando con su sandía gigante. No creo que sea fotochop, en Estados Unidos hay una asociación especializada en cultivar sandías mu’gordas por las que otorgan premios. Los estadounidenses son así, tienen una extraña obsesión con el tamaño (créd.: GiantWatermelons).

.

Científicamente hablando, el verdadero nombre de nuestra sandía cultivada es Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai 1916. Dicho nombre científico tiene su significado. «Citrullus» es un derivado del término latino/griego «citrus» en referencia al fruto, aunque no me queda muy claro el por qué, ya que Citrus es el nombre científico de naranjas y limones. Por su parte «lanatus» es un término latino y significa “lanudo”, por la gran cantidad de “pelos”que tiene la planta en tallos y hojas (ref. 1).

Pero Citrullus lanatus no es el único miembro del grupo. En realidad el género Citrullus es un pequeño género que aglutina cuatro especies de plantas, todas de clima desértico y originarias del continente africano. Estas especies son (ref. 2):

• Citrullus lanatus ((Thunb.) Matsum & Nakai). Como ya sabemos, es la especie a la que pertenece nuestra sandía cultivada. Es una planta anual de porte rastrero, ya que crece mediante largos tallos que se arrastran sobre el suelo.

• Citrullus colocynthis L. Schrad. A diferencia de nuestra sandía, es una planta perenne. Pero también se cultiva, desde el norte de África hasta el sureste asiático, siendo valorada por sus presuntos atributos medicinales.

• Citrullus ecirrhosus Cogn. Una sandía silvestre y de cáracter perenne endémica del Desierto de Namibia.

• Citrullus rehmii De Winter. Una sandía silvestre y de cáracter anual endémica del Desierto de Namibia.

.

En lo que respecta a nuestra sandía, la especie Citrullus lanatus puede verse de formas distintas. Algunos científicos solo ven en ella dos variedades importantes: (1) Citrullus lanatus var. lanatus, que sería nuestra sandía cultivada a escala mundial y que puedes ver en el mercado; (2) y Citrullus lanatus var. citroides, cuyo cultivo se centra en el sur de África y en Asia (aunque actualmente se presenta en otros continentes), considerada a menudo como el posible ancestro de nuestra sandía cultivada y siendo una planta que cuenta con numerosas poblaciones silvestres (ref. 2).

Para otros científicos la cosa es diferente, viendo en esta especie tres subespecies (que no variedades) distintas: (1) la subespecie lanatus, que representaría a los más antiguos cultivos de esta planta, equivalente a la var. citroides; (2) la subespecie mucosospermus, que representaría a una sandía llamada Egusi que únicamente es cultivada en África; (3) y la subespecie vulgaris, que representaría a la “sandía dulce del desierto” y a la que pertenecen nuestras sandías cultivadas (ref. 7).

Sin embargo, ¿cuál es la historia de la sandía? ¿cómo la evolución ha influído sobre ella? Esa… es otra historia.

.

Un campo de bien cuidadas sandías, Citrullus lanatus var. lanatus. Crédito: Clemson-Univeristy.

.

Un alocado pasado genético.

.

El pasado lejano de la sandía ha sido bastante movidito. Pero vayamos por partes. Este año estudiosos, aficionados y productores de esta planta pueden estar de enhorabuena. El pasado mes de agosto de 2013 marcó un hito en nuestra historia conjunta con esta planta: en la prestigiosa revista científica Nature fue publicado el primer borrador del genoma completo de la sandía, un arduo trabajo conjunto realizado por numerosos centros de investigación de China, Estados Unidos y Dinamarca; aunque China se lleva la palma de oro en cuanto a participación:

• Guo, S. et al. 2013. The draft genome of watermelon (Citrullus lanatus) and resequencing of 20 diverse accessions. Nature Genetics 45: 51-58.

.

Su genoma es comparativamente más pequeño que el nuestro: solo tiene 11 pares de cromosomas, nosotros tenemos 22 pares de cromosomas. Y su tamaño es de aproximadamente 425 millones de pares de bases, cuando el nuestro es de 3000 millones de pares de bases (ref. 7). Pero no es razón para chulearse, el genoma del trigo tiene 16 mil millones de pares de bases. ¡A joerse homínidos! Que nos gana un yerbajo (ver esta entrada).

Uno de los resultados más interesantes de dicho trabajo es la confirmación de que, en un tiempo muy remoto, cuando las sandías no eran tales, tuvo lugar un fenómeno que heredaron todos sus descendientes: un genoma triplicado (el genoma es todo el material genético de una especie). Esta no es una historia nueva, ya hablamos de ella cuando contamos la historia de la vid (Vitis vinifera L.) en esta entrada del “Huerto Evolutivo”, hace ya unos cuantos años. Pero bueno, ya ha pasado mucho tiempo desde entonces, nuevos estudios confirman aquello que fue contado, así que… ¿por qué no repetirlo?

Cuando en el año 2007 fue publicado el genoma de la vid (la planta cuyos frutos son las uvas), se descubrió que grandes regiones de su genoma estaban triplicadas. Estas áreas eran lo suficientemente enormes como para lanzar una hipótesis: ¿es posible que el antepasado lejano de la vid haya sufrido una triplicación de su genoma? A continuación los autores buscaron las mismas regiones triplicadas en otras tres especies de plantas: el álamo de California (Populus trichocarpa Torr. & A.Gray), la planta favorita de los genéticos, arabidopsis (Arabidopsis thaliana (L.), Heynh) y el arroz (Oryza sativa L.). Los resultados que obtuvieron fueron muy interesantes: el álamo de California y arabidopsis también tienen las mismas repeticiones, pero no es el caso del arroz (ref. 6).

.

Situación de las regiones triplicadas (indicadas con distintos colores) en cada uno de los cromosomas de la vid (a), del álamo de California (b) y de arabidopsis (c). Ya se que no es notoria tal triplicación en el álamo y arabidopsis, pero tened en cuenta que están desordenadas las secuencias en tales especies. Se supone que el genoma de la vid es el más cercano al ancestral. Crédito: (ref. 6).

.

Por lo tanto, propusieron una hipótesis: después de que los linajes de monocotiledóneas y dicotiledóneas se separaran (hace 130-240 millones de años), ocurriría una triplicación genética en un pequeño grupo de plantas pertenecientes al linaje de las dicotiledóneas. Estas plantas con el material genético triplicado serían el antepasado común de todas las plantas que hoy conocemos como rósidas (que incluirían al álamo de California, a arabidopsis y a la vid, entre otras muchas especies) (ref. 6).

Si tal trabajo era correcto y si nuestra comprensión de la Evolución también lo es, había una predicción que tenía que cumplirse sí o sí: dado que las sandías son según los estudios botánicos miembros del grupo de las rósidas, deben de tener el mismo ancestro común de genoma triplicado que tiene la vid, la arabidopsis y el álamo de California; por lo tanto, si estudiamos el genoma de la sandía, tenemos que ver que gran parte de su material genético está triplicado.

.

Resumen filogenético de la aparición del hexaploide original. Las estrellas representan eventos de duplicación génetica. Crédito: (ref. 6).

.

Bien, la secuenciación del genoma de la sandía en este año 2013 confirma tal hipótesis (y de paso confirma nuestro entendimiento acerca de la “Evolución de las Especies”). Según este trabajo, en una época situada hace 76 – 130 millones de años, durante el Cretácico (cuando los dinosaurios y otros reptiles dominaban el planeta) tuvo lugar la triplicación del genoma completo del antepasado de las rósidas. Este no es un fenómeno demasiado extraño, en la naturaleza las multiplicaciones genéticas son un tipo de mutación muy especial que en el caso de las plantas ocurren más a menudo de lo que se cree. De modo que aquellas antiguas plantas pasaron de tener un par de juegos de cromosomas a tener tres pares de juegos de cromosomas, es decir: seis juegos de cromosomas. Por ello se puede decir que eran plantas hexaploides, ya que «hexa-» significa “seis” y «-ploide» significa “juego de cromosomas” (ref. 7).

Pero en la sandía, Citrullus lanatus, solo se observan 11 pares de cromosomas (lo cual no es en absoluto un múltiplo de tres). Por lo tanto… ¿Por qué los científicos afirman tal extravagante historia? Una vez secuenciado el genoma de la sandía y localizadas las partes triplicadas, estas fueron ordenadas. El ordenamiento mostró siete grandes bloques triplicados (ref. 7). El mismo número de bloques observado en la vid (ref. 6).

Para los científicos, cada bloque triplicado representaría un antiguo cromosoma, así que plantean el siguiente modelo: un ancestro con siete pares de cromosomas engendró un ancestro con 21 pares de cromosomas. De este ancestro con 21 pares de cromosomas evolucionarían las rósidas. Pero dado que los cromosomas no son entidades estables, podrían tener lugar suficientes fusiones y fisiones (rupturas) de cromosomas como para crear al actual genoma que hoy puede verse en la sandía. Por ello, debido a que el genoma de la sandía no parece hexaploide a causa de tanta remodelación, es denominado paleohexaploide, que quiere decir “antiguo juego de seis cromosomas” (ref. 7).

Pero no acaba ahí la cosa, adicionalmente, en el genoma de la sandía se han colado un montón de transposones. Estos son elementos genéticos con la capacidad de insertarse por su cuenta en el genoma, de salir del área del genoma donde están insertados para colarse en otra o incluso de multiplicarse sin permiso… En la sandía estos diablillos genéticos representan el 45,2% del genoma (ref. 7).

.

Evolución del genoma de la sandía: (1) genoma diploide ancestral; (2) genoma hexaploide ancestral; (3) reordenamientos genéticos; (4) invasión desvergonzada de transposones; (5) genoma moderno de la sandía. Crédito: (ref. 7).

.

La sandía y su enigmático origen.

.

Pero resulta paradójico, se descubren cosas del pasado archi-lejano de la sandía, siendo su pasado reciente un enigma. Aunque existen algunas hipótesis, como la que dice que nuestra sandía cultivada podría derivar de la llamada coloquíntida o tuera (Citrullus colocynthis L. Schard), nativa del norte de África. Pero esta es una hipótesis con poca fuerza actualmente, hoy los científicos sospechan que el más probable ancestro de nuestra sandía cultivada es la variedad de Citrullus lanatus llamada Citrullus lanatus var. citroides, coloquialmente conocida como citrón o tsamma (ref. 3).

Para buscar ancestros a menudo en botánica se recurre al genoma de los cloroplastos, esos orgánulos de la célula responsables de la fotosíntesis y que no son otra cosa que antiguas bacterias simbiontes (ver esta entrada para más información). La idea base es simple: cuanto más se parezca el genoma de los cloroplastos de dos plantas, más emparentadas deberían de estar. Pero con la sandía no fue tan sencillo.

A nivel de genoma de cloroplasto, las sandías cultivadas var. lanatus eran diferentes de las sandías silvestres var. citroides; mientras que al mismo tiempo los distintos tipos de var. lanatus (sandías cultivadas) estudiados eran indistinguibles entre sí. Ni siquiera se encontraron diferencias entre la raza de var. lanatus llamada sandía Egusi y otras razas de var. lanatus con diferentes características morfológicas y nutritivas (ref. 2). Lo cual fue bastante llamativo, puesto que la sandía Egusi (también llamada «Ibara») es típica de países como Nigeria o el Congo, siendo su cultivo destinado a la producción de semillas (muy ricas en proteínas y carbohidratos), las cuales resultan ser un componente regular en la dieta de los habitantes de la zona. Los frutos, por su parte, no son comestibles (tienen una pulpa blanca, dura y amarga), aunque se pueden usar como forraje para animales. Vamos, que es muy diferente de la típica sandía que compras en el mercado (ref. 15).

Volviendo a la genética, un estudio posterior también basado en la secuenciación y comparación de varios genes de cloroplastos (procedentes de cultivos de sandía de todo el mundo), llegó a conclusiones similares. Sin embargo, los autores observan que tanto la var. citroides como la var. lanatus están estrechamente emparentadas con la especie Citrullus ecirrhosus (endémica del desierto de Namibia). Por ello propusieron una hipótesis: las dos variedades de Citrullus lanatus, var. lanatus y var. citroides, podrían haber evolucionado de forma independiente desde Citrullus ecirrhosus, por lo que esta especie sería el ancestro ambas variedades. Pero esta es una hipótesis aventurada que requerriría de nuevos estudios para ser confirmada (ref. 4).

.

Reconstrucción de la filogenia (árbol genealógico) entre diversas especies y variedades del género Citrullus. Crédito: (ref. 2)

.

Sin embargo, ¿Qué dice al respecto el trabajo publicado este año en Nature gracias a la secuenciación del genoma de la sandía? Pues algo muy interesante, ya que concuerda con los trabajos antes mencionados pero dando un salto cualitativo.

Para empezar no habla de variedades, sino de subespecies (aunque se podrían equiparar a las “variedades” mencionadas anteriormente). Según este trabajo la subespecie vulgaris (nuestra sandía) resulta bajo ciertos análisis indistinguible de la subespecie mucosospermus (la sandía Egusi) (ref. 7). Esto concuerda con lo ya visto: a nivel de genoma de cloroplastos la sandía Egusi era indistinguible de otros miembros de la var. lanatus (nuestras sandías) (ref. 2 y 4). Asimismo, en el trabajo de Nature se observa que la subespecie mucosospermus está estrechamente emparentada con la subespecie lanatus (ref. 7), que sería lo mismo que decir que la var. lanatus está estrechamente emparentada con la var. citroides (ref. 2 y 4).

Lo más interesante es que en el trabajo publicado en Nature se intentó reconstruir el árbol genealógico de Citrullus lanatus, para ello secuenciaron y compararon el material genético del núcleo celular de subespecies silvestres y formas cultivadas de esta especie de sandía. Como resultado, observaron la siguiente relación: desde la subespecie lanatus (equivalente a la var. citroides) se engendraría la subespecie mucosospermun (sandía Egusi), y esta última podría ser el ancestro directo de nuestras sandías cultivadas, denominadas como subespecie vulgaris. Asimismo, este último estudio afirma que aunque la variedad morfológica en los distintos tipos de sandía es enorme, las diferencias genéticas son reducidas, al menos comparando con otros tipos de cultivo (ref. 7). Lástima que no introdujeran a C. ecirrhosus en el estudio para confirmar o desmentir su papel en esta historia.

.

Filogenia (parentesco) entre distintos tipos de sandía Citrullus lanatus. El color rosa representa a la subsp. lanatus, el azul a la subsp. mucosospermun, el verde a la subsp. vulgaris cultivada en América y el rojo a la subsp. vulgaris cultivada en el este de Asia. Crédito: (ref. 7).

.

Reconstruyendo su domesticación.

.

Con estos datos sobre la mesa, se podría empezar a entender el pasado de nuestras sandías y como pudo influir la domesticación sobre ellas. Pero toda historia tiene un principio y ese principio son las sandías silvestres. Aunque este escenario tiene un problema, y es que las sandías silvestres comparten su área de distribución natural con formas cultivadas, con formas cultivadas que se han asilvestrado y además pueden hibridar con tales cultivos o asilvestramientos. Sin embargo, se intentará dar una imagen lo más cercana posible al estado original de la sandía.

La sandía tsamma, conocida como Citrullus lanatus variedad citroides o como Citrullus lanatus subespecie lanatus según el autor, como ya hemos visto, podría ser el equivalente más cercano a la versión silvestre y original de la sandía. La sandía tsamma silvestre crece de forma natural en varias zonas del continente africano, incluyendo las peligrosas arenas del desierto del Kalahari. Es una planta perfectamente adaptada a un clima seco y árido. Germina justo después de la época de lluvias (entre enero y febrero) para alcanzar la madurez a mediados de la estación seca (abril y mayo). Sus frutos son relativamente grandes para una “típica planta silvestre”, llegando a alcanzar un peso de 776 ± 358 gramos con un contenido medio de agua del 89%. En principio resulta curioso, ¿para qué querría una planta del desierto producir frutos enormes llenos de agua en plena época seca? A priori parece una pérdida de tiempo, sobre todo conociendo a plantas como los cactus, que hacen lo indecible para ahorrar hasta la más mísera gota de agua. Pero seguro que ya habéis adivinado la respuesta a esta estrategia… (ref. 8).

Dispersión de semillas. En las zonas húmedas de Europa muchas plantas ofrecen frutos llamativos y llenos de azúcar a numerosas aves y mamíferos (como es el caso de la zarzamora). En el desierto lo mejor que puedes ofrecer es agua, como bien ilustró la película del camaleón Rango. Estudios de campo revelan que estos frutos son consumidos por pequeños roedores, que tras romper la dura corteza abren paso a otros pequeños animales e invertebrados. Pero quizás esto sea un problema y estos animales causen más daños que beneficios: las semillas son tan grandes y nutritivas para estos animalillos que seguro que se las comen (ref. 8). Lo que no quita que, tal vez, algunos roedores guarden semillas en sus almacenes y posteriormente se olviden de algunas de ellas, como pasa con las ardillas y las bellotas…

Quizás a causa de estos pequeños jetas las sandías han desarrollado una corteza tan dura: para ser abiertas y consumidas por grandes mamíferos. Así se ha observado que las sandías tsamma son consumidas indistintamente por grandes herbívoros y carnívoros: una hiena (Hyaena brunnea) puede comerse hasta 18 sandías en una noche, mientras que un órice (Oryx gazella) podría necesitar de 5 a 6 sandías diarias para suplir sus necesidades de agua (lo cuál sería posible de conseguir, ya que esta planta llega a producir de 2 a 4 sandías por metro cuadrado). De ese modo las sandías tsamma se convierten en una alternativa para lograr agua durante la durísima época seca del desierto, los grandes mamíferos obtienen agua y nutrientes, mientras que la sandía ve dispersadas y abonadas sus semillas cuando los animales depositan sus excrementos allá por donde van (ref. 8).

.

Escenas del Kalahari: detalle de una sandía tsamma (Citrullus lanatus var. citroides silvestre) y de un órice (Oryx gazella) pastando en un campo de sandías tsamma. Crédito: Biodiversity Explorer (recomendado).

.

La ecología nos enseña por qué la sandía tiene esos rasgos que la caracterizan: un fruto con tendencia a ser (muy) grande, corteza relativamente dura y pulpa llena de agua. Y de igual forma que es útil para la vida silvestre, no es de extrañar que los humanos descubrieran tal fuente de agua y nutrientes.

Los más antiguos registros del uso de esta planta proceden del yacimiento de “Ti-n-Torha Two Caves”, localizado en Uan Muhuggiag (Libia). Esta área es reconocida como una zona que ha sido habitada numerosas veces por tribus paleolíticas de cazadores y recolectores; siendo Uan Muhuggiag un lugar famoso por sus pinturas rupestres que ilustran escenas de caza y pastoreo. Es en este lugar donde se han hallado los más primitivos indicios del uso de la sandía. Se ha encontrado al menos una semilla de Citrullus colocynthis y otra de Citrullus lanatus en estratos datados gracias al ¹⁴C en más de 9000 años de antigüedad, pero los autores prefieren ser cautos e ignorar este hallazgo porque temen que los estratos hayan sido alterados y tales semillas procedan de material más reciente (ref. 13).

Sin embargo, en el mismo yacimiento también se han hallado varias semillas de Citrullus lanatus datadas en poco más de 5000 años de edad. Estas semillas se encuentran presentes junto a otros restos de plantas e hierbas silvestres; mientras que los restos animales pertenecen a animales domésticos (cabras y ovejas) que muestran una sociedad claramente pastoril. La presencia de estas semillas podrían indicarnos que esta gente utilizaba esta planta, tal vez como forraje, tal vez como alimento (bien por su fruto o por sus semillas), pero no indican que hubiera comenzado el cultivo (ref. 13).

.

Izquierda, pinturas rupestres de Uan Muhuggiag. Crédito: Mathilda’s Anthropology Blog. Derecha, semillas halladas en Uan Muhuggiag: (a) y (b) vista exterior y corte longitudinal de la semilla de Citrullus colocynthis; (c) y (d) vista exterior y corte longitudinal de una de las semillas de Citrullus lanatus. Crédito: (ref. 13).

.

Actualmente, en estas regiones áridas de África es todavía posible encontrar gran riqueza de formas cultivadas de sandía, incluyendo lo que según los autores se pueden considerar tempranas razas de cultivo, como las presentes en el Kalahari. Por su parte los estudios genéticos sugieren que la zona sur del continente africano (El Cabo, Namibia y Sudáfrica) pudo ser el área donde comenzó a cultivarse la sandía tsamma. Desde esta zona del mundo los “primitivos” cultivos de sandía tsamma engendrarían a la var. lanatus (nuestra sandía), la cual se expandiría por todo el mundo (ref. 4).

Sin embargo, la arqueología asocia la domesticación de Citrullus lanatus a áreas situadas más al norte, situadas en el antiguo reino del Alto Egipto localizado en África central, durante la época comprendida entre el periodo Predinástico y la 5^a  dinastía (entre el 4000 y 3000 AEC, entiéndase AEC como “antes de la era común”, cada vez es menos frecuente usar “antes de Cristo”). En este caso, los arqueólogos se basan en los frutos y semillas de esta planta que se han hallado en tumbas de aquella época (ref. 10 y 13). Otro interesante reporte de restos de Citrullus se remonta al 1330 AEC, en la tumba del antiguo faraón Tutankamón. También han aparecido restos pertenecientes al 1500 AEC en Sudán (ref. 3 y 4).

Los egipcios cultivaron esta planta, probablemente lo mismo hicieran otros pueblos del continente africano. Posteriormente el cultivo de la sandía se extendería por gran parte de la cuenca del Mediterráneo durante el primer milenio AEC, dicha expansión llegaría a su apogeo durante el periodo romano (ref. 3 y 4).

.

Razas de sandía presentes en Mozambique: (a) y (b) razas productoras de semillas; (c) raza que debe ser cocinada previamente a su consumo; (d) a (f) razas que pueden consumirse crudas, las famosas “sandías dulces del desierto” (más información en los siguientes párrafos). Crédito: (ref. 11).

..

Pero la domesticación tuvo su precio para la planta. Por ejemplo, podemos leer estudios realizados hace más de una decada donde son comparadas distintas razas de sandía presentes en Namibia, allí es posible encontrar al tsamma silvestre y a varias versiones cultivadas: las razas comerciales que puedes encontrar en tu mercado habitual, razas locales de los pueblos de Namibia que pueden comerse crudas, razas de sandías cuya pulpa debe cocinarse para ser comestible y sandías cultivadas para producir semillas de consumo humano. En este estudio se compararon multitud de rasgos: forma, tamaño, color, número y textura de semillas, frutos, hojas, etc. de toda raza de sandía presente (ref. 10)

No es de extrañar tal variedad. Los pueblos del continente africano a lo largo de generaciones han cultivado esta planta para los más dispares usos. En Mozambique es un cultivo que se intercala preferiblemente con cereales (mayormente maíz o sorgo). Y las distintas variedades les ofrecen diferentes usos. Según la variedad, los frutos se utilizan para usar para consumo fresco, para elaborar bebidas no fermentadas o un tipo de vino que es llamado «xicalavatla»; las hojas jóvenes y frutos se cocinan para consumo humano; las semillas al natural o tostadas se utilizan para elaborar harinas muy valoradas como condimento. Otras razas se usan como forraje para los animales (ref. 11).

El estudio de Namibia permitió ver que una vez organizados todos aquellos rasgos por “parecido”, generando así un árbol genealógico, las razas de sandías cultivadas para la producción de semillas y aquellas razas que debían cocinarse previamente a su consumo estaban muy relacionadas con las formas silvestres de la planta. Quizás por ello estas razas pueden considerarse como “cultivos primitivos”, es decir, lo más cercano a lo que debieron ser las primeras razas que aparecieron cuando esta planta empezó a ser domesticada. Por su parte, las razas locales que podían consumirse crudas se asociaban con mayor facilidad a las razas comerciales producidas a nivel mundial. Pudo ocurrir que esos rasgos que hacen esas razas locales tan apetecibles para consumirse crudas fueran los mismos rasgos que se seleccionaron tiempo atrás y que originaron las razas cultivadas mundialmente. Asimismo, en dicho estudio no se observó concordancia entre geográfica y parecido, para los autores puede deberse a que la historia de la sandía en la región ha sido muy movida, con introducciones y asilvestramiento de numerosas razas y mestizaje con variedades locales (ref. 10).

.

Organización de distintas razas de sandía presentes en Namibia según su parecido morfológico: (W) tipo silvestre; (S) productora de semillas; (C) que debe ser cocinada; (L) raza local de consumo crudo y (M) raza comercial de índole mundial de consumo crudo. Crédito: (ref. 10).

.

Los resultados del trabajo realizado en Namibia sobre la sandía tsamma silvestre y las razas locales cultivadas mostraron que la domesticación conllevó una importante serie de cambios: incremento del tamaño del fruto (las versiones cultivadas tienen un fruto mucho mayor que las silvestres), paralelamente estas razas cultivadas tienen un mayor tamaño de semillas, aunque su número es más reducido. La domesticación también conllevó el incremento de la tasa de germinación, ya que curiosamente, en “hipotéticas” condiciones ideales la tasa de germinación de las plantas silvestres es baja e irregular, mientras que en los cultivos es alta y uniforme (ref. 10).

Pero quizás uno de los pasos más importantes para la domesticación de la sandía fue la detoxificación de sus frutos, es decir, la eliminación de componentes tóxicos o poco agradables. Las sandías silvestres, incluyendo las especies Citrullus ecirrhosus y Citrullus colocynthis, así como la sandía tsamma que crece cual hierba silvestre en muchos puntos de África, tienen en su pulpa un compuesto llamado «curbitacina», que les otorga un sabor extremadamente amargo. Los estudios genéticos indican que el sabor amargo de las sandías está regulado por un único gen bautizado como «suppressor of bitterness», para abreviar, los científicos lo llaman «su» (suena raro pero los genes a veces reciben un nombre contrario a su función) (ref. 10, 18 y 19).

En este caso, las plantas silvestres tienen la versión dominante del gen, llamada «Su» (o «Bi» en trabajos más antiguos realizados en C. colocynthis). Mientras que las plantas cultivadas de sabor dulce solo tienen la versión recesiva del gen, llamada «su». Esta versión recesiva del gen pudo haberse originado gracias a una simple mutación, que inhabilitó el gen y con ello la producción de tan amargo compuesto. De hecho, incluso es posible encontrar ocasionalmente sandías tsamma silvestres con sabor no amargo, siendo relativamente frecuentes en algunos lugares. Por lo que no sería de extrañar que los agricultores se encargaran de seleccionar y cultivar dichas plantas no amargas (ref. 10, 18 y 19).

.

Diversas razas de sandía. La subsp. lanatus corresponde a la sandía Tsamma, la subsp. mucosospermun corresonde a la sandía Egusi, la subsp. vulgaris son variedades comerciales del sureste asiático y América. Crédito: (ref. 7).

.

Otro rasgo característico de nuestras sandías es el color de su pulpa. En las plantas silvestres de sandía (Citrullus ecirrhosus, Citrullus colocynthis y la sandía tsamma silvestre) la pulpa no solo es amarga, también es de color blanco (ref. 18). Sin embargo la pulpa de las formas cultivadas puede ser roja, anaranjada, salmón, amarillo o amarillo canario. Lo cual se debe, como la genética ha enseñado, a que un montón de genes están involucrados en la regulación del color (ref. 19 y 20).

Pero la cosa es aún más compleja. En una especie existen varias versiones para un mismo gen. Pongamos un ejemplo, en una especie de planta el “gen para el color de la semilla” tiene dos versiones: (1) una versión produce semillas amarillas y (2) la otra versión produce semillas de color verde.

Simplificando un tanto, se puede decir que las plantas (y nosotros) tenemos todos y cada uno de nuestros genes por partida doble, por lo que tenemos dos “copias” de cada gen. Una “copia” es herencia de nuestra madre, la otra “copia” es herencia de nuestro padre. Ambas “copias” pueden ser iguales: la misma versión de dicho gen. Por ejemplo, si nuestra planta heredase para el “gen para el color de la semilla” una versión amarilla y una versión amarilla… no habrá dudas, la planta producirá semillas amarillas.

La cosa se lía si cada “copia” fuese una versión distinta del mismo gen. En tal situación, a menudo una versión del gen es más “poderosa” que la otra; en otras palabras, una versión del gen domina sobre la otra. En nuestro ejemplo, si la versión para el color amarillo domina sobre la versión para el color verde, en caso de que la planta heredase para el “gen para el color de la semilla” una versión amarilla y una versión verde, la planta tendría semillas de color amarillo debido a esta dominancia.

.

Bases de la herencia. La mayúscula A representa la versión dominante amarilla para el color de la semilla. La minúscula a representa la versión no dominante verde para el color de la semilla. La letra de la izquierda representa la herencia materna, la letra de la derecha representa la herencia paterna. Crédito: Fuente Propia

.

En la sandía sucede un tanto parecido. Solo que hay más de un gen encargado de la regulación del color. Y además, cada gen tiene más de una versión para su propia actividad. De modo que entre tales genes se conocen (ref. 19 y 20):

• «White flesh»: la versión (Wf) es dominante y expresa color blanco en la pulpa; la versión (wf) no es dominante, pero vendría a ser la versión inhabilitada del gen. Este gen es interesante, ya que la presencia de (Wf) implica que visualmente los efectos de los demás genes no pinten un carajo.

• «Yellow flesh»: la versión (Y) es dominante y expresa color amarillo en la pulpa; la versión (y) no es dominante y expresa color rojo; al no ser dominante si a la misma vez están presentes (Y) e (y), los efectos de este último no serán patentes.

.

Conociendo esto y visto el ejemplo anterior del color de las semillas, ya sabremos que las dos “copias” de cada gen, en una misma planta, pueden ser la misma versión del gen o bien pueden ser versiones distintas. De ese modo, dependiendo del combo genético que tengamos el color del fruto puede ser uno u otro (ref. 19 y 20):

• WfWf YY o Wfwf YY: pulpa blanca, puesto que tenemos la version dominante del gen (Wf), la cual es responsable de que los efectos del gen (Y) no sean patentes visualmente.

• wfwf YY o wfwf Yy: pulpa amarilla, puesto que tenemos la versión inhabilitada del gen (wf) y porque está presente al menos una versión dominante de (Y), ante la cual la versión no dominante (y) no tiene nada que hacer.

• wfwf yy: pulpa roja, puesto que tenemos la versión inhabilitada del gen para la carne blanca (wf) y no hay ninguna version dominante de (Y), por lo que la versión recesiva (y) se manifiesta.

.

Fácil y sencillo (eso espero, por si acaso he puesto un esquema de lo mismo después de este párrafo). Pero la realidad no es tan simple, a lo visto ahora suménle otra versión de (y) llamada (y⁰) que produce color salmón, un gen llamado «Canary Yellow flesh» que en su versión dominante (C) otorga un color amarillo limón y un gen llamado «inhibitor of canary yellow» que en su forma no dominante (i) anula la expresión de (C). Por si esto no os parece suficiente hay un cacao semejante para el color de las semillas, el color de la corteza del fruto, la forma del fruto y otros rasgos (ref. 19 y 20). Lo que nos enseña una cosa, que los seres vivos tienen una gran capacidad intrínseca para cambiar gracias a la diversidad de material genético que poseen como especie. Y también que una fuerza de selección, como lo es la domesticación o la selección natural, puede modificar muchísimo un ser viviente partiendo de esa base.

.

Color de la pulpa de la sandía en función de los genes vistos anteriormente: (Wf) para la pulpa blanca, (Y) para la pulpa amarilla y la variante no dominante (y) para la pulpa roja. Por cierto, las variantes de los genes se llaman alelos. Y los alelos que no son dominantes se llaman alelos recesivos. Pero no he querido meter más barullo del que ya hay… Crédito: Fuente Propia

.

Visto como la domesticación desde sus más tiernos albores pudo modificar a la sandía, continuamos con su historia por donde la dejamos. Desde África la sandía se extendería hacia la India (~ 800 EC) y China (~ 1100 EC), posteriormente dicho cultivo se extendería por toda Asia durante el siglo XV (ref. 3, 4 y 15). Aunque hay autores que sugieren que la presencia de la sandía en el sudeste asiático es mucho más temprana, considerándose el área que comprende las regiones de India, Nepal, Burma, Tailandia y Pakistán como un posible centro de domesticación (ref. 9 y 10).

El sur del continente africano, el centro del continente africano y el sudeste asiático. Entre diferentes grupos de científicos hay una gran cantidad de propuestas acerca del punto inicial de domesticación para la sandía. Sin embargo, tales propuestas no son mutuamente excluyentes, ya que la domesticación de la sandía pudo haberse dado independientemente en distintos territorrios; si bien los últimos estudios sugieren que el continente africano debió de ser la cuna de la sandía doméstica y el lugar desde el cuál se dispersó hacia otras áreas del mundo (ref. 9 y 10).

De ese modo, los estudios genéticos sugieren que los cultivos de la India, Europa y los Estados Unidos derivan de los cultivos sudafricanos (ref. 4). Una de las primeras introducciones de la sandía en Europa puede haberse llevado a cabo a través de la conquista de la Península Ibérica por los árabes, como parecen indicar ciertos registros de Córdoba (año 961) y Sevilla (año 1158). Lo cual concordaría con el hecho de que llamemos a este fruto “sandía”, solo recordad el inicio de esta entrada, tal nombre deriva del árabe clásico «sindiyyah»; mientras que su nombre catalán «meló d’Alger» también hace referencia al continente africano. Posteriormente, la extensión del cultivo hacia el norte de Europa fue un proceso muy lento, de hecho no llegó a las islas Británicas hasta bien entrado el siglo XVI, quizás a consecuencia de que la climatología del norte de Europa no era adecuada para los cultivos africanos, por lo que los cultivos debieron de extenderse al mismo ritmo que se adaptaban al nuevo clima (ref. 15).

Finalmente, en el siglo XVI y XVII, bien por parte de los colonos europeos, o bien por parte de los nativos del continente africano, con el comercio de esclavos la sandía debió de viajar directamente desde África hacia Norteamérica y Sudamérica, donde hasta el día de hoy ha tenido un gran éxito (ref. 4 y 12).

.

Iconografías medievales (1300 – 1375) de sandías pertenecientes a diversos manuscritos originales de Italia: (a) “Melones palestini ul’ Saracenici” del “Tractatus de herbis”; (b) “Cucumeris” del “Tractatus de herbis, de avibus et piscibus, Manfredus di Monte Imperiali” y (c) “Mellones” del “Tractatus de herbis”. Crédito: (ref. 17).

.

Uf, creo que esta vez me ha quedado un poquito largo. Mi enhorabuena para los que habéis llegado hasta aquí. A lo largo de esta entrada hemos visto que la sandía es una planta más plural de lo que aparenta, con multiples variedades y distintas propiedades. Hemos demostrado la fortaleza de los modelos evolutivos, al confirmar hipótesis como la triplicación genética del antepasado común de las rósidas, gracias al hallazgo de gran cantidad de material genético triplicado en la sandía. A continuación se han comparado dos tipos de estudios genéticos distintos (cloroplastos y genes del núcleo), mostrando que ambos tipos de estudios dan lugar a resultados equivalentes. Luego hemos visto que la regulación genética de la sandía es compleja con ganas… Para terminar observando como la domesticación puede transformar un fruto que rara vez supera el kilo, cuya pulpa es blanca, amarga e incomible; en un monstruo capaz de alcanzar más de cien kilos, de pulpa roja, dulce y considerada una de las delicias veraniegas.

Desde luego la sandía es un regalo del continente africano. Sin embargo, los estudios acerca de cómo la domesticación (esa evolución mediada por el hombre) ha cambiado a esta planta desde sus orígenes silvestres aún está en pañales. Por ello, ¡son requeridos más estudios!… Pero esta, no es desde luego la última entrada de “El Huerto Evolutivo”…

[continuación de la serie en: Huerto Evolutivo (10): La Fruta de Dios (¿o quizás no?)]

.

Agradecimientos: A nuestros comentaristas Francesc y martincx, por enriquecer esta entrada con los diversos nombres que recibe esta planta en otras áreas del mundo.

.

Entradas relacionadas:

• Más entradas de evolución vegetal en nuestra serie: El Huerto Evolutivo

• Nuestra serie: Entendiendo la Evolución

• Nuestra serie: El diseñador poco inteligente

• Crítica a «44 Hechos científicos corroborados por la Biblia»: (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII) y (IX)

• Seis cosas que deberías saber de los antioxidantes

• ¿Pueden los insectos fotosintetizar?

• Evolución en Euglena & company: de la depredación a la fotosíntesis

.

BONUS TRACK. InfoAgro. Manual de cultivo de la sandía.

.

REFERENCIAS:

 .

• 1. BioWeb. The watermelon [Citrullus lanatus]. The University of Wisconsin System.

• 2. Dane, F. & Lang, P. 2004. Sequence variation at cpDNA regions of watermelon and related wild species: implications for the evolution of Citrullus haplotypes. American Journal of Botany 91 (11): 1922-1929.

• 3. Dane, F. & Liu, J. R. 2006. Phylogeography and evolution of wild and cultivated watermelon. Libro: Cucurbitaceae 2006, Asheville, North Carolina, USA, pp. 78-88 Artículo también disponible aquí (páginas 78-88).

• 4. Dane, F. & Liu, J. 2007. Diversity and origin of cultivated and citron type watermelon (Citrullus lanatus). Genetic Resources and Crop Evolution 54 (6): 1255-1265.

• 5. Infonet-Biovision. Revisado hasta 2010. Watermelon.

• 6. Jaillon, O. et al. 2007. The grapevine genome sequence suggest ancestral hexaploidization in major angiosperm phyla. Nature 449: 463-467

• 7. Guo, S. et al. 2013. The draft genome of watermelon (Citrullus lanatus) and resequencing of 20 diverse accessions. Nature Genetics 45: 51-58.

• 8. Knight, M. H. 1995. Tsamma melons, Citrullus lanatus, a supplementary water supply for wildlife in the southern Kalahari. African Journal of Ecology 33 (1): 71-80.

• 9. Laghetti, G. & Hammer, K. 2007. The Corsican citron melon (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai subsp. lanatus var. citroides (Bailey) Mansf. ex Greb.) a traditional and neglected crop. Genetic Resources and Crop Evolution 54 (4): 913-916.

• 10. Maggs-Kölling, G. L. et al. 2000. A phenetic analysis of morphological variation in Citrullus lanatus in Namibia. Genetic Resources and Crop Evolution 47 (4): 385-393.

• 11. Munisse, P. et al. 2011. Diversityof landraces, agricultural practises and traditional uses of watermelon (Citrullus lanatus) in Mozambique. African Journal of Plant Science 5 (2): 75-86.

• 12. Romão, R. L. 2000. Northeast Brazil: A secondary center of diversity of watermelon (Citrullus lanatus). Genetic Resources and Crop Evolution 47 (2): 207-213.

• 13. Wasylikowa, K. & van der Veen, M. 2004. An archaeological contribution to the history of watermelon, Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai (syn. C. vulgaris Schrad.). Vegetation History and Archaeobotany 13 (4): 213-217.

• 14. Wehner, T. C. & Maynard, D. N. 2003. Cucurbitaceae (Vine Crops). North Carolina State University & University of Florida. Standard Article, DOI: 10.1038/npg.els.0003723. También disponible aquí.

• 15. Wehner, T. C. 2008. Watermelon. Vegetables I Handbook of Plant Breeding Volume 1, pp 381-418

• 16. World Record Guinness. 2005. Heaviest Watermelon.

• 17. Paris, H. S. et al. 2013. Medieval iconography of watermelons in Mediterranean Europe. Annals of Botany. doi: 10.1093/aob/mct151

• 18. Navot, N. et al. 1990. Linkage Relationships of Genes Affecting Bitterness and Flesh Color in Watermelon. Journal of Heredity 81 (2): 162-165.

• 19. Guner, N. & Wehner, T. C. 2004. The Genes of Watermelon. HortScience 39 (6): 1175-1182.

• 20. Henderson, W. R. et al. 1998. Interaction of flesh color genes in watermelon. Journal of Heredity 89 (1): 50-53.

La trofalaxia es un fenómeno que se da en muchos insectos sociales, y consiste en el intercambio de alimento preingerido entre dos individuos de la misma colonia. Aunque puede tener un componente nutricional importante, también representa una forma de compartir feromonas para mantener la identidad de los componentes del nido  o incluso flora intestinal vital para la digestión.

En la imagen, dos ejemplares de Camponotus cruentatus (Latreille, 1802) practican trofalaxia fuera del hormiguero.
.

Entradas relacionadas:

• Imágenes de la ciencia y la naturaleza: micromonstruos, la hormiga saltarina, la hormiga león

• La belleza de la polinización

• Fósil de transición entre las avispas y las hormigas: Sphecomyrma

• Diversidad en los hongos de las hormigas zombies

• La mala educación

• ¿Pueden los insectos fotosintetizar?

• Evolución: una historia de cuernos y sexo

• ¿Pequeña Maya, de dónde sacaste tus alas?

En este mundo actual dominado por la democracia cibernética instantánea en donde cualquier persona (independientemente de su formación, sus logros o su capacidad intelectual) puede movilizar a la opinión pública en defensa o en contra de cualquier posición, cada vez son más frecuentes los (interesados) movimientos de apoyo a los mal llamados “disidentes” científicos.

Y aunque en principio para los investigadores (quizás demasiado absorbidos en nuestra particular burbuja de experimentación sujeta a nuestros previsibles y canónicos códigos de “disputas” académicas) puede parecer que ha llegado ¡al fin! nuestro merecido momento de estrellato en donde (cual jugadores de futbol o estrellas de cine) la sociedad se preocupe por nuestros incruentos pero decisivos combates, puesto que a la larga éstos son capaces de modular la sociedad mucho más que lo que lo hacen todos y cada uno de esos famosetes del tres al cuarto con los que nos bombardean día sí y día también todos y cada uno de los medios de comunicación de masas, la situación en realidad implica un aumento objetivo de la superstición anticientífica.

Así lo que en principio es la sólida base, que ha hecho de la ciencia la más poderosa herramienta diseñada por la mente humana para comprender la realidad, en donde los simples pero enriquecedores enfrentamientos académicos (a la luz de datos parciales en discusión) entre diversos investigadores que muestran abiertamente sus divergencias de criterio en un campo en proceso de estudio, se pervierte de tal manera que deshonestos “científicos” secuestran y manipulan (con la ayuda interesada de poderosos grupos de poder) éste sano desacuerdo de opiniones para sembrar de dudas e interrogantes ficticios los campos en donde (después del arduo trabajo realizado por parte de cientos o quizás miles de investigadores durante décadas) se ha llegado a un consenso racional y razonable sobre un determinado asunto científico.

El caso paradigmático, por su ya prolongado y anciano protagonismo, aunque desgraciadamente no el único de esta torticera forma de manipular las herramientas científicas para mantener artificialmente “vivo” un asunto definitivamente cerrado es por supuesto el del “debate” entre evolución y creacionismo. Aunque el tema se zanjó hace décadas con el consenso abrumador de las pruebas de que la vida lleva miles de millones de años evolucionando bajo las directrices de la selección natural, a día de hoy en pleno siglo XXI unos pocos “científicos” creacionistas siguen, amparados por el continuo y económicamente costoso apoyo de grupos ultrareligiosos (principal pero no únicamente estadounidenses), con su mal llamada “disidencia científica”. Así su planteamiento (porque llamarlo hipótesis científica es un insulto tanto al método científico como a la inteligencia) consiste en argumentar que cualquier proceso biológico, para el que en la actualidad no se conozca en detalle el mecanismo evolutivo que lo ha producido, ha sido necesariamente “diseñado” por una inteligencia superior. Así, en lugar de ponerse a trabajar con ahínco (como buenos y verdaderos investigadores) para desentrañar los detalles de ese desconocido fenómeno biológico, estos disidentes de la ciencia designan a esta desidia religiosa y molicie intelectual con el pomposo pero vacío nombre de Teoría del Diseño Inteligente. Y con este pacato bagaje intelectual se pasean sin pudor por los innumerables medios de comunicación ultraconservadores tipo FOXNews, organizando encuentros y “congresos” varios porque siempre hay patrocinadores (fundaciones cristianas, telepredicadores del más variado pelaje, etc) rebosantes del dinero estafado a incautos creyentes que además está libre de impuestos, dispuestos a difundir la buena nueva de que la impía Teoría de la Evolución ha sido descreditada por unos científicos que en realidad no han realizado ningún experimento, pero eso que más da. El diseño inteligente sería el primer caso de verdadera ciencia homeopática, ya que cuantos menos datos experimentales tiene más crece su influencia social, mediática y desgraciadamente también política. Y por supuesto no nos olvidemos de Internet, medio ideal para obtener rápidamente información de calidad pero en donde también se pueden amplificar fácilmente las mentiras o las supercherías más absurdas.

Y sin embargo a poco que se lea sobre historia de la ciencia se encontrarán casos de verdaderos disidentes de la ciencia. Quizás uno de los últimos casos más famosos fue el de la genial investigadora estadounidense Lynn Margulis, que recogiendo toda una larga, pero olvidada línea de pensamiento presentó allá por los años 60 del siglo pasado su hipótesis de que el crucial paso evolutivo de procariotas a eucariotas no había ocurrido mediante cambios adaptativos producto de mutaciones aleatorias, sino que por el contrario era el resultado de interacciones simbióticas. Su trabajo peregrinó de revista en revista durante años siendo rechazado hasta en 15 ocasiones previas hasta que fue finalmente publicado en el “Journal of Theoretical Biology” ¿su error? Tal y como ella misma admitía proféticamente al final del resumen de su trabajo publicado:

“Se presentan la pruebas citológicas, bioquímicas y paleontológicas de esta teoría, junto con sugerencias para su posible posterior verificación experimental.”

su error fue no seguir la máxima grabada en piedra en la mente de cualquier investigador:

“Afirmaciones extraordinarias exigen pruebas extraordinarias”

En lugar de haber hecho como otro gran genio de la biología Darwin, acumular pruebas (durante décadas incluso, hasta donde fuera necesario) en defensa de su rompedora hipótesis antes de presentarla, pues actuó presionada por la actual carrera de ratas a la que estamos sometidos todos los investigadores: “publica o muere”. Y por ello aunque había evidencias, éstas no eran suficientes y al final este artículo terminó publicándose malamente en una mediocre revista. Años después, cuando las pruebas experimentales presentadas tanto por ella como por otros muchos investigadores (y esto es también una de las grandes máximas de la ciencia: los resultados deben ser corroborados por otros científicos de forma independiente) fueron más contundentes, su Teoría de la Endosimbiosis Seriada dejo de ser “disidencia” para pasar a ser incorporada al corpus científico canónico.

Porque este es el gran poder de la ciencia, que las hipótesis más extrañas o extraordinarias acaban siendo dogma científico cuando se verifica experimentalmente su certeza. Y como todos los grandes genios científicos, pues a veces su disidencia llevada al extremo de la falta de pruebas le condujo a Margulis a cometer errores científicos garrafales como su apoyo al negacionismo del SIDA, pero como dicen en los cuentos: eso ya es otra historia. Porque en ciencia hay una delgada pero muy nítida línea roja que separa la genialidad del descrédito: las pruebas.

Es por ello que, aunque todos los investigadores en activo soñamos con realizar ese descubrimiento heterodoxo y rompedor que defina un nuevo paradigma científico, nos cuidamos muy mucho de enviar a una revista científica un manuscrito para que nuestro trabajo sea sometido a los expertos (pero también implacables) criterios de evaluación de nuestros pares del área en cuestión, antes de haber acumulado el suficiente número de pruebas y evidencias necesarias para respaldar contundentemente nuestras afirmaciones.

Y esto que he comentado bajo el clásico ejemplo de la biología evolutiva es válido para cualquier otro campo. Cuando alguien se presente como un disidente científico, exíjanle antes de empezar que muestre las pruebas en las que basa su heterodoxa postura y en que revistas científicas ha publicado sus extraordinarios hallazgos. Y si enseguida empieza a lamentarse de un supuesto “establishment científico corrupto” y sus heterodoxas posturas científicas son además casualmente coincidentes con los intereses de grupos de poder: iglesias, grandes corporaciones, etc. pues apliquen la famosa navaja de Occam y quédense con la explicación más sencilla.

Entradas relacionadas:

* 50 cosas que tu médico olvidó contarte (parte III)

* Ciencia, anticiencia y religión según el físico y filósofo norteamericano Victor Stenger

* Científicos cristianos: el irracional argumento de autoridad para justificar la superstición

* Conocimiento, sociedad y método

* Diferencias entre disidencia, negacionismo y magufada

* El proceso de realización y validación de una publicación científica ilustrado con 5 ejemplos

* ¿Está el Creacionismo Censurado? (I)

* Historia del negacionismo del SIDA, capítulo primero

* Los esotéricos se cabrean

* Michael Specter hablando sobre el peligro del pensamiento anticientífico

* Montagnier acaba con la paciencia de un grupo de premios Nobel

* ¿Por qué le llaman amor cuando quieren decir sexo? o el “Creacionismo Científico”

* ¿Quién es el que no deja hablar?

* Repitiendo mantras

* ¡Sigue la moda: contagia a tu hijo el sarampión!

* Superstición y pseudomedicinas en las bases de datos científicas (I): Homeopatía y “medicina” Ayurveda

.

In Science we trust

La luz y los compuestos químicos libres en el medio nutren a las plantas. Las plantas alimentan a los herbívoros. Los herbívoros alimentan a los carnívoros. Unos carnívoros alimentan a otros carnívoros, los cuáles alimentan a otros carnívoros… Plantas, herbívoros y carnívoros al morir son fuente de alimento para carroñeros y descomponedores. Estos alimentan a su vez a otros seres que cazan carroñeros y descomponedores. Cuando estos mueran, se convertirán en alimento para sus antiguas presas.

En definitiva, toda una red sustentada únicamente por la luz… Sin embargo, también hay toda una red de vida sumida en las más absolutas y completas tinieblas. Un lugar tan negro e inquietante, un lugar tan inhóspito y peligroso… que hasta el Señor Oscuro Sauron se lo pensaría un par de veces antes de entrar…

.

Es bien conocido que la vida sobre el planeta depende de la luz solar. Esta luz, energía radiante procedente de las reacciones nucleares que tienen lugar en el seno de nuestro glorioso dios Ra, es convertida por plantas y algas en energía química. Esta energía química será empleada a su vez por estas mismas plantas para convertir diversos compuestos inorgánicos en moléculas orgánicas. De ese modo plantas y algas se mantienen a sí mismas. Y de ese modo soportan a toda una larga cadena alimentaria, desde la brizna de hierba hasta la hiena y el león, desde la microscópica microalga hasta la colosal rorcual azul, pasando por la humilde gambita de krill.

Por ello los científicos hasta mediados del siglo XX creían que era extremadamente improbable (sino imposible) que pudiera existir abundancia de vida compleja (es decir, animales) en un mundo sumido en total ausencia de luz. Después de todo, es la luz en última instancia lo que mantiene las redes tróficas de continentes, mares y océanos. Sin embargo, el acceso a la luz está muy limitado en los mares y océanos. Desde menos de un metro en aguas extremadamente turbias hasta un máximo de 200 metros en aguas extremadamente limpias, ese es el límite de profundidad en el cuál la luz mantiene suficiente energía como para permitir la fotosíntesis. Esta zona, donde las algas pueden crecer, es llamada la zona fótica y es la que mantiene todas las comunidades de peces y ecosistemas que nosotros, de forma directa o indirecta, aprovechamos.

Sin embargo, más allá de los 200 metros la luz pierde poder y la fotosíntesis no es posible. En los 500 metros de profundidad reina la profunda oscuridad. Más allá de los 700 metros sería muy raro encontrar algún casual fotón perdido en la inmensidades del océano. Más allá de los 1000 metros penetramos en un submundo negro, frío, de elevadas presiones y donde sobrevivir es todo un reto; es un lugar donde las probabilidades de encontrar algo comestible (algún cadáver o partícula orgánica procedente de allá arriba) es extremadamente improbable.

A partir de los 3.000 metros entramos en la zona abisal, donde Mordor a su lado es un patio de juegos. Inmersa en el gélido corazón de las profundidades oceánicas, a priori la zona abisal es un lugar completamente hostil para la vida: no hay nada que comer, salvo algún resto ocasional que llega desde la zona fótica. Por ello, hasta mediados del siglo XX los científicos creían que la vida allí abajo sería principalmente microbiana y que de haber animales, estos serían sumamente raros y escasos, puesto que dependerían exclusivamente de las aleatorias e improbables migajas orgánicas que pudiesen llegar desde la zona fótica.

.

Bienvenidos a las Tinieblas: el fondo abisal del Cañón Hudson (New Jersey, USA, océano Atlántico), a profundidades comprendidas entre los 4.000 y 6.000 metros, con algún bicho esporádico. Crédito: NOAA Ocean Explorer

.

Pero llegó el año 1977 y toda esa imagen cambió (ref. 1 y 5). Cuando nuevos tipos de sumergibles exploraron los fondos marinos de las dorsales oceánicas, a más de 3.000 metros de profundidad, hallaron tal riqueza de vida que quizás a más de uno se le pasaría por la cabeza si no le habrían colado algo de LSD en el desayuno. No es para menos, en un lugar donde debería haber poco menos que nada, encontraron un inmenso ecosistema poblado por miles de almejas, gusanos y crustáceos varios viviendo más apretados que en una comuna hippie.

Han pasado casi cincuenta años desde aquel revolucionario hallazgo y hoy se sabe que gran parte de esa vida se soporta gracias a un grupo de bacterias que en conjunto reciben el nombre de «quimioautótrofas»; ¡no se asuste!, este “palabro” hace referencia a aquellos organismos que utilizando únicamente compuestos químicos inorgánicos son capaces de obtener la energía necesaria para fabricar su propio alimento. Es algo parecido a lo que hacen las plantas, pero empleando compuestos químicos inorgánicos en vez de luz solar para obtener energía (ref. 1).

Pero quizás lo más llamativo es que tales bacterias no se hallan únicamente viviendo en soledad como la mayoría de las algas microscópicas que soportan las cadenas alimentarias de mares y océanos. Sino que estas mismas bacterias quimioautótrofas viven en simbiosis con otros grandes organismos. Estos grandes organismos son muchos y variados e incluyen: varias familias de almejas y mejillones, caracoles marinos de la familia Provannidae, anélidos de enorme tamaño (estos anélidos son primos evolutivos de las famosas “coreanas” usadas en pesca) y un grupito de gambas que se agrupan en la familia Alvinocarididae (ref. 1).

.

Típica comunidad asociada a una serie de fumarolas o fuentes hidrotermales, que liberan agua ardiente rica en compuestos de hidrógeno y azufre. Los bichos que se ven son anélidos cuyo nombre es Riftia pachyptila M. L. Jones, 1981. Pueden crecer hasta dos metros nutriéndose principalmente de aquello que sus bacterias simbiontes le ofrecen. Crédito: Treehugger

.

Mejillones y bacterias. Aliados por la supervivencia.

.

En esta entrada nos centraremos en solo uno de aquellos grupos animales: los mejillones del género Bathymodiolus, que salvo por su modo de vida no son una criatura demasiado alienígena, ya que pertenecen a la familia Mytilidae, la misma familia a la que pertenecen los mejillones que se crían en nuestras costas atlánticas (especialmente Galicia) y mediterráneas (como el Delta del Ebro) y que nos comemos tan a gusto cocinados al vapor. Pero para distinguir a los Bathymodiolus y sus parientes abisales de “nuestros” mejillones, llamaremos a Bathymodiolus y parientes como «mejillones de aguas profundas», como «mejillones abisales» o como «mejillones hidrotermales» (ref. 1).

Hasta ahora se han descubierto 22 especies del género Bathymodiolus (aunque podrían ser muchas más solo que muy parecidas físicamente), distribuídas en los principales océanos del mundo: catorce especies en el océano Pacífico, siete especies en el océano Atlántico y una especie en el océano Índico (ref. 4). Son criaturas dominantes en las fumarolas y fuentes hidrotermales del fondo oceánico, estas estructuras son grietas que conectan el agua marina con rocas volcánicas calientes o directamente con el magma, de modo que a través de tales grietas emerge continuamente agua (muy) caliente rica en compuestos químicos de azufre, carbono e hidrógeno. En estos sitios viven los Bathymodiolus y sus parientes, los cuales se sujetan a las rocas mediante un anclaje especial llamado «biso», alcanzando tallas de hasta 40 cm de longitud (ref. 1).

Estos mejillones sobreviven en tan inhóspitos parajes gracias a una suerte de bacterias simbiontes. Dichas bacterias pueden ser muy variadas, sin embargo se han descrito dos tipos principales (ref. 1, 2, 5 y 6):

• 1. Uno de ellos, el más común, utiliza los compuestos de azufre para obtener suficiente energía con la que poder convertir compuestos inorgánicos en orgánicos.

• 2. El otro tipo bacteriano, en lugar de azufre, emplea al metano como fuente de energía química.

.

Ejemplares de Bathymodiolus platifrons asociados a un grupo de crustáceos. Fotografiados probablemente en el mar de Okinawa (Japón) a 1.600 metros de profundidad. Crédito: (Balaton Limnological Institute, Hungría).

.

¿Dónde viven esas bacterias? En el mejor lugar que puedes encontrar en un mejillón: en sus branquias. Los mejillones, gracias a sus sifones, generan una corriente continua de agua, que entra en sus cuerpos, pasa a través de las branquias y luego es expulsada al exterior. Para el mejillón, es una buena forma de obtener oxígeno. Para las bacterias, es una buena forma de obtener oxígeno y un suministro continuo de los compuestos químicos que necesitan para vivir. Por no decir que el interior de un mejillón es un lugar más o menos protegido (ref. 1 y 2).

Algunas de tales bacterias pueden alojarse en los espacios que existen entre las células de las branquias del mejillón. Pero en los casos donde la simbiosis alcanza sus máximos, dichas bacterias viven dentro de células especiales de esas mismas branquias; dichas células especiales se llaman «bacteriocitos» y pueden guarecer varias bacterias en su interior. Por eso se dice que estas bacterias son criaturas endosimbiontes, porque viven en el interior de células del organismo con el que se relacionan, tal y como debieron hacer los ancestros de las mitocondrias y cloroplastos (ref. 1 y 7). En el interior de los bacteriocitos las bacterias son rodeadas por membranas; de ese modo un solo bacteriocito puede alojar varias bacterias encapsuladas en su interior (ref. 2 y 7).

Uno de los hallazgos más interesantes fue el descubrimiento de que estos mejillones no tienen porque elegir entre uno u otro tipo de simbionte, sino que pueden tener ambos al mismo tiempo y en el interior de la misma célula. Esto ha sido descrito en los mejillones Bathymodiolus azoricus y Bathymodiolus puteoserpentis de la Dorsal Atlántica y en las especies Bathymodiolus heckerae, Bathymodiolus brooksi y Bathymodiolus boomerang del Golfo de México (ref. 1).

Dado que ambos tipos de bacterias utilizan distintos compuestos inorgánicos como fuente de energía, al combinar ambos tipos bacterianos los mejillones tendrían una mayor flexibilidad para adaptarse a ambientes cambiantes donde la concentración de metano y compuestos de azufre puede variar; además, al tener a bacterias que usan distintos compuestos como fuente de energía, están aprovechando al máximo los recursos que les ofrece el hostil medio en el que viven. Se puede ir más lejos, en ciertos mejillones hidrotermales, como Bathymodiolus heckerae, el mismo animal puede alojar en sus branquias hasta cuatro tipos de simbiontes: dos tipos diferentes de bacterias del azufre, a las bacterias del metano y a un grupo de bacterias que consume compuestos de un átomo de carbono (quizás metanol) pero incapaces de usar el metano (ref. 1).

.

Fotografía de microscopía electrónica de transmisión del interior de un bacteriocito, la célula especializada de las branquias de los mejillones Bathymodiolus: (b1) bacteria endosimbionte de tamaño pequeño; (b2) bacteria endosimbionte de tamaño grande; (m) microvellosidades. Crédito: (ref. 2).

.

Esto ha quedado demostrado en varios estudios científicos, incluyendo alguno publicado en la prestigiosa revista Nature. Aquel trabajo empleó una técnica conocida como «fluorescence in situ hybridization», cuyo acrónimo es FISH. Esta es una técnica que permite ver tejidos al microscopio coloreados de una forma muy especial: mediante fragmentos de DNA o RNA unidos a una molécula fluorescente. Para el caso que nos ocupa, “bañamos” el tejido que nos interesa en una solución con ese material genético acoplado a un compuesto fluorescente; de modo que:

• (1) Si ese material genético es específico para bacterias del azufre solo las bacterias del azufre serán coloreadas.

• (2) Si ese material genético es específico para bacterias del metano solo las bacterias del metano serán coloreadas.

• (3) Y si usamos esos dos tipos de material genético a la vez ambos tipos de bacteria serán coloreados.

.

Así podremos ver a dichas bacterias en el tejido donde aparezcan, incluso usando distintos fluorescentes podríamos ver a cada tipo bacteriano con un color diferente. Así se observó que en el interior de las branquias del animal aparecían conjuntamente bacterias del azufre y bacterias del metano (ref. 5 y 6).

.

Visualización de las bacterias simbiontes en un ejemplar joven de Bathymodiolus: (a) animal con la concha y (b) animal sin la concha; (c) corte donde es posible ver la situación interna de las branquias, cada letra hace referencia a localización de las siguientes imágenes. Visualización de las bacterias endosimbiontes con la técnica FISH, bacterias del azufre en verde y bacterias del metano en rojo, visibles en: (d) branquias y manto, (e) manto, (f) músculo retractor y (g) pie. Crédito: (ref. 6).

.

¿Cómo estos mejillones adquieren a sus simbiontes? Estudios preliminares realizados a principios de este siglo indican que la principal vía de adquisición es mediante «transferencia horizontal». Las bacterias viven “nadando” libres en el medio, de modo que cuando el mejillón es joven dichas bacterias libres infectarán al mejillón adhiriéndose a la superficie de sus branquias y otros órganos. Un tiempo después, las células de las branquias del mejillón terminarán “engullendo” a tales bacterias (ref. 7).

Estudios más modernos, publicados este mismo año 2013, ratifican esta postura. Dichos estudios han sido llevado a cabo sobre ejemplares jóvenes (4 – 21 mm) de Bathymodiolus puteoserpentis y de Bathymodiolus azoricus capturados en la Dorsal Atlántica. Para este estudio emplearon la técnica FISH que ya hemos visto, demostrando que los mejillones abisales juveniles de menos de 7 mm tienen la superficie de todos sus órganos colonizada indiscriminadamente por las bacterias del azufre y las bacterias del metano (ref. 6).

Esto llama la atención, porque en otras especies donde existe tal relación de endosimbiosis, los simbiontes desde el principio colonizan solo una parte del cuerpo de su hospedador, no todo el animal. Por lo tanto la relación entre los jóvenes mejillones hidrotermales y sus simbiontes es algo fuera de lo habitual. Para explicar dicha situación distintos científicos proponen explicaciones opuestas: (1) quizás las branquias están en ese momento tan poco desarrolladas que “falta espacio” para alojar a todos los simbiontes necesarios; (2) o quizás dado que los mejillones hidrotermales jóvenes se alimentan de partículas filtradas no tienen tanta dependencia de sus simbiontes (ref. 6). ¿Cuál es la hipótesis correcta? Por ahora se necesitan más estudios.

Pero en el caso de los mejillones hidrotermales adultos, la actividad de estos endosimbiontes para procurar alimento es tan eficiente que en muchas especies de mejillones, aunque tienen un estómago funcional y la capacidad para filtrar partículas orgánicas presentes en el agua, el sistema digestivo se encuentra muy reducido, llegando a tener rasgos vestigiales, tal y como se esperaría en un mundo evolutivo donde órganos que una vez fueron fundamentales luego dejan de serlo  (ref. 7).

.

Ejemplares de Bathymodiolus childressi fotografiados a 650 metros de profundidad en el Golfo de México. La “niebla oscura” de la imagen es una capa de agua cuatro veces más salada que el agua que está sobre ella. Crédito: NOAA Ocean Explorer

.

Origen y evolución de los mejillones hidrotermales.

.

Visto todo lo anterior… ¿Cómo pueden explicar los biólogos evolutivos el origen de los mejillones abisales y sus complejas asociaciones simbióticas? No es una pregunta casual, los científicos admiten que los mejillones abisales descienden de mejillones que habitaban en aguas costeras, sin olvidar que tales mejillones costeros tienen un modo de vida diferente al de los tenebrosos seres abisales que hemos visto hasta ahora. Por ejemplo, las dos especies más comunes de mejillón comercial, el mejillón atlántico Mytilus edulis Linnaeus, 1798 y el mejillón mediterráneo Mytilus galloprovincialis (Lamarck, 1819), habitan en aguas muy poco profundas, anclados sobre las rocas donde rompe continuamente el oleaje, alimentándose mediante la filtración del agua y captura de todas las criaturillas que pululan en el plancton.

Desde luego este modo de vida es muy diferente del de un animal que vive a más de 1.000 metros de profundidad, habitando en lugares donde agua “volcánica” emerge desde el subsuelo y sobreviviendo gracias a una íntima simbiosis con varios tipos de bacterias. Así que la evolución desde el mejillón costero hasta el mejillón hidrotermal difícilmente podría haberse dado de golpe, más aun si pensamos en las distancias que separan costa y abismo. Por ello algunos podrían preguntar con segundas intenciones: ¿serían los evolucionistas capaces de explicar dicha evolución sin montarse una buena película? La respuesta en este caso debería de ser sí. Básicamente, porque se conocen casos transicionales entre un tipo de vida y otro.

.

Varios ejemplares de Mytilus edulis Linnaeus, 1798 que han quedado expuestos al aire libre con la bajada de la marea. Crédito: wikipedia

.

En el año 2010 fue publicado un trabajo que intentó reconstruir la historia de los mejillones Bathymodiolus y sus parientes más cercanos utilizando técnicas genéticas que permiten comparar el gen «citocromo C oxidasa subunidad uno» (COI) y el gen «NADH deshidrogenada subunidad 4» (ND4). La base de tal técnica no es difícil de entender: coges ese gen de cada una de las especies de tu interés, luego lo secuencias (para ver su código) y finalmente comparas las secuencias de todos con todos. Con ello, elaboras un árbol genealógico en función del parecido de las secuencias genéticas de todos los animales estudiados, dicho árbol genealógico en Biología recibe el nombre de «árbol filogenético» (ref. 4).

Este estudio dividió a los mejillones abisales en cuatro grandes bloques principales (ref. 4):

• 1. El primer bloque puede subdividirse en: el grupo 1-1 que incluye varias especies del género Bathymodiolus y se asocian a bacterias del metano; y el grupo 1-2 que incluye a varias especies del género Gigantidas y se asocian a bacterias del azufre. Ambos grupos pululan en el Pacífico occidental.

• 2. El segundo bloque (grupo 2 y grupo A) incluye varias especies del género Bathymodiolus del Pacífico, Indo-Pacífico y Atlántico; son mejillones que se asocian únicamente a bacterias del azufre o tienen el combo simbionte de bacterias del azufre y bacterias del metano.

• 3. El tercer bloque consiste en dos especies del género Bathymodiolus del oeste del Pacífico asociadas a bacterias del azufre (grupo 3) y al mejillón hidrotermal Tamu fisheri del Golfo de México y también con bacterias del azufre (grupo 4).

• 4. El cuarto bloque es para mí el más interesante: los mejillones de la subfamilia Modiolinae. Situados en la posición más basal del árbol genealógico (es decir, los más cercanos al ancestro de todo el grupo) son unos mejillones también estrechamente emparentados con nuestros mejillones hidrotermales (subfamilia Bathymodiolinae), pero viven sobre cadáveres de cetáceos y fragmentos de madera sumergidos.

En ese mismo trabajo y empleando relojes moleculares, los científicos asumen que los mejillones abisales no tienen una larga historia evolutiva, sino que el ancestro común de todos los mejillones hidrotermales de la subfamilia Bathymodiolinae debió de existir hace aproximadamente 22 millones de años. Y sería en épocas relativamente recientes (hace menos de 40 millones de años) cuando los ancestros de tales mejillones empezaron su camino evolutivo desde humildes especies costeras, coincidiendo con la aparición de los cetáceos en los mares (ref. 4). Para dicho cambio los científicos proponen la llamada «hipótesis evolutiva de los escalones» (en inglés «evolutionary stepping stone hypothesis»), según la cual, en su viaje hacia las profundidades los mejillones utilizaron varios escalones, de modo que poco a poco, generación tras generación, fueron adaptándose a las escabrosas tinieblas del abismo marino (ref. 3 y 4).

.

Filogenia de los mejillones abisales de las subfamilias Bathymodiolinae y Modiolinae (ver párrafos anteriores) basada en los genes COI y ND4. Crédito: (ref. 4). Es un artículo de acceso libre, por lo que podréis ver el mapa con mayor resolución.

.

¿Pero qué razones llevarían a los mejillones a realizar tan extraño viaje? Según los científicos, el que terminaran como bichos abisales de las fuentes hidrotermales podría interpretarse como una simple casualidad, una mera consecuencia de otro tipo de vida. La historia de estos mejillones es un grandísimo caso de «exaptación» (término antes conocido como “preadaptación“); por «exaptación» se entienden aquellas habilidades excelentes para un modo de vida, pero que de pura casualidad (o suerte) esas mismas habilidades son ideales para empezar a vivir de una forma muy diferente.

Ya mencionamos a los mejillones de la subfamilia Modiolinae. Estos mejillones viven sobre fragmentos de madera que está pudriéndose en el fondo oceánico y/o sobre cadáveres de cetáceos (cachalotes, ballenas, calderones, delfines, etc.). Entre estos mejillones encontramos a géneros como Adipicola, Ida o Benthomodiolus; y podríamos llegar a considerarlos como un primer “paso” en relación a la conquista de las profundidades y a la adquisición de bacterias simbiontes (ref. 3 y 4).

Los mejillones, así en general, tienen la costumbre a aferrarse a cualquier cosa que encuentren. Incluso nuestros mejillones comerciales, que disfrutan viviendo anclados allá donde rompen las olas, también pueden anclarse a fragmentos de madera y desde luego a varios tipos de cuerdas. Después de todo, en acuicultura el cultivo del mejillón en batea se basa en la inmersión de cuerdas mediante plomadas en un lugar donde los mejillones se reproducen de forma natural; en poco tiempo las cuerdas son invadidas por mejillones. Luego, el dueño de la batea, “solo” debe levantar las cuerdas para recolectar sus mejillones.

Así pues no es de extrañar que existan especies de mejillones adaptadas a asirse a fragmentos de madera y… ¿por qué no? a los huesos que presentan los cadáveres de cetáceos. Estos mejillones adicionalmente cuentan con bacterias simbiontes del azufre. Pero a diferencia de lo visto hasta ahora, estas bacterias se alojan en la superficie de la primera capa de células que presentan las branquias (no se alojan en el interior celular). Tampoco hemos de olvidar que estas células branquiales tienen una serie de proyecciones llamadas microvellosidades. Tales microvellosidades tienen la función de aumentar la superficie de la célula y con ello la capacidad para captar oxígeno… pero al mismo tiempo las microvellosidades son un refugio ideal para las bacterias. Y fíjate tú por donde, si los mejillones se valen de sus microvellosidades para facilitar la captación del oxígeno, de paso también deberían facilitar la captación de los compuestos producidos por las bacterias que viven entre ellas (ref. 3 y 4).

.

Mejillones Benthomodiolus geikotsucola Okutani & Miyazaki, 2007 adheridos a sendos fragmentos óseos de mamíferos acuáticos (presumiblemente cetáceos) junto a algunos crustáceos. Crédito: BISMaL

.

Los biólogos han descubierto que estas bacterias son más abundantes en aquellos mejillones que viven en cadáveres de ballenas en lugar de troncos sumergidos. Los biólogos explican esto como consecuencia de que, debido a la descomposición, un cadáver de ballena libera mucha más cantidad de ácido sulfhídrico (H₂S) que un tronco, siendo este compuesto el “combustible” que emplean estas bacterias como principal “fuente de energía”. Al vivir en un mejillón, las bacterias obtienen como beneficios adicionales un lugar seguro y un flujo de agua que renueva continuamente el oxígeno y compuestos químicos que necesitan para su subsistencia. Por su parte, un mejillón puede beneficiarse de los compuestos producidos por las bacterias (ref. 3).

Así tenemos mejillones que viven sobre troncos sumergidos y/o sobre los cadáveres de cetáceos con una primera y sencilla asociación de bacterias. Lo que tienen este tipo de hábitats es que están dispersos en el fondo marino. Se pueden encontrar cadáveres de cetáceos y trozos de madera desde la misma orilla del mar hasta profundidades de 3.000 o 4.000 metros.

Con el tiempo, cadáver tras cadáver, tronco tras tronco, al cabo de milenios y cientos de generaciones algunos mejillones terminarían en las profundidades abisales. Por ello se denomina «hipótesis evolutiva de los escalones», ya que a lo largo de su historia evolutiva los antepasados de los mejillones hidrotermales usaron a troncos y cadáveres de cetáceos como escalones donde multiplicarse y adaptarse. Era un camino sin destino, el único objetivo era el siguiente “muerto”… pero a lo tonto llegaron a las profundidades abisales. No es una historia surrealista. Los biólogos han encontrado a los mejillones de la subfamilia Modiolinae desde los 250 metros de profundidad de ciertos miembros del género Adipicola hasta los 4.000 metros de profundidad de Benthomodiolus geikotsucola (ref. 3 y 4). Tampoco debe ser casualidad que estos mejillones aparezcan en los estudios genéticos como los más semejantes a los “ancestros” de los mejillones abisales (como ya hemos visto) (ref. 4).

Podemos dar otro par de pasitos. Entre estos mejillones que se pirran por las ballenas muertas encontramos a Adipicola pacifica, también tiene simbiontes, pero estos no se alojan entre microvellosidades, sino que están cubiertos por proyecciones de la membrana celular de las branquias. Este sistema parece incrementar la eficiencia del intercambio de nutrientes entre el mejillón y la bacteria. El siguiente paso en esta evolución lo vemos en el mejillón Adipicola crypta, otro mejillón que vive y se multiplica sobre cadáveres de ballenas y cachalotes, sin embargo, tiene endosimbiontes, sus bacterias viven en el interior de las células de sus branquias, tal y como hacen los Bathymodiolus de las fuentes hidrotermales (ref. 4).

Así pues, solo con los mejillones que viven sobre troncos sumergidos y cadáveres de ballena tenemos todo el gradiente desde una asociación primigenia con bacterias hasta una íntima endosimbiosis, además estos mejillones explican como se puede alcanzar el abismo abisal desde la misma orilla de la playa, adicionalmente los estudios genéticos situan a estos mejillones como los más parecidos al ancestro de los mejillones hidrotermales. Ahora bien, ¿qué hay del paso a las fuentes hidrotermales? Bueno, un cadáver libera compuestos que pueden ser aprovechados por bacterias del azufre, por eso estas bacterias son tan abundantes entre tales mejillones. El siguiente detalle es interesante: esos mismos compuestos y esas mismas bacterias aparecen en las fuentes hidrotermales. Por lo que básicamente, una vez establecida la endosimbiosis, el cambio de ambiente no fue tan brusco: ya tenían una simbiosis perfectamente coordinada y precisamente con las bacterias ideales para vivir al lado de una fuente hidrotermal. Luego, una vez los mejillones conquistaron las fuentes hidrotermales, no sería raro otra asociación con las bacterias del metano que viven de forma libre en tales sitios.

.

Transición evolutiva entre distintos sistemas simbióticos: (1) mejillones de la familia Mytilidae de aguas poco profundas, sin simbiontes y microvellosidades reducidas; (2) el mejillón Benthomodiolus geikotsucola de cadáveres de cetáceos con algunos simbiontes extracelulares atrapados entre las microvellosidades; (3) el mejillón Adipicola pacifica de cadáveres de cetáceos envolviendo parcialmente a simbiontes extracelulares con proyecciones de la membrana celular; (4) el mejillón Adipicola crypta de cadáveres de cetáceos con simbiontes intracelulares; (5) el género de mejillones hidrotermales Bathymodiolus con simbiontes intracelulares. Crédito: (ref. 4)

.

Bueno, pues aquí acabamos. Hemos conocido a unos mejillones bastante más estraflarios que los que vemos en el mercado o en la tapa del bar de la esquina. Son unas criaturas que viven en la más absoluta oscuridad, viviendo asociados íntimamente a una serie de microbios que convierten compuestos químicos altamente tóxicos para nosotros en su propia fuente de energía química, soportando con ello una curiosa cadena trófica en las dantescas tinieblas oceánicas.

Asimismo, hemos terminado viendo como puede evolucionar un simple mejillón costero en una criatura abisal que vive en profunda endosimbiosis con ciertos microbios, acompañando tal demostración con un montón de casos reales de ejemplos de carácter transicional de libro. Pero esto no acaba aquí, los microbios y la endosimbiosis seguirán dando mucho juego. En cualquier caso, ¡son requeridos más estudios!

[continuará...]

• Nota: tómese la expresión “nuestro glorioso dios Ra” como licencia poética, ¡qué os veo venir!

.

Entradas relacionadas:

• Endosimbiosis: (1), (2), (3), (4)

• Luna, alias «Ocean Sunfish». El pez que más mola

• Nuestra especie carne y verduras. Otras comen hierro

• El origen simbiótico del ojo

• Babosas fotosintéticas y transferencia horizontal de genes

• Viernes procariotas: Buchnera aphidicola,  Thiomargarita namibiensis, Bacillus anthracis, Lactobacillus bulgaricus, Pseudomonas putida y Escherichia coli,
  

.

BONUS TRACK. Una visita a las tinieblas.

.

REFERENCIAS:

.

• 1. Duperron, S. et al. 2009. Symbioses between deep-sea mussels (Mytilidae: Bathymodiolinae) and chemosynthetic bacteria: diversity, function and evolution. Comptes Rendus Biologies 332: 298-310. Artículo completo también aquí.

• 2. Fiala-Médioni, A. et al. 2002. Ultrastructural, biochemical, and immunological characterization of two populations of the mytilid mussel Bathymodiolus azoricus from the Mid-Atlantic Ridge: evidence for a dual simbiosis. Marine Biology 141: 1035-1043.

• 3. Lorion, J. et al. 2009. Several deep-sea mussels and their associated symbionts are able to live both on wood and whale falls. Proceedings of the Royal Society B: 276 (1654): 177-185. Artículo de acceso libre.

• 4. Mizayaki, J. I. et al. 2010. Evolutionary Process of Deep-Sea Bathymodiolus Mussels. PLoS ONE 5 (4): e10363. doi:10.1371/journal.pone.0010363. Artículo de acceso libre.

• 5. Petersen, J. M. et al. 2011. Hydrogen is an energy source for hidrotermal vent symbioses. Nature 476: 176-180. Artículo también disponible aquí.

• 6. Wentrup, C. et al. 2013. Shift from widespread symbiont infection of host tissues to specific colonization of gills in juvenile deep-sea mussels. The ISME Journal 7: 1244-1247. Artículo de acceso libre.

• 7. Won, Y. I. et al. 2003. Environmental Acquisition of Thiotrophic Endosymbionts by Deep-Sea Mussels of the Genus Bathymodiolus. Applied and Environmental Microbiology 69 (11): 6785-6792. Artículo también disponible aquí.

.

In Science we trust
.

La banana, el plátano… son frutas cuya forma está perfectamente diseñada para encajar con nuestras manos. Para facilitar aun más la posibilidad de aferrarlas, constan de una superficie antideslizante. Su coloración amarilla y las pintas negras son un indicador de su madurez. El extremo del fruto le permite ser abierto con la misma facilidad que una lata de refrescos. La piel es biodegradable y el extremo del fruto pelado encaja a la perfección en la boca humana. Además es un fruto fresco, fácil de digerir (y sin semillas y con carne dulce, jugosa y energética). Todo ello no puede ser casualidad, por lo tanto, Dios EXISTE. Y la banana es la pesadilla del ateo.

.

¿Cómo os habéis quedado? Irrefutable, ¿verdad? Para mí, el único inconveniente es el último par de frases. Quizás necesite algo más de potencia neuronal, pero no termino de entender cómo se salta del “es perfecta para el ser humano” hasta el “luego es obra y creación de Dios”. Tan sorprendente (por surrealista) argumento fue expuesto por los creacionistas Kirk Cameron y Ray Comfort hace unos pocos años ¿Qué no te lo crees? ¿Qué los creacionistas no pueden llegar tan lejos? Acepto dicho escepticismo, pero es real, aquí tenemos la prueba: mira esta vieja entrada de La Ciencia y sus Demonios, es el segundo vídeo…

No voy a hacer leña del árbol caído. No diré que aunque el plátano sea ideal para consumo humano, otras frutas lo ponen un poco más difícil. Dígase la nuez, que hay que ingeniárselas para consumir su contenido. O el higo chumbo (fruto de la chumbera), delicioso, pero con fieras espinas por fuera y molestas semillas enormes por dentro. O el coco, que bien usado es más peligroso que la honda de David. O la yuca, que hay que desenterrarla, quitarle su dura corteza y luego hervirla para eliminarle los compuestos tóxicos. O el fruto del tejo, que tiene todo lo bueno del plátano: color apetitoso, piel suave, pequeño, fácil de coger y encaja en la boca la mar de bien… pero venenoso. No, no haré leña del árbol caído, me conformaré con reducirlo a astillas. Hoy, en «El Huerto Evolutivo», conozcamos la historia de nuestros plátanos y bananas, las cuáles son así, porque así quisimos.

-

Un montón de plátanos o bananas… joer que hambre me está dando…

.

Antes de seguir, solo decir que esta nueva entrada de La Ciencia y sus Demonios es extensa y profusa en detalles, casi recomendaría acompañarla con un café o un buen cola cao bien calentito para leerla en buena calma y relax. Otra opción es leer este documento por “entregas”, está subdividido en diez capítulos por esa razón. El único objetivo ha sido intentar dar una visión lo más completa y resumida posible acerca del mundo, el origen, la evolucion y la domesticación de las bananas; así como su historia compartida con el ser humano. No ha sido fácil, la información está bastante dispersa en un amplio rango de artículos científicos.

Por ello debo dar las gracias a la accesibilidad de una revisión publicada en la prestigiosa revista científica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America), que he usado como columna vertebral de este documento. Se trata de un texto elaborado por numerosos científicos que trabajan en centros de investigación repartidos por Australia, Bélgica, Estados Unidos, Francia, Guadalupe y Vanuatu. Además se trata de un artículo de acceso libre, así que si alguien quiere disfrutarlo, pongo el enlace a vuestra disposición:

• Perrier, X. et al. 2011. Multidisciplinary perspectives on banana (Musa spp.) domestication. PNAS 108 (28): 11311-11318.

.

Conceptos previos.

.

Por primera vez en «El Huerto Evolutivo» hacemos un breve glosario previo. Creo que será útil porque habrá términos usados hasta el hartazgo y necesarios para comprender como los bananos, desde sus versiones silvestres, cambiaron hasta llegar a lo que son hoy:

• Genoma. Todo el material genético de un ser viviente. El genoma se compone de todos y cada uno de los genes de un ser vivo, así como de otras cosas que “no son genes” pero que también están hechas de ADN.

• Cromosoma. En las plantas y animales el genoma no es una entidad continua, sino que está fragmentado en varios segmentos de distinta longitud. Cada uno de esos segmentos se denomina cromosoma.

• Ploidía. Cada especie de planta o animal tiene un número determinado de cromosomas, de distinto tamaño y forma, diferentes entre sí. La «ploidía» sería pues el “juego básico de cromosomas”. Las células sexuales (como óvulos, espermatozoides y granos de polen) tienen un único juego de cromosomas, por ello se llaman haploides. De forma general, las demás células del cuerpo tienen un doble juego de cromosomas, por lo que reciben el nombre de diploides. En algunos casos aparecen seres que tienen tres juegos de cromosomas en sus células, estos seres se llaman triploides.

.

.

Capítulo I: el mundo de hoy / de la subsistencia al capital

.

En Europa y Norteamérica la banana y el plátano son frutos muy populares. En otros países son más que eso: son vitales. Descontando al mal llamado “primer mundo”, la banana y el plátano son el cuarto producto alimentario más importante (ref. 30), estando el 85% de su consumo concentrado en regiones tropicales y subtropicales (ref. 20) y siendo el alimento básico para al menos 400 millones de personas (ref. 30). En términos globales son la fruta más producida a nivel mundial; como el arroz, el trigo y el maíz, se considera uno de los cultivos de mayor importancia agroalimentaria (ref. 20 y 30).

Las más de mil variedades de bananas cultivadas representan una producción anual de 105 a 120 millones de toneladas anuales repartidas en más de 150 países. Sin embargo, alrededor del 90% de la producción deriva de la agricultura de subsistencia destinada al autoconsumo, especialmente en países como Uganda, Ruanda, Camerún o Gabón, donde el consumo de bananas por persona es de 100 a más de 200 kilos anuales. Otros países han convertido a la banana y al plátano en un producto de gran valor comercial; reconociéndose como principales exportadores a países como Ecuador, Colombia, Costa Rica, Guatemala y Filipinas. En Europa el principal productor y exportador son las islas Canarias (España), que en 2009 produjeron 352 mil toneladas de nuestro famoso plátano de Canarias (ref. 30). Sí… somos literalmente una monarquía bananera.

.

Nuestro exquisito plátano de Canarias, una variedad derivada de ‘Cavendish’. A mí me gusta, así que no lo voy a ignorar Crédito: Principia.

.

Sin embargo, aunque hay más de mil variedades de bananas, más de la mitad de la producción es destinada a las múltiples variedades derivadas de la variedad ‘Cavendish’, con una producción anual de 60 a 65 millones de toneladas. En segundo lugar se encuentran las ‘bananas de cocción’ de África y Asia, con una producción anual de 40 a 50 millones de toneladas y cuya principal característica es la necesidad de cocinarlas previamente a su consumo. Entre ambos tipos de bananas se mueven alrededor de 7.900 millones de dólares americanos anuales (ref. 30).

La variedad ‘Cavendish’ es tan importante que seguro que usted conoce a algún descendiente de dicha variedad. Por ejemplo, los plátanos de Canarias, cuyas variedades incluyen a ‘Giant Cavendish’ (alias ‘Gran Enana’), a ‘Dwarf Cavendish’ (alias ‘Pequeña Enana’) y a una nueva raza nacida en el mismo archipiélago llamada ‘Gruesa Palmera’; entre otras. Son variedades ideales para el clima canario, crecen en altas densidades en los campos de cultivo, resisten enfermedades peligrosas para el banano y son relativamente fáciles de cosechar (ref. 8).

La naturaleza de los frutos de ‘Cavendish’ y descendientes es bien conocida: pulpa carnosa, textura suave y sabor símil a un rico postre… además no tiene semillas. Son frutos muy energéticos (ricos en carbohidratos), con una elevada cantidad de vitamina B₆ y más que aceptable cantidad de vitamina C (ref. 31). Considerado el fruto perfecto por ciertas personas, su historia desvela una criatura extraña. La banana silvestre, el ancestro de nuestros cultivos, posee un fruto tan diferente que sería capaz de indigestar a Kirk Cameron. Como dice el aforismo asociado al sabio Confucio, “más vale una imagen que mil palabras”…

.

Izquierda, fruto de la banana cultivada variedad ‘Cavendish’ común en nuestros mercados. Derecha, fruto de la banana silvestre Musa acuminata malaccensis tipo ‘Pahang’, uno de los ancestros de ‘Cavendish’ ¿Habéis visto las semillas? Crédito: Science.

.

Capítulo II: familia de hermosas musas / poesía científica

.

Los bananos son plantas pertenecientes a la familia Musaceae, también conocidas como musáceas. Son nativas de las zonas tropicales de África, Asia y Australia. Plantas grandes y de hermosas hojas verdes, no son árboles y tampoco son arbustos. En realidad son hierbas, hierbas que han alcanzado un tamaño gigantesco. Hasta ahora, los botánicos solo ven tres géneros dentro de las musáceas: Musa, Ensete y Musella (ref. 13, 14, 20 y 24).

El género Ensete puede encontrarse en las zonas tropicales de África y del sureste asiático. Su estatus está en discusión, por lo que según diferentes estudios botánicos hay entre cinco y nueve especies. Son grandes hierbas que pueden ser usadas como alimento, fuente de fibra vegetal y tienen valor ornamental en varios países. El fruto es más o menos parecido al de la banana, pero pequeño, seco, lleno de semillas e incomible; además, la planta muere tras dar sus frutos (ref. 20, 23 y 24).

El género Musella solo cuenta con una única especie: Musella lasiocarpa (Franch.) C.Y.Wu ex H.W.Li. Es una preciosa planta originaria del sureste de China y Vietnam; en jardinería es conocida por nombres tan pintorescos como «Flor de Loto Dorada» o «Plátano Enano Chino». Actualmente cuenta con un gran valor ornamental en jardinería, lo que la ha trasladado a diversos lugares del mundo (ref. 20 y 24).

.

Izquierda, ejemplar de Ensete glaucum, créd.: tropik.cz. Derecha, ejemplar de Musella lasiocarpa, alias “Flor de Loto Dorada China”, créd.: Hong Kong Housing Authority

.

Pero si algún grupo de musáceas destaca especialmente, ese es el género Musa, del que se han descrito más de 50 especies y al que pertenecen nuestras ricas bananas, nativo del sudeste asiático, sus islas y Oceanía (ref. 11 y 14). Hasta no hace mucho tiempo los botánicos tradicionalmente conocían a la banana cultivada por el hermoso nombre de Musa paradisiaca, el mismo nombre con el que fue bautizada por el naturalista sueco Carl von Linneo en el año 1753 (ref. 9).

Existe bastante especulación sobre las razones que pudo tener Linneo para bautizar con el nombre de Musa a este grupo plantas ¿Puede que sea debido a que musa era como llamaban a esta planta en Egipto y otros lugares de África en el siglo XVIII, como deformación de los términos árabes «mouz», «maouz», «moz» o «maws», que identifican a la ciudad de Moka? (ref. 9). Ciudad que a riesgo de equivocarme, tal vez podría ser la actual Mocha o Mokha (del árabe: المخا al-Mukhā), localizada en Yemen, ver aquí.

O quizás… ¿Tal vez Linneo otorgó dicho nombre en honor al botánico y médico del emperador Augusto (siglo I a.C.), cuyo nombre era Antonio Musa? ¿O era una alusión a las inspiradoras musas, deidades del Arte y de las Ciencias en la mitología grecolatina? (ref. 9). Sea cual sea la razón, para mí es un nombre que evoca poesía.

Sin embargo los tiempos han cambiado y los nuevos descubrimientos en botánica y genética enseñan que Linneo se equivocó. El estatus de especie de Musa paradisiaca es bastante discutible, ya que la planta que utilizó Linneo como ejemplo exacto de lo que es una banana cultivada… en realidad es un híbrido entre dos especies… ¿Qué especies son esas? Bueno, esta es una historia que comienza en la amalgama de islas, archipiélagos y trocitos de piedra que bañan el sudeste asiático y Oceanía.

.

Ejemplares de bananos o plataneros (Musa x paradisiaca) en plan ornamental, más o menos la planta que inspiró a Linneo. Crédito: Morin&Moya – Universidad de Huelva

.

Capítulo III: nacida en la selva / licencia para matar

.

Tras décadas de estudio, hoy existe un amplio consenso acerca de los progenitores de las bananas y plátanos que habitualmente encontramos en el mercado. Uno de ellos, el más importante, es la planta conocida por el nombre de Musa acuminata Colla, originaria de la miríada de islas que pueblan el sudeste asiático, Indonesia, Micronesia y Melanesia, destacando entre ellas la isla de Nueva Guinea (ref. 13, 14, 19, 20 y 24).

La banana silvestre, Musa acuminata, es considerada por los botánicos como una “hierba de la jungla”, un pícaro vegetal. Esta hierba desempeña en el ecosistema de la selva un modo de vida oportunista: cuando en un talud se produce un derrumbamiento, cuando un árbol cae, cuando una zona de bosque es deforestada, cuando por cualquier razón se crea un espacio claro y abierto en la selva… allí crecerá Musa acuminata. Será una conquista temporal, siempre hay plantas más fuertes y resistentes que la doblegarán y ocuparán su puesto, pero hasta entonces la banana silvestre aprovechará su tiempo al máximo (ref. 13).

Tras crecer velozmente la banana silvestre florecerá, poniendo sus flores a disposición de varias especies de vertebrados que serán atraídos por su néctar, como el murciélago frugívoro naricorto (Cynopterus sphinx) y aves como el arañero estriado (Arachnothera magna) y el arañero enano (Arachnothera longirostra). Al tiempo que tales animales succionan y beben el rico néctar, terminan embadurnados de polen en el acto. De ese modo, cuando visiten la siguiente flor llegarán a polinizarla y fecundarla (ref. 15).

.

Izquierda, hermosa flor de Musa acuminata con un arañero estriado (Arachnothera magna). Crédito: Michael Gillam ¡galería recomendadísima! Derecha, murciélago frugívoro Cynopterus sphinx poniéndose las botas en una flor de Musa sp. Crédito: sciencephoto.com

.

Este esfuerzo por la fecundación tiene una importante razón de ser: aumentar la diversidad genética de las semillas y con ello sus probabilidades de supervivencia. Sin embargo esto no es suficiente para augurar un buen futuro a la descendencia. Las semillas necesitan ser diseminadas a otros lugares, con el objetivo de que obtengan mejores oportunidades de germinar y crecer, de encontrar algún espacio abierto en la oscura y densa selva tropical.

Para ello las bananeras silvestres cuentan con una gran cantidad de frutos que producen durante todo el año. A simple vista estos frutos dan repelús, pero son bien apreciados por el murciélago Cynopterus sphinx, el cuál los cogerá y se los llevará lejos, a un lugar donde pueda comerlos tranquilamente. Estos frutos  también son apetitosos para la civeta asiática de las palmas (Paradoxurus hermaphroditus), que los comerá en el acto, pero cuando el animal defeque habrá trasladado las semillas a otro lugar de la selva y las habrá obsequiado con un plus de abono natural. De ese modo la bananera se vale de los animales para dispersar sus semillas (ref. 15 y 29)

Estas semillas no son ninguna broma. Son relativamente grandes y bien formadas, tanto que resultan un festín para roedores como la ardilla de Pallas (Callosciurus erythraeus), la ardilla de vientre blanco (Callosciurus caniceps), la ardilla de suelo Indochina (Menetes berdmorei), las ratas (Rattus sp.) y los ratones (Mus sp.); sin descartar otro mamífero que aunque no es en absoluto un roedor, exteriormente se parece a ellos: la tupaya (Tupaia glis) (ref. 15).

.

Izquierda, frutos de bananera o platanera silvestre Musa acuminata, nótese las abundantes semillas. Crédito: (ref. 28). Derecha, civeta asiática de la palma (Paradoxurus hermaphroditus), dispersor natural de semillas de esta planta. Crédito: BioLib

.

A priori es fácil pensar que si un murciélago puede “jartarse” de bananas silvestres quizás nosotros también… Pero esta sería una conclusión tomada con pinzas. Es cierto que este fruto puede ser comido por los humanos, crudo o cocinado, llegando a ser empleado como remedio contra la diarrea y la disentería (ref. 13). ¡Pero cuidado! Los frutos del banano silvestre Musa acuminata y otras especies emparentadas no es saludable. De hecho ¡Su ingestión puede llegar a ser peligrosa! No es ninguna broma, las consecuencias de comerlo pueden ir más allá de una indigestión: puede causar peligrosas obstrucciones intestinales como consecuencia de los «fitobezoares» (ref. 26 y 28).

¿Qué son los «fitobezoares»? Estos son acumulaciones de material vegetal sin digerir. En el caso de los frutos del banano silvestre se producen porque dichos frutos tienen unos compuestos llamados «taninos» y «pectinas», que en el sistema digestivo pueden convertirse en un cemento que une y compacta las numerosas fibras y enormes semillas del fruto, creando algo parecido a una pelota capaz de obstruir el tracto intestinal (ref. 26 y 28).

Así, si te comes una banana silvestre corres el riesgo de acabar con una compacta pelota de semillas y fibras bloqueando tus intestinos. Para salir del paso solo queda la intervención quirúrgica. Esto ha sido reportado en la isla de Laos, donde algunos médicos denuncian que el consumo de frutos de banana silvestre podría estar más extendido de lo que se piensa y podría resultar en un grave problema de salud pública. Asimismo, en el mismo estudio se reporta una asociación de síntomas como estreñimiento, apendicitis, dolor intestinal y vómitos con la ingestión de las semillas. No se como estará el patio, pero quizás alguien pueda pensar: ¿La gente de Laos es tonta? ¿No sabe que eso no se come? La realidad es bastante más triste. Mucha población de Laos sobrevive con una agricultura y pesca de subsistencia. Cuando comen bananas silvestres no es por capricho… es por hambre (ref. 26 y 28).

.

Fitobezoares (acumulaciones de material vegetal) causados por el consumo de frutos de platanera silvestre, Musa acuminata. Todos fueron extraídos del mismo paciente, tienen un diámetro de 5 cm y capacidad de obstruir el intestino. Crédito: (ref. 28).

.

Hasta ahora hemos visto que la bananera silvestre Musa acuminata es una planta que ha formado sus propias redes con las criaturas de la selva, un oportunista que crece en espacios abiertos que usa a los vertebrados para la polinización de sus flores y la dispersión de sus semillas. Además, si seguimos la lógica de los creacionistas Kirk Cameron y Ray Comfort, podríamos deducir que Dios nos ha obsequiado con un fruto perfecto para acabar en el quirófano. Sin embargo, sería un error considerar a Musa acuminata como una “unidad”.

Como ya hemos comentado, esta especie ha colonizado exitosamente diversas islas del sudeste asiático y de Oceanía, por ello las distintas poblaciones de Musa acuminata están dispersas y aisladas en multitud de lugares. Pero el aislamiento tiene sus consecuencias: las distintas poblaciones han acumulado independientemente tantos cambios, a lo largo de miles de años, que ahora son tan diferentes entre sí que son una etapa intermedia entre especie progenitora y una nueva especie. Estas poblaciones en estado transicional reciben el nombre de «subespecies».

.

.

Es importante que estas subespecies sean presentadas, puesto que han jugado un papel clave en el origen y evolución de la banana doméstica. También son un precioso ejemplo de evolución: los botánicos han considerado cuatro grupos de Musa acuminata basándose en el aspecto y forma de tallos, flores, frutos y otros rasgos; dichos grupos también son diferentes en base a estudios genéticos realizados sobre genes del núcleo, de la mitocondria y del cloroplasto. Y lo más bonito, las diferencias también coinciden con diferencias geográficas (ref. 19 y 20).

Todo esto encaja perfectamente en un espacio evolutivo, donde las bananas, tras colonizar islas y permanecer aisladas en ellas durante miles o cientos de miles de años, han acumulado suficientes diferencias entre ellas como para considerarlas subespecies, grupos vegetales en vías de convertirse en especies diferentes. Estas subespecies son (ref. 19, 20 y 24):

• 1.- La subespecie banksii, nativa de la isla de Nueva Guinea.

• 2.- La subespecie malaccensis, nativa de la Península Malaya.

• 3.- Una tríada de subespecies: burmannica, burmannicoides y siamea, no diferenciadas por los estudios genéticos. Nativas de Tailandia, Myanmar (Birmania), Bangladesh, el noreste de la India y el sur de China; son muy parecidas a la subespecie malaccensis, con la que comparten frontera, por lo que es posible que hibriden entre sí.

• 4.- La subespecie zebrina, nativa de la isla de Java. Posee la mayor cantidad de material genético del grupo (hasta un 10%) y quizás sea la más “ancestral”.

.

Sin embargo los estudios genéticos revelan además que otras poblaciones, situadas en otras áreas geográficas, son suficientemente diferentes como para ser consideradas subespecies distintas, por lo que encontramos (ref. 19, 20 y 24):

• La subespecie microcarpa, presente en la isla de Borneo y emparentada con zebrina.

• La subespecie truncata, exclusiva y endémica de las tierras altas de la Península Malaya.

• La subespecie errans, presente en las islas Filipinas y de catalogación reciente.

.

Mapa con la distribución geográfica de las diferentes subespecies de Musa acuminata. Crédito: (ref. 19).

.

Capítulo IV: lejano pasado / caótica juventud

.

Podríamos lanzarnos de cabeza a ver como la domesticación, esa evolución mediada por el hombre, ha cambiado radicalmente un fruto diabólico en un fruto bendito. Pero las bananas tienen mucho más que contar, más allá de la obvia domesticación. Esta entrada de «El Huerto Evolutivo» presenta otro caso donde la genética desvela un interesante pasado.

Estamos en la era de la genómica, en los últimos años grupos de investigación de todo el mundo se han dedicado a descifrar el genoma de muchísimas especies, centrándose en aquellas de gran importancia biomédica, económica o evolutiva. La banana reúne algunas de estas cualidades, así que los genéticos se pusieron las pilas y el pasado mes de agosto del año 2012, en la prestigiosa revista científica Nature, fue publicado un trabajo en el que participaron científicos de 19 Centros de Investigación repartidos en países como Australia, Brasil, Estados Unidos, Francia, Países Bajos, República Checa y Suiza. Dicho trabajo es el siguiente:

• D’Hont, A. et al. 2012. The banana (Musa acuminata) genome and the evolution of monocotyledonous plants. Nature 488: 213-217. Artículo de acceso libre.

.

Esta publicación desvela el primer borrador de todo el genoma de una banana, la silvestre Musa acuminata subespecie malaccensis tipo ‘DH Pahang’, uno de los ancestros de la famosa ‘Cavendish’. Según este estudio su genoma cuenta con 11 pares de cromosomas (otros bananos tienen 10 pares de cromosomas) y 523 millones de pares de bases; todo el material genético aglutina entre 30.000 y 40.000 regiones identificadas como genes (nosotros tenemos entre 20.000 y 21.000 genes) y al menos la mitad del genoma se corresponde con «transposones». Los transposones son unos cabritos genéticos, están hechos de DNA, pero a veces pueden cambiar de sitio en el genoma y multiplicarse sin permiso, todavía son entidades bastante desconcertantes (ref. 2).

Lo más mejor vino con un análisis más detallado del genoma. Corroborando otros estudios anteriores, la publicación de Nature acentúa su atención en las duplicaciones completas del genoma y sus implicaciones en la evolución de varios linajes de plantas. La duplicación completa del genoma es un fenómeno en el que, mutación mediante, aparecen nuevos seres con todo su genoma duplicado con respecto a sus progenitores. No es un fenómeno extraño, aún sucede hoy en día y es fuente de creación de nuevas especies (ver aquí por ejemplo). Además se trata de un fenómeno que ya vimos en «El Huerto Evolutivo» cuando desvelamos el lejano pasado evolutivo de la uva (enlace) y la sandía (enlace).

.

.

En este caso, los científicos aventuran que hace aproximadamente 65 millones de años debió de darse un doble evento de duplicación genética en el que sería el ancestro de las musáceas. En otras palabras, esto significa que dos duplicaciones genéticas seguidas generaron un nuevo tipo de planta, este nuevo tipo de planta sería el ancestro que engendraría millones de años después a las bananas, entre otras especies; aquella doble duplicación genética recibe el nombre de duplicación α/β. Pero la cosa no acaba aquí, ya que parece ser que aquel ancestro de las musáceas era a su vez heredero de otra duplicación genética (ref. 2).

Según los científicos que participaron en dicho estudio, aquella otra duplicación genética debió de suceder hace 100 millones de años, ha sido bautizada como duplicación γ. Esta duplicación engendró al ancestro de las actuales Zingiberales, un grupo de plantas que agrupa a dos familias hermanas: las musáceas y las zingiberáceas, estas últimas son una familia vegetal que entre otras especies incluye al jengibre (Zingiber officinale). También se han hallado eventos de duplicación genética en el linaje de las gramíneas (esas plantas que incluyen al arroz o al trigo), pero parece ser que aquellas duplicaciones sucedieron de forma independiente y ajena al linaje de las Zingiberales (ref. 2).

.

Izquierda, duplicaciones genómicas completas acontecidas en el ancestro del las Zingiberales (duplicación γ) y en el ancestro de Musa (duplicación α/β). Derecha, filogenia de monocotiledóneas y dicotiledóneas, los cuadros representan eventos de duplicación genómica completa. Crédito: Nature

.

Capítulo V: “mira mamá, he inventado la agricultura”

.

Para conocer una ciencia buena idea es conocer sus herramientas. En arqueología botánica una de las mejores son los «fitolitos», microscópicas estructuras de sílice fabricadas en el interior de células vegetales. Al ser de sílice cuentan con la resistencia del “cristal duro”, pudiéndose conservar durante largos periodos de tiempo. Y como cada especie o género de plantas tiene sus propios fitolitos, es posible determinar con gran precisión las plantas que una vez existieron identificando los fitolitos del yacimiento (ref. 21). En el caso de los bananos sus fitolitos son muy característicos, pero no permiten diferenciar entre silvestres y cultivados, por ello aunque los fitolitos demuestren la presencia de bananos en un lugar y en una época, la domesticación debe inferirse a través de otros datos (ref. 1).

La historia compartida de la banana y la humanidad podría ser tan antigua como la colonización de la isla de Nueva Guinea (hace aproximadamente 40.000 años) (ref. 5). En Nueva Guinea se encuentra el yacimiento arqueológico de Kuk Swamp, elevado a 1.560 metros sobre el nivel del mar, se sitúa en un área de selva tropical de baja montaña con una temperatura media anual de 19 ºC y 27.000 mm anuales de precipitaciones (ref. 4 y 5). Sí, es un sitio algo húmedo.

Kuk Swamp es un gran yacimiento con interesantes hallazgos datados en 10.220 – 9.910 años de antigüedad: (1) el registro de polen y fitolitos de aquella época muestran una sustitución del bosque por espacios abiertos; (2) aparecen hoyos y agujeros equivalentes a los realizados para sujetar postes y estacas, necesarias para sostener a ciertos cultivos; (3) hay restos de un antiguo dique que debió soportar un canal diseñado para drenar el suelo encharcado; (4) y por si esto no fuera suficiente, hay herramientas de piedra y restos procesados de una planta conocida como taro (Colocasia esculenta (L.) Schott). Dicha planta recuerda a una platanera (sin serlo) y aún hoy sus hojas y cormos (tallos subterráneos engrosados) son usados como alimento. Para los arqueólogos todo esto implica una primitiva iniciación a las actividades agrícolas en zonas empantanadas (ref. 4 y 5).

.

Izquierda, fitolitos de Musa vistos con microscopio electrónico de barrido (excepto el de arriba a la derecha), créd.: (ref. 1). Derecha, esquema del taro (Colocasia esculenta) cuyo tallo subterráneo engrosado es comestible, créd.: HowStuffWorks

.

La técnica seguiría evolucionando en Kuk Swamp. En yacimientos de 6.950 – 5.990 años de edad aparecen más hoyos y agujeros, restos de carbón y una nueva técnica de cultivo ideal para zonas húmedas: montículos elevados que drenan más fácilmente el agua. Quizás lo más interesante es la desorbitada cantidad de fitolitos de bananas que aparecen, los arqueólogos solo se explican tal cantidad si se consideran densas plantaciones de bananos, mucho más densas que las aglomeraciones que se pueden encontrar de forma natural (ref. 4, 5 y 6).

Por ello los arqueólogos estiman que el cultivo de la banana debe de tener entre seis mil y siete mil años de antigüedad (ref. 4, 5 y 20). Además, aquellos fitolitos de bananas son muy parecidos a los de Musa acuminata subespecie banksii, la única subespecie de banano que crece de forma natural en la isla (ref. 6 y 20). Lo cual tiene mucho sentido, el cultivo de una especie debe empezar precisamente en el lugar donde esa especie habita, no puedes empezar a domesticar de cero una especie que no tienes.

Pero no solo bananas, en realidad los primeros agricultores de Nueva Guinea explotaron en aquel entonces diversas plantas nativas, como el ya mencionado taro (Colocasia sculenta), el ñame de Filipinas (Dioscorea alata), la caña de azúcar (Saccharum officinarum) y la banana (Musa acuminata subespecie banksii), entre otras. Adicionalmente, sus técnicas agrícolas se especializaron en zonas pantanosas, dicho invento debió de ser propio, un aprendizaje independiente tal y como sucedió en el Creciente Fértil (Oriente Medio) o en varias regiones de Sudamérica y Asia. Como en aquellas áreas, los nativos se centraron en plantas aborígenes ricas en carbohidratos y/o proteínas (ref. 6).

.

Flores y frutos de la bananera silvestre Musa acuminata subespecie banksii de Nueva Guinea: (A) flores masculinas; (B) fruto y (C) fruto abierto con semillas. Crédito: CSIRO

.

Pero ya hemos visto que el fruto del banano es bastante indigesto… ¿Por qué se fijarían en él? ¿Por qué cultivar esta planta? En relación al fruto, quizás aquellas gentes lograron procesarlo tal y como hacen los pueblos de África con las ‘bananas de cocción’, cuya pulpa necesita ser tratada previamente a su ingestión. Dichos tratamientos son de lo más variados: al vapor, hervidas, asadas, en guisos, convertidas en puré, machacadas en harinas que son mezcladas con otros ingredientes, etc. (ref. 12). Quizás de ese modo las antiguas gentes de Kuk Swamp lograran mejorar el escaso valor nutritivo del fruto original.

Pero aunque consideremos al fruto totalmente inútil, hay otras razones por las que sería útil cultivar la banana: tratándose de supervivencia todo recurso es aprovechado al máximo. Por ello los nativos del sureste asiático y el área indo-malaya han aprendido a sacarle un gran rendimiento a los bananos: (1) inflorescencias, hojas jóvenes y tallos pueden comerse crudos o cocinados bajo múltiple formas; (2) la hoja sirve para elaborar envoltorios para la comida; (3) diversos extractos se usan para lavandería, elaborar tintes y facilitar la fabricación de papel; (4) distintas partes de la planta valen para fabricar papel, cigarros, contenedores, canoas y otros elementos; (5) los nativos le otorgan varios “usos medicinales” y rituales; (6) finalmente, es útil como forraje para los cerdos y los casuarios domésticos (ref. 13).

Todo ello convierte a los bananos en algo habitual e importante para las humildes economías locales. Aunque el banana tiene cierto elemento que ha traspasado fronteras. No me refiero al fruto, sino a las fibras extraídas de las hojas. Dichas fibras han creado toda una proto-industria textil: ropa de buena calidad, cuerdas, alfombras, cortinas y adornos ceremoniales de gran valor (ref. 13).

De hecho la especie Musa textilis, hoy más cercana a un cultivo que a una planta salvaje, es la base del «abacá» de Filipinas, un tejido expandido por medio de los españoles y que a mediados del siglo XVIII era una poderosa industria que exportaba a América y Japón; su producción se redujo drásticamente a causa de las fibras sintéticas (aunque su uso aún perdura hoy). Por su parte, en Okinawa (Japón) tuvo su apogeo otro tejido derivado de las fibras de las hojas de otra especie de banano silvestre, Musa balbisiana, dicho producto era el «bashōfu», cuyo mercado está hoy resurgiendo, llegándose a pagar cifras de 200.000 dólares por suficiente tela como para elaborar un kimono (ref. 13).

.

Usos textiles de las bananeras. Crédito: (ref 13).

.

Capítulo VI: época de cambios e híbridos / las guerras clon

.

El origen y evolución de la banana doméstica empezaría con los primeros tanteos de cultivo de Musa acuminata subespecie banksii en Nueva Guinea hace casi siete mil años, no mucho después tendría lugar el siguiente gran paso en esta historia. Los habitantes de Nueva Guinea, al igual que nosotros, también emigraban a otras tierras en busca de un nuevo (y quizás mejor) futuro y comerciarían con otras gentes. De ese modo, la idea de cultivar bananos y los primigenios y fértiles bananos pre-domésticos subespecie banksii, serían trasladados a otras islas. Pero tales islas no estaban deshabitadas, sino colonizadas desde hace milenios por otras subespecies nativas de Musa acuminata que habían convertido aquellas tierras en su hogar (ref. 19 y 20).

Ese traslado de especímenes fértiles a islas ajenas provocó lo inevitable: la hibridación con las subespecies locales. Sin embargo, aún siendo subespecies estas son tan diferentes entre sí que aún me pregunto por qué los botánicos no las consideran especies diferentes; por ejemplo, cuando hibridan una yegua y un asno dan lugar a una mula: un animal fuerte y con buenas características físicas, pero estéril. Entre distintas subespecies de Musa acuminata pasa lo mismo: como sus progenitores, los híbridos son plantas diploides con dos juegos de cromosomas (denominados AA, una letra por cada juego de cromosomas), donde un juego de cromosomas pertenece a una subespecie y el otro juego de cromosomas a la otra subespecie (ref. 19 y 20).

Dicha dote genética origina plantas que crecen bien y con características físicas aceptadas por los agricultores. Pero esa misma dote genética es incompatible consigo misma para generar células sexuales, dependiendo del híbrido, la producción de óvulos puede de no verse afectada a reducirse y la producción de granos de polen puede caer entre un 50 y un 100%. Por ello se puede afirmar que tales hibridaciones son responsables de la producción de plantas total o parcialmente estériles, en otras palabras, de plantas que no producen semillas (ref. 19 y 20).

Este fenómeno debió de acompañarse de otra característica de nuestros bananos cultivados: la «partenocarpia», la posibilidad de que las flores femeninas lleguen a producir frutos sin necesidad de fecundación. La mayoría de las especies vegetales que producen frutos se aseguran muy bien de que no producirán un fruto a menos de que tenga lugar la fecundación, después de todo un fruto es una inversión energética enorme para la planta cuya única meta es la propagación de las semillas. Sin embargo, en las bananas se producen frutos sin necesidad de fecundación (como ya vimos, los híbridos suelen resultar estériles), la razón de esto es… ¿cuál?

.

.

Uno de los primeros trabajos en este sentido fue publicado en el año 1953 por el botánico experto en el mundo de las bananas Norman Willison Simmonds (1922 – 2002), autor de las monografías “Bananas” (1966) y “The Evolution of the Bananas” (1962); y de más de 250 artículos científicos (más información aquí). Dicho trabajo estableció que existían tres genes relacionados con la partenocarpia; el más importante y presente en las plantas cultivadas es llamado «P₁», de carácter dominante, por sí solo es capaz de producir frutos partenocárpicos. Los otros dos genes, llamados «P₂» y «P₃», tendrían un carácter secundario, aparecen en plantas silvestres y su función en estas es desconocida (ref. 27).

El Dr. Simmonds propuso en aquel entonces la hipótesis de que dicho gen apareció en base a ciertas mutaciones que transformarían un gen con funciones no conocidas en un gen inductor de la partenocarpia; sería posteriormente cuando la selección debida a la domesticación asentaran la versión dominante «P₁» (productora de plantas partenocárpicas) en las plantas cultivadas (ref. 27). Trabajos posteriores relacionaron la presencia de la versión dominante gen «P₁» con el proceso de fructificación: vieron que el dominante gen «P₁» también puede asociarse parcialmente a la producción de frutos de mayor peso y tamaño (aumentando el rendimiento de la planta) (ref. 18) ¿Podría haber sido la búsqueda de frutos cada vez más grandes un factor que paralelamente seleccionara la partenocarpia? ¿Podría haber sido la búsqueda de la partenocarpia un factor que desarrollase frutos cada vez más grandes?  ¿Ambos a la vez? Por ahora, se requieren más estudios.

Otro trabajo, esta vez involucrando a la silvestre Musa acuminata subespecie microcarpa de Borneo (productora de flores monoicas, es decir, flores hembra por un lado y flores macho por el otro), estudió la partenocarpia impidiendo que los polinizadores alcanzaran las flores femeninas. Según sus resultados, en ausencia de fecundación la gran mayoría de las flores femeninas desarrollan pequeños frutos que rápidamente ennegrecen, se abren y mueren. Sin embargo, curiosamente, en todas las inflorescencias se llegaron a desarrollar uno o más frutos maduros en un proceso equivalente a la partenocarpia. Observar flores partenocárpicas y no partenocárpicas en la misma inflorescencia es muy curioso y para los autores implicaría que la partenocarpia está sometida tanto al control genético como al ambiental (ref. 17).

.

Racimo de flores femeninas en Musa acuminata subespecie malaccensis de Borneo. Las flores no han sido polinizadas, pero puede observarse en el racimo flores no partenocárpicas (no han desarrollado el fruto, este es pequeño, negro y muerto) y flores partenocárpicas (fruto en desarrollo color verde); (A) detalle y (B) racimo en visión amplia. Crédito: (ref. 17).

.

Otro rasgo fundamental de nuestras bananas cultivadas es que el fruto es comestible. Al fin y al cabo, cuando nos comemos un plátano no terminamos con una pelota bloqueando nuestro tracto intestinal. Para los científicos esta característica, el desarrollo de la pulpa, debe de estar bajo control genético y debió de ser seleccionada ya en los cultivos primigenios de esta planta, junto a la esterilidad y la partenocarpia. Una ventana de lo que pudo haber sido esa banana comestible primigenia aparece en los ejemplares silvestres de Musa acuminata subespecie banksii de la isla de Samoa, estas plantas muestran un primer y parcial desarrollo de la pulpa a pesar de que son perfectamente fértiles y silvestres (ref. 19). Los científicos suponen que este rasgo de parcial comestibilidad pudo haberse seleccionado desde la subespecie banksii y desde dicha subespecie, transmitirse y extenderse (y quizás amplificarse) con los eventos de hibridación (ref. 19 y 20).

Pero claro… si estos híbridos son parcial o totalmente estériles no es posible confiar en la producción de semillas para cultivar nuevas áreas o sustituir a las plantas que mueren, luego ¿cómo es posible cultivar esta planta? Los bananos cuentan en cierto modo con un as bajo la manga para reproducirse y es una de las razones por las que la hibridación, aún cuando produce esterilidad, puede ser una vía de generar nuevos tipos y especies de plantas en el mundo vegetal.

Los bananos están capacitados para producir en la base de sus tallos una serie de brotes laterales a través de los cuáles crecen los llamados hijos laterales o retoños; estos pequeños son versiones clónicas de sus padres y tienen la capacidad de crecer llegando a reemplazar a su progenitor y hermanos. Sin embargo, los agricultores tradicionalmente han preferido separar estos retoños de sus progenitores, para generar a través de ellos nuevas plantaciones. Una variante de esta técnica es el uso de rizomas o cormos, tallos engrosados de la planta a través de los cuáles crecen los retoños; estos pueden mantenerse bajo ciertas condiciones para que su producción de hijos laterales sea mayor (ref. 9 y 10).

.

Reproducción en musáceas. Izquierda, brote de musácea naciendo de su semilla (flecha blanca), créd.: Grow’Em. Derecha, rizoma o tallo engrosado del que parten los nuevos retoños “clónicos”, créd.: (ref. 8).

.

Por tales técnicas de cultivo un banano y sus descendientes son versiones clónicas, los hijos tendrán las mismas características y cualidades de sus progenitores; además, por esta razón las grandes plantaciones de bananos están compuestas por plantas “idénticas”. Aunque la realidad no es tan simple, muchas veces ocurre que: clonado ≠ idéntico. La ciencia ficción nos ha regalado imágenes de soldados clónicos exactamente iguales desfilando hacia la guerra interestelar, los “movimientos anticlonación” venden el terror de crear un nuevo Hitler, periodistas y otros agentes han creado la imagen de que los clones son totalmente idénticos entre sí. La cuestión es que todo ello es una verdad a medias.

De forma natural muchos seres vivos se reproducen clonándose a si mismos. Esto es lo que hacen los bananos y es una cualidad aprovechada para su cultivo. Pero en estas plantas también suceden las llamadas «mutaciones somáticas», estas son mutaciones que se producen en las células que generan los brotes a través de los cuáles crecerán los nuevos retoños, en consecuencia, los nuevos retoños serán plantas mutantes con diferencias respecto a sus progenitores.

Para los botánicos que han estudiado a los bananos y su enorme número de variedades, este tipo de mutaciones han sido las causantes de incrementar de forma notable la variedad de bananos partiendo de los distintos híbridos. De hecho, debido a la esterilidad y la partenocarpia, las mutaciones somáticas han sido, durante la mayor parte de la historia de la domesticación de la banana, la única fuente de variación para la génesis de nuevas variedades de bananas, con distintas propiedades y atributos. Un buen ejemplo es la variedad ‘Cavendish’, un grupo de bananas usadas como postre, que mutaciones somáticas mediante, ha engendrado un gran número de variedades que incluyen a: ‘Lacatan’, ‘Robusta’, ‘Valery’, ‘Giant Cavendish’, ‘Grand Naine’, ‘Dwarf Cavendish’, ‘Petit Naine’, ‘Dwarf Parfitt’, ‘Williams’ y ‘Zelig’, entre otras muchas. Recientemente en las islas Canarias la variedad ‘Dwarf Cavendish’ mediante mutación somática ha dado lugar a una nueva variedad llamada ‘Gruesa Palmera’, un nuevo cultivo para nuestro archipiélago particular (ref. 11 y 25).

.

Diversidad de bananas y plátanos: (A) variedad ‘Red’ (genoma AAA) dulce y de gran valor como postre; (B) variedad ‘Palayam Codan’ (genoma AAB); (C) variedad ‘Njalipoovan’ (genoma AB) dulce y suave pero fácilmente auto-destruible; (D) variedad ‘Robusta’ (tipo ‘Cavendish’, genoma AAA) de gran valor para comer tal cual; (E) variedad ‘Nendran’ (genoma AAB), usada para cocinar y hacer chips como si fueran patatas fritas. Crédito: (ref. 11).

.

Capítulo VII: orgía vegetal / llegan los híbridos diploides

.

De una forma u otra, la hibridación fomentó por un lado la aparición de plantas estériles. Mientras que la partenocarpia (quizás inducida por la hibridación, quizás auspiciada por la domesticación, quizás por ambas razones) fomentaría la producción de frutos sin semillas en estas mismas plantas estériles. Al mismo tiempo se seleccionarían frutos cada vez más grandes y con mayor cantidad de pulpa (características donde la hibridación quizás pudo haber ayudado). Mientras tanto las mutaciones somáticas incrementarían la ya de por sí gran diversidad genética proveída a través de las hibridaciones, generando una inmensa variedad de cultivos.

Por ello la hibridación entre distintas subespecies se considera uno de los pasos cruciales en la domesticación de la banana y de la conversión de un fruto lleno de semillas e indigesto a un fruto sin semillas de más fácil digestión. Según indican los estudios genéticos y lingüísticos, dichas hibridaciones debieron de suceder a través de la “migración Trans-Nueva Guineana”, datada en alrededor de seis mil años de edad y consistente con la domesticación de la banana hace siete mil años de edad. En dicha migración los humanos viajarían a través de Nueva Guinea hacia otras islas, generando al menos tres regiones de contacto entre distintas subespecies de bananos: (1) Nueva Guinea y el sur de Java; (2) Nueva Guinea y el este Filipinas; y (3) entre Filipinas y Borneo con el sureste del continente asiático (ref. 19 y 20).

Estas hibridaciones generaron los ancestros de muchas variedades aún usadas actualmente. Todas estas variedades con un ancestro común son asociadas en un mismo «subgrupo», destacando entre los más importantes: (1) ‘Khai’ y ‘Figue’ de Malasia y el sudeste asiático, fruto de la hibridación entre la subespecie malaccensis con las subespecies zebrina/microcarpa; (2) ‘Buaya’ de Borneo, fruto de la hibridación de las subespecies zebrina/microcarpa con las subespecies siamea/burmanica; y (3) el subgrupo ‘Galeo’ de Nueva Guinea, un cóctel genético de banksii, zebrina y malaccensis (ref. 19).

.

Áreas de origen y rutas de expansión de los distintos subgrupos de bananos híbridos diploides. Crédito: (ref. 19)

.

Pero sin duda es imposible olvidar al subgrupo ‘Mlali’, que aglutina diversas variedades que hoy solo se encuentran en el este de África e islas vecinas (Madagascar, Comores, Zanzíbar y Pemba). Es considerado un subgrupo muy antiguo que debió de ser muy popular al haber llegado tan lejos; los científicos estiman que su origen es una hibridación entre banksii y zebrina/microcarpa, ocurrida en algún lugar situado entre Java, Borneo y Nueva Guinea, sin embargo actualmente este subgrupo no existe en tales lugares (ref. 19).

Los primeros hallazgos de la presencia de bananas en África se han encontrado en el yacimiento de Nkang (Camerún). En este lugar se han descubierto restos de cerámicas, herramientas de piedra, piezas de hierro, huesos animales, restos de carbón y nueces carbonizadas de las plantas Canarium scheweinfurthii y Elaeis guineensis, todo ello ha sido datado entre 2.580 y 2.170 años de antigüedad. Respecto a lo que nos interesa, también se han hallado abundantes fitolitos de musáceas y han sido identificados como Ensete y Musa por los expertos en arqueo-botánica. Otros autores aventuran que distintos yacimientos de Nkang presentan fitolitos de Musa datados en 2.790 – 2.300 y 2.750–2.100 años de edad (ref. 20, 32 y 33).

La presencia de Ensete no es muy importante, es un grupo de plantas que se encuentra habitualmente en las regiones tropicales de África. La identificación de Musa es otra historia, ya que estas plantas no son nativas del continente africano, si estaban allí es porque alguien las había plantado. Esto es relevante ya que tradicionalmente se ha considerado que África, debido a su enorme número de razas y variedades, ha debido a ser un importante centro de diversificación para estas plantas, cuyo cultivo debió ejercerse durante siglos e incluso milenios (ref. 20, 32 y 33).

La hipótesis del continente africano como lugar de diversificación de la banana también se sostiene por datos genéticos y bioquímicos. Por otro lado, los datos históricos y lingüísticos indican que el cultivo de bananas en África debe de tener más de tres mil años de edad. Los hallazgos de Nkang refuerzan esta visión. Es más, hallazgos aún más recientes realizados en el yacimiento de Munsa (Uganda) demuestran la presencia de fitolitos del género Musa de ¡más de 4.500 años de antigüedad! Si este estudio está en lo correcto, implica que debió realizarse un antiquísimo traslado de bananos desde el sudeste asiático hasta el continente africano con el objeto de su cultivo (ref. 20, 32 y 33).

Actualmente las bananas en África son una importantísima fuente de alimento que ha generado un inmenso número de variedades, aunque muchas de ellas requieren ser cocinadas antes de su consumo (ref. 12). Incluso es posible que la palabra que nosotros usamos para designar a esta planta, «banana», provenga del continente africano. Los lingüistas sospechan que es una extensión o modificación de los términos usados por pueblos africanos para designar a esta planta, como «banana», «banaana», «banna» o «bana»; en Guinea es llamado «bename» y curiosamente hay un grupos de plátanos que son llamados «guineos» actualmente (ref. 7 y 16).

Una curiosa hipótesis alternativa propone que la palabra banana podría tener un origen árabe, ya que el término árabe بنان «banān» y el término árabe بنانة «banāna» son fonéticamente muy similares a nuestro término «banana». Ambos términos árabes hacen referencia a los dedos, por ello ciertos lingüistas teorizan que tal vez los árabes pudiesen llamar a esta planta de tal forma, por extensión de la similitud de un racimo con una mano llena de dedos. Pero esta es una hipótesis bastante discutible, no existe ningún documento árabe que atestigüe que dicha planta era llamada de tal forma (más información en este enlace). Por el contrario, sí que se sabe que la banana era llamada «musa» o algo equivalente por los árabes, como ya vimos al inicio de este artículo (ref. 7 y 16).

Los bananos en el continente africano. Izquierda, comerciante transportando una mercancía bananera, con estos humildes medios pueden llevar hasta 30 Kg. Derecha, «matooke», un plato elaborado con bananas hervidas. Crédito: (ref. 12).

.

Capítulo VIII: más cochinadas clorofílicas / llegan los triploides

.

Ya hemos contado que la hibridación supuso la aparición de un mogollón de nuevos subgrupos de bananos, ancestros de algunos cultivos modernos. Esta misma hibridación fomentaría la aparición de plantas estériles (sin semillas) y se seleccionarían los frutos partenocárpicos y más carnosos para su consumo. Además, también hemos visto los métodos de propagación de plantas estériles, que por mucha “clonación” a la antigua que lleven, no han hecho otra cosa que incrementar la diversidad bananera.

Sin embargo, la hibridación tendría otra consecuencia imprevista por los primeros agricultores. Anteriormente hemos visto que la hibridación produce incompatibilidades genéticas que matan a las células sexuales, produciendo la consecuente esterilidad. Pero esto no pasa siempre, a veces estas incompatibilidades genéticas crean células sexuales mutantes y anormales: una célula sexual normal tiene un único juego de cromosomas, es haploide; sin embargo estos mutantes tenían dos juegos de cromosomas, eran óvulos o granos de polen de carácter diploide.

Lo cual produjo un curioso fenómeno. Quizás fueron granos de polen diploides que fecundaron óvulos haploides. O quizás granos de polen haploides que fecundaron óvulos diploides. La cuestión es que dicha fecundación produjo un nuevo tipo de planta: una planta triploide, es decir, con tres juegos de cromosomas. Para los animales y para muchas plantas el ser triploide es una tragedia, los embriones resultantes mueren rápidamente, entre otras cosas porque un juego impar de cromosomas dificulta la división de las células y en consecuencia el desarrollo del embrión.

El caso de Musa es sorprendente porque los embriones triploides no solo sobreviven estupendamente, sino que llegan al estado de plantas adultas con facultades añadidas. Estos nuevos bananos, estériles y no productores de semillas, gracias a sus buenas características seducirían a los humanos para la conquista del mundo (ref. 19 y 20).

.

.

Ya de por sí el aumento del número de cromosomas es una ventaja inmediata: el paso de una planta diploide a triploide implicó el incremento simultáneo del peso y tamaño del fruto, lo que conllevaría el nacimiento de plantas más productivas (ref. 18). Los científicos también afirman que dicha triploidización debió de ser un fenómeno muy común y extendido, que sucedió múltiples veces en las zonas de cultivo del sudeste asiático e islas (ref. 19).

Uno de los primeros subgrupos de triploides que aparecieron es el llamado ‘Mutika / Lujugira’, actualmente presente en el este de África. Este subgrupo es llamado triploide tipo AAA, porque tiene tres juegos de cromosomas y cada juego de cromosomas es del tipo A (es decir, perteneciente a Musa acuminata). Este subgrupo es fruto de una hibridación entre las subespecies banksii y zebrina y probablemente se originó entre Nueva Guinea y la isla de Java, aunque actualmente no está presente en dichas islas (ref. 19 y 21). Estos bananos se suelen usar en las tierras altas del este africano para su cocinado o para la elaboración de bebidas alcohólicas (ref. 12 y 20).

Sin embargo, en estos tiempos otro jugador entraría en escena. Su nombre es Musa balbisiana Colla, se trata de un banano silvestre originario de las zonas monzónicas del norte del sureste asiático, hoy día esta planta también tiene pequeñas y esporádicas poblaciones distribuidas desde Nueva Guinea hasta Sri Lanka. Además, esta planta cuenta con un genotipo de tipo BB, porque tiene dos juegos de cromosomas y cada juego de cromosomas es del tipo B (es decir, perteneciente a Musa balbisiana). Esta distinción de cromosomas nos será útil para discernir el origen de ciertos plátanos y bananas (ref. 19, 20 y 23).

.

Detalles de la planta y fruto de Musa balbisiana Colla. (A) ejemplar de con un racimo de frutos, créd.: promusa. (B), detalle de un fruto maduro, nótese la gran densidad de semillas, créd.: APSnet. (C), detalle de un racimo de frutos inmaduros, créd.: EOL.

.

La silvestre Musa balbisiana Colla, también productora de un fruto pequeño lleno de gruesas semillas negras, hibridaría con algunas de las subespecies puras e híbridos de Musa acuminata generando nuevos subgrupos de bananas. Uno de ellos sería el subgrupo ‘Popoulou / Maia Maoli’, este exótico nombre hace referencia a una serie de bananos llamados plátanos del Pacífico cuyo genoma es AAB (la parte A pertenece a Musa acuminata subespecie banksii y la parte B a Musa balbisiana). Los científicos sospechan que ciertos cultivos primigenios de Musa balbisiana serían trasladados desde el sur de China hasta Nueva Guinea atravesando Filipinas. En Nueva Guinea sería donde se originaría el subgrupo ‘Popoulou / Maia Maoli’ por hibridación y desde allí su cultivo se extendería hacía el Pacífico, paralelamente a la expansión humana (ref. 19 y 20).

Otro subgrupo interesante son los llamados plátanos africanos cuyo genoma también es AAB (y al igual que en el caso anterior, el genoma A es de Musa acuminata subespecie banksii y el genoma B de Musa balbisiana). Actualmente estos plátanos africanos son un cultivo bien establecido en las áreas tropicales de África central y del oeste, aunque su origen probablemente debió de darse entre Filipinas y Nueva Guinea. Sin embargo la la ruta que debieron de seguir hasta la colonización del continente africano todavía no es conocida (ref. 19 y 20).

En algunas zonas del continente africano el nombre local que reciben los plátanos africanos parece derivar del término proto-Bantú «kondo», indicando que la llegada a África sucedió antes de la expansión de las culturas Bantú hace 3.000 años. Los hallazgos arqueológicos en Nkang (Camerún) datados entre el 2.750 y el 2.100 antes del presente se aproximan a este lapso temporal. Y aunque las rutas de dispersión resultan desconocidas, la presencia de fitolitos de banana datados en 4.000 años de edad en la localidad de Kot Diji (Pakistán) podría indicar cierta dispersión vía terrestre (ref. 20).

.

Áreas de origen y rutas de expansión de distintos subgrupos de bananos triploides. Crédito: (ref. 19)

.

Capítulo IX: dominio mundial / el alzamiento de ‘Cavendish’

.

Siglos después se seguirían produciendo nuevos casos de hibridación y de triploidización. Uno de los más importantes deriva de dos subgrupos diploides cuyo origen ya hemos conocido. Desde el subgrupo ‘Khai’ de Malasia nacería una nueva variedad llamada ‘Akondro Mainty’. Desde el subgrupo ‘Mlali’ originario de Nueva Guinea e islas cercanas nacería una variedad llamada ‘Pisang Pipit’. Los científicos, apoyados en sus estudios genéticos y sus conocimientos acerca del origen y distribución histórica de los bananos, aventuran que un importante hecho sucedería en algún punto del área comprendida entre Malasia y Tailandia. En aquel entonces, un gameto haploide A de ‘Pisang Pipit’ fecundaría a un gameto diploide AA de ‘Akondro Mainty’. Damas y caballeros, un minuto de silencio y oración, porque aquel que yace eternamente despertó, hubo nacido un dios: ‘Cavendish’, ancestro del plátano de Canarias  (ref. 19 y 20).

.

¡Postraos y temed impíos infieles! Aquel que yace eternamente ha despertado. Orad a vuestro nuevo dios ‘Cavendish’. Crédito: Belyavskaya – DevianArt

.

‘Cavendish’ es una banana triploide de genoma AAA, actualmente de gran éxito. Pero cuando apareció no estaba sola y hasta hace apenas cincuenta años no era un cultivo importante, era su hermano bastardo quien tenía el bastón de mando del dominio mundial. Su nombre era ‘Gros-Michel’, otro triploide AAA descendiente de la fusión entre ‘Akondro Mainty’ y una variedad que no se sabe si es ‘Sa’ o ‘Khai-Nai-On’; en cualquier caso ambas variedades son herederas del subgrupo ‘Khai’. Hasta el año 1950 el comercio mundial de bananas estaba casi totalmente monopolizado por la variedad ‘Gros-Michel’, por ello era ampliamente cultivada en muchos países (ref. 8 y 22).

Como ya hemos visto, el cultivo de bananas se basa principalmente en el uso de retoños de la planta, por lo que las plantas resultantes son más o menos clónicas. El gran problema de esto es que dichas plantaciones son casi idénticas en muchos aspectos, incluyendo la vulnerabilidad a las enfermedades. El ragnarok de ‘Gros-Michel’ fue una plaga llamada mal de Panamá, una enfermedad causada por el hongo Fusarium oxysporum Schlect. f. sp. cubense, el cual infecta e invade los vasos que transportan savia y nutrientes, matando a la planta. La variedad ‘Gros-Michel’ no pudo hacer nada frente al hongo, siendo casi exterminada. El mal de Panamá tampoco entiende de fronteras ni de latitudes, solo en el valle de Ulua (Honduras) fueron aniquiladas entre 30.000 y 40.000 hectáreas de cultivo entre 1940 y 1960. Los problemas no acababan aquí, este hongo tiene tal resistencia que aún dejando campos sin cultivar para intentar “matar de hambre” al hongo, estos campos estarían inutilizados durante 30 años o incluso más (ref. 22).

Los daños para la industria y comercio de la banana fueron inmensurables, agricultores y productores se vieron en una encrucijada: abandonar el cultivo de bananas y pasar hambre o encontrar al Elegido, aquel capaz de sobrevivir al mal de Panamá. Entonces se fijaron en algunas variedades descendientes de ‘Cavendish’ ¡ellas podían sobrevivir al hongo! Los científicos han observado que en ‘Gros-Michel’ el hongo se propaga sin control a través de los vasos de la planta; sin embargo, algunas variedades de ‘Cavendish’ son capaces de secretar una especie de gelatina en el interior de sus vasos, atrapando e inmovilizando al hongo en su interior e impidiendo su propagación. Con el hongo atrapado e incapaz de seguir infectando, la planta podía seguir creciendo y fructificando. Los agricultores habían encontrado al Elegido. Desde 1960 hasta el día de hoy, ‘Cavendish’ sería la banana dominante a nivel mundial (ref. 22).

.

Imagen de un campo de bananas devastado a causa del mal de Panamá en Malasia en el año 1995. Crédito: PMN

.

La especie Musa balbisiana también seguiría interviniendo, aunque su impacto en la economía mundial apenas sea un pálpito, su papel sería clave para muchos pueblos con agricultura de subsistencia y para reducidas economías locales. En La India se formaría a partir de la hibridación de plantas del subgrupo ‘Mlali’ con M. balbisiana el subgrupo ‘Pome / Prata’ de genotipo AAB, así como sus parientes ‘Nendra Padathi’ y ‘Nadan’; estas son bananas de sabor dulce y ácido al mismo tiempo. También se formarían otros triploides de tipo ABB, aunque su lugar de origen no está del todo claro. En estos el grupo de cromosomas A deriva de banksii y concretamente de alguna variedad derivada de ‘Cavendish’. Son muy importantes en el subcontinente indio y en África (ref. 19). Los mentados son solo algunos ejemplos, los híbridos entre Musa acuminata y Musa balbisiana han engendrado multitud de variedades con diferente proporción de genoma A  y genoma B (ref. 3).

Además, los estudios genéticos indican que cuando se produce una hibridación de esta índole, el resultado es mayor que las suma de las partes, creándose nuevos seres previamente no existentes en la naturaleza. Esto es consecuencia de una serie de fenómenos que ocurren cuando se “mezclan” genomas tan dispares: el genoma en sí se reestructura, ciertos elementos en apariencia desactivados se activan de nuevo, otros genes son eliminados o silenciados, mientras que el funcionamiento de otros genes es modificado, así como también otros genes realizarán sus funciones bajo otras circunstancias. En ciertos casos incluso es modificada la estructura de los cromosomas (ref. 3).

.

La segunda oleada de bananas triploides, con punto de origen y expansión. Las letras AAA Cav. hacen referencia a ‘Cavendish’. Crédito: (ref. 19).

.

Capítulo X: conclusiones / ¿quién esclaviza a quién?

.

Hemos visto la historia de la banana, desde un fruto pequeño y lleno de semillas prácticamente incomible hasta las sabrosas producciones de la variedad ‘Cavendish’. Seres humanos dedicados a los negocios, seguro se sentirían henchidos de orgullo, tienen poder, han esclavizado a una planta para la producción en masa con el objetivo de que les reporte beneficios. Desde edificios de hormigón y cristal podrían disfrutar de sus extensos campos, de plantas cuyos frutos son esquilmados una y otra vez, con una sonrisa de oreja a oreja, el humano admiraría su poder al ver lo que es capaz de hacer como la especie más poderosa del planeta…

Esa sería la perspectiva humana. Aunque quizás un banano no estaría de acuerdo. Desde sus orígenes los bananos han sido pícaros de la jungla cuya única razón de existencia ha sido la propagación y la diseminación. Quizás, si un banano tuviera capacidad de raciocinio, quizás, si fuesen capaces de ser conscientes de su existencia, contarían una historia diferente:

Habrían visto la historia de los humanos, desde criaturitas que viven en pequeñas tribus hasta urbes de acero y hormigón. Bananos dedicados a su multiplicación, seguro se sentirían henchidos de orgullo, tienen poder, han esclavizado al ser humano para su propia multiplicación en masa y a gran escala, solo a cambio de míseros plátanos sin valor. Desde sus legiones contadas por millones, los bananos podrían disfrutar observando a los humanos invertir su más preciado bien (el dinero) para multiplicarlas a ellas, verían humanos transformando hectáreas de terreno solo por ellas, frente a ellas tendrían a humanos trabajando de Sol a Sol para mantenerlas a ellas y solo a ellas; con una sonrisa interna de hoja a hoja, el banano admiraría su poder al ver que han sido capaces de doblegar a una de las especies más poderosas del planeta para su propio beneficio…

.

Vista aérea de hectáreas de cultivo de bananas en Innisfail (Queensland, Australia). Crédito: tropicanabanana

.

En la jungla la banana silvestre usa a los animales para fertilizar sus flores y para dispersar sus semillas, desde la perspectiva de un banano, un murciélago o una civeta son un mero transporte para sus semillas. En el mundo moderno, con sus grandes máquinas y potentes tecnologías, quizás las cosas no hayan cambiado tanto. Los bananos han sacrificado sus semillas y sus frutos son enormes, pero desde la perspectiva de un banano, la situación no dista mucho de su situación original, donde ahora es el Homo sapiens quien es un mero vehículo usado para dominar el mundo y reemplazar a toda planta que pueda competir con ellas. Para el banano es una mejora, un humano es mucho más eficiente que una civeta.

¿Nosotros gobernamos a las plantas? ¿O quizás ellas nos gobiernan a nosotros? No es una pregunta de fácil respuesta y responde más a un ámbito filosófico. Quizás sean ambas cosas a la vez, pero no creo que mucha gente esté dispuesta a admitir que los “hijos de Adán” fueron expulsados del Paraíso para ser esclavos del mundo vegetal.

.

Cuando las bananas gobiernen el mundo… si es que no lo están haciendo ya…

.

Y aquí terminamos. Mi enhorabuena si habéis llegado hasta aquí. Debo admitir que esta es una entrada que tenía ganas de escribir desde que comencé con esta serie hace cuatro años. Hemos visto que la banana, o plátano, o guineo, o pisang, como quieran llamarlo; comenzó como un fruto pequeño, feo, incomible, lleno de molestas semillas y dañino para la salud. Hoy es una maravillosa y dulce fruta ideal para nosotros los Homo sapiens. El plátano llegó a ser tan perfecto para el ser humano porque el ser humano, basándose en mecanismos que suceden continuamente en la naturaleza (como las mutaciones, las hibridaciones y la selección), se empeñó en convertir tan paupérrima fruta en lo que es hoy. La ciencia nos ha desvelado sus secretos, mas aún quedan unos cuantos por resolver, debido a ello… ¡Son requeridos más estudios!

Pero aquí no acaba «El Huerto Evolutivo». En la próxima entrada de esta serie, nos adentraremos en el mundo de un vegetal bastante hardcore desde el punto de vista evolutivo, no se lo pierdan.

[continuará…]

.

Entradas relacionadas:

• Más entradas dedicadas a la domesticación y evolución vegetal en: El Huerto Evolutivo

• Crítica a «44 Hechos científicos corroborados por la Biblia»: (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII) y (IX)

• Ciencia en el Midwest: El estado de las cosas, La gallina de Darwin, Cowboys y Dinosaurios, Dios en la biblioteca y Dios en el diván

• Propagando el creacionismo: (I) y (II)

• Uganda empezará a plantar la próxima semana bananas modificadas genéticamente

• Los problemas crecen

• ¿En qué se equivoca la probabilidad creacionista?

• Dame una prueba de la evolución por 250.000 dólares

• ¿Está el Creacionismo Censurado? (I) y (II)

• Cientos de pruebas de la Existencia de Dios

.
BONUS TRACK Kirk Cameron en Muchachada Nuí. Lo siento, era inevitable ;o)

.

.
BONUS TRACK2 Super Ñoño – El Ser Supremo. Eg que… una cosa lleva a la otra… y claro…

.

.

REFERENCIAS.

.

• 1.- Ball, T. et al. 2006. Differentiating banana phytoliths: wild and edible Musa acuminata and Musa balbisiana. Journal of Archaeological Science 33: 1228-1236.

• 2.- D’Hont, A. et al. 2012. The banana (Musa acuminata) genome and the evolution of monocotyledonous plants. Nature 488: 213-217. Artículo de acceso libre.

• 3.- De Langhe, E. et al. 2010. Did backcrossing contribute to the origin of hybrid edible bananas?. Annals of Botany 106: 849-857. Artículo de acceso libre.

• 4.- Denham, T. P. et al. 2003. Origins of Agricultura at Kuk Swamp in the Highlands of New Guinea. Science 301 (5630): 189-193. Artículo disponible aquí en pdf.

• 5.- Denham, T. P. et al. 2004, New evidence and revised interpretations of early agriculture in Highland New Guinea. Antiquity 78 (302): 839-857. Artículo de acceso libre.

• 6.- Denham, T. P. 2011. Early Agriculture and Plant Domestication in New Guinea and Island Southeast Asia. Current Anthropology 52 (S4) The Origins of Agriculture: New Data, New Ideas, pp. S379-S395. Artículo de acceso libre.

• 7.- Etimologías de Chile. Etimología de Banana. Texto de acceso libre.

• 8.- Galán Saúco, V. & Cabrera Cabrera, J. 1992. Gran Enana, un nuevo cultivar comercial de platanera para Canarias. Departamento de Fruticultura Tropical, Centro de Investigación y Tecnología Agraria (C.I.T.A.). Gobierno de Canarias. Consejería de Agricultura y Pesca. Documento de acceso libre, aquí el enlace a los Cuadernos de Divulgación del Gobierno de Canarias.

• 9.- García-Álvarez, A. 2001. Santo, seña y ruta histórica del plátano hasta Cuba. Revista de Indias 61 (221). doi:10.3989/revindias.2001.i221.486 Artículo de acceso libre.

• 10.- Herrera Rojas, M. & Colonia Coral, L. 2011. Manejo integrado del cultivo de plátano. Universidad Nacional Agraria La Molina, Agrobanco. Artículo de acceso libre y formato pdf.

• 11.- Heslop-Harrison J. S. & Schwarzacher T. 2007. Domestication, Genomics and the Future for Banana. Annals of Botany 100: 1073-1084. Artículo de acceso libre.

• 12.- JAICAF. 2010. Cooking Banana in Africa. Japan Association for International Collaboration of Agriculture and Forestry. Artículo de acceso libre. Artículo en formato pdf.

• 13.- Kennedy J. 2009. Bananas and people in the homeland of genus Musa: not just pretty fruit. Ethnobotany Research and Applications 7: 179-197. Artículo de acceso libre.

• 14.- Li, L.-F. et al. 2010. Molecular phylogeny and systematics of the banana family (Musaceae) inferred from multiple nuclear and chloroplast DNA fragments, with a special reference to the genus Musa. Molecular Phylogenetics and Evolution 57 (1): 1-10. Artículo disponible aquí en pdf.

• 15.- Marod, D. et al. 2010. The Role of Wild Banana (Musa acuminata Colla) on Wildlife Diversity in Mixed Deciduous Forest, Kanchanaburi Province, Western Thailand. Natural Science 44: 35-43. Artículo en pdf de acceso libre.

• 16.- Megenney, W. W. 1983. Common Words of African Origin Used in Latin America. Hispania 66 (1): 1-10.

• 17.- Okoro, P. et al. 2011. Genetic evidence of developmental components of parthenocarpy in Apomictic Musa species. Journal of Plant Breeding and Crop Science 3 (8): 138-145. Artículo de acceso libre.

• 18.- Ortiz, R. & Vuylsteke, D. 1995. Effect of the parthenocarpy gene P₁ ad ploidy on fruit and bunch traits of plantain-banana hybrids. Nature Heredity 75: 460-465.

• 19.- Perrier, X. et al. 2009. Combining Biological Approaches to Shed Light on the Evolution of Edible Bananas. Ethnobotany Research and Applications 7:199-216. Artículo de acceso libre. Artículo de acceso libre.

• 20.- Perrier, X. et al. 2011. Multidisciplinary perspectives on banana (Musa spp.) domestication. PNAS 108 (28): 11311-11318. Artículo de acceso libre.

• 21.- Piperno, D. Phytoliths: An Archaeobotanist’s Best Friend. Smithsonian. National Museum of Natural History. Artículo de acceso libre.

• 22.- Ploetz, R. C. 2000. Panama Disease: A Classic and Destructive Disease of Panama. Plant Health Progress, December 2000. Artículo de acceso libre. Artículo disponible aquí en pdf.

• 23.- Ploetz, R. C. et al. 2007. Banana and plantain—an overview with emphasis on Pacific island cultivars. Species Profiles for Pacific Island Agroforestry. Artículo de acceso libre, disponible en pdf aquí y acá.

• 24.- Racharak, P. & Eiadthong, W. 2007. Genetic relationship among subspecies of Musa acuminata Colla and A-genome consisting edible cultivated bananas assayed with ISSR markers. Songklanakarin Journal of Science and Technology 29 (6): 1479-1489. Artículo disponible aquí en pdf.

• 25.- Robinson, J. C. & Galán Saúco, V. 2010. Bananas and Plantains. Crop production science in horticulture, nº 19; CABI, 311 páginas.

• 26.- Schöff, V. 2004. Intestinal Obstruction Due to Phytobezoars of Banana Seeds: A Case Report. Asian Journal of Surgery 27 (4): 348-351.

• 27.- Simmonds, N. W. 1953. Segregation in some diploid bananas. Journal of Genetics 51 (3): 458-469. Artículo disponible aquí en pdf.

• 28.- Slesak, G. et al. 2011. Bowel obstruction from wild bananas: a neglected health problem in Laos. Tropical Doctor 41 (2): 85-90. Acceso libre.

• 29.- Tang, Z. et al. 2007. Temporal and spatial patterns of seed dispersal of Musa acuminata by Cynopterus sphinx. Acta Chiropterologica 9 (1):229-235

• 30.- UNCTAD. 2012. Banana. United Nations Conference on Trade and Development. Acceso libre.

• 31.- USDA. Bananas, raw. Agricultural Research Service United Status Department of Agriculture. Acceso libre.

• 32.- Mbida Mindzie, C. et al. 2001. First archaeological evidence of banana cultivation in central Africa during the third millennium before present. Vegetation History and Archaeobotany 10: 1-6.

• 33.- Lejju, B. J. et al. 2006. Africa’s earliest banana? Journal of Archaeological Science 33: 102-113.

.

In science we trust
.

Una enorme colmena de abejas, con su reina poniendo huevos e innumerables obreras trabajando sin descanso recolectando néctar y alimentando a las larvas, capaces de morir por defender a la colonia. Un hormiguero, hasta los topes de hormigas, con una única monarca y miles de miembros pertenecientes a las más diversas castas: recolectoras, soldados o matronas. Un avispero, con su gran reina y sus múltiples obreras, una organización terrorífica capaz de acribillarte si les molestas. Los insectos sociales, con su casta de serviciales obreras: trabajadoras, sacrificadas, estériles… son un quebradero de cabeza para la biología evolutiva, un reto para los entomólogos y una de las maravillas del mundo natural. En esta entrada nos adentraremos en su mundo, indagaremos sus orígenes y veremos que tiene que decir la biología evolutiva al respecto.

.

Existen muchos grupos de insectos sociales, entre los más famosos encontramos a las avispas, a las abejas y a las hormigas, todas ellas miembros de los himenópteros, aquellos insectos pertenecientes al orden Hymenoptera, un nombre que deriva de los términos griegos «hymen» que significa ‘membrana’  y «ptera»  que significa ‘alas’; por lo que cuando hablamos de himenópteros hablamos de ‘alas membranosas’. Estos insectos engloban aproximadamente unas 140.000 especies conocidas, alrededor del 10% de toda la biodiversidad planetaria, “un güevo” como dirían algunos. Sin embargo, de todas ellas solo un pequeño porcentaje son insectos sociales, aunque lamento no disponer de las cifras.

Y de todos los insectos sociales, esta entrada está centrada en las avispas. Se intentará vislumbrar como pudieron originarse esas famosas comunidades de insectos, formadas por miles de obreras estériles y una única reina, a partir de ancestros solitarios cuya vida se desenvuelve de forma autónoma. Dado que el comportamiento raramente fosiliza y el estudio genético del comportamiento es una ciencia todavía joven, nos centraremos en los casos transicionales que pueden observarse directamente en la naturaleza.

Tradicionalmente los insectos sociales han sido un reto para la biología evolutiva, sobre todo cuando los estudiosos del asunto dieron cuenta de que eso de ayudar «por bien de la especie» era una pendejada, algo no permitido por la selección natural.  De hecho, aplicando bien la selección natural surgía una paradoja: ¿cómo pueden evolucionar seres altruistas si el egoísmo es una estrategia evolutiva mucho más exitosa? Esta y otras preguntas es lo que veremos en esta entrada. Aunque también me veo obligado a dar un par de apuntes previos… Es una entrada extensa, por ello recomiendo una buena taza de té, un café bien calentito o un sabroso cola cao para leerla en paz y con detenimiento.

Una alternativa es leerla poco a poco cada día, por tal razón ha sido subdividida en once capítulos: los capítulos del I al IV son una introducción y una visión de los modelos que proponen los biólogos para explicar cómo pudo haberse originado una sociedad insectil; los capítulos del V al X son historia natural, un relato de cómo pudieron ir apareciendo sociedades cada vez más complejas, usando para ello ejemplos reales presentes en el mundo natural; podría considerarse un recopilatorio de útiles estrategias de vida que son al mismo tiempo una base para desarrollar estrategias más complejas. El último capítulo engloba unas breves conclusiones… Espero que disfrutéis con la lectura.

.

Nido de avispones (Vespa crabro Linnaeus, 1758), una avispa social presente en Europa y Asia, también es posible de encontrar en la Península Ibérica. Es un bicho grande, lo suficiente como para que morder a sus depredadores sea tan intimidatorio o más que picar. Crédito: Anallergo

.

Capítulo I. Vivir en sociedad: un reto para la biología evolutiva

.

¿Por qué vivir en sociedad? Es una pregunta que ha intrigado a los biólogos durante décadas, especialmente desde el asentamiento de las teorías evolutivas. La principal razón de ello radica en el «altruismo», un comportamiento definido como aquel en el que algunos animales sacrifican su vida y sus recursos en virtud de otros animales. Este sacrificio propio es un rompecabezas para la biología evolutiva, basada principalmente en los fundamentos de la ‘selección natural’ propuestos originalmente por Charles Darwin y Alfred Rusell Wallace. Las sociedades de insectos, cuyas obreras viven de forma «altruista» en virtud de su reina, sacrificando su vida y su reproducción por la colonia, son una visión que en apariencia está totalmente enfrentada al mundo en continua competencia mostrado por la ‘teoría de la selección natural’. El mismo Charles Darwin manifestó en su libro, “El origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida (1859)”, el (aparente) problema que suponían las castas estériles de los insectos para su revolucionario modelo:

.

Darwin y la problemática de los insectos sociales

.

Indudablemente podrían oponerse a la teoría de la selección natural muchos instintos de explicación dificilísima: casos en los cuales no podemos comprender cómo se pudo haber originado un instinto; casos en que no se sabe que existan gradaciones intermedias; casos de instintos de importancia tan insignificante, que la selección natural apenas pudo haber obrado sobre ellos; casos de instintos casi idénticos en animales tan distantes en la escala de la naturaleza, que no podemos explicar su semejanza por herencia de un antepasado común, y que, por consiguiente, hemos de creer que fueron adquiridos independientemente por selección natural. No entraré aquí en estos varios casos, y me limitaré a una dificultad especial, que al principio me pareció insuperable y realmente fatal para toda la teoría. Me refiero a las hembras neutras o estériles de las sociedades de los insectos, pues estas neutras, frecuentemente, difieren mucho en instintos y conformación, tanto de los machos como de las hembras fecundas, y, sin embargo, por ser estériles no pueden propagar su clase.

[…]

Pero en la hormiga obrera tenemos un instinto que difiere mucho del de sus padres, aun cuando es completamente estéril; de modo que nunca pudo haber transmitido a sus descendientes modificaciones de estructura o instinto adquiridas sucesivamente.

Fuente: Charles Darwin – El Origen de las Especies (completo y en pdf) (1859), pág. 244 – 245

.

Aunque la altruista vida de los insectos sociales es uno de los grandes retos de la biología evolutiva, como podemos leer, para Darwin ese altruismo era un asunto menor. El mayor problema era la condición de esterilidad e incapacidad de transmitir los caracteres (la herencia de los caracteres es una de las bases necesarias para la selección natural) más que el propio altruismo. Sin embargo, el mismo Darwin advierte en su publicación que los problemas, en apariencia graves, si se medita sobre ellos… al final no son algo tan problemático como aparentan:

.

Darwin y la importancia de la casta reproductora

.

Esta dificultad, aunque insuperable en apariencia, disminuye o desaparece, en mi opinión, cuando se recuerda que la selección puede aplicarse a la familia lo mismo que al individuo, y puede de este modo obtener el fin deseado.

[...]

Por consiguiente, podemos llegar a la conclusión de que pequeñas modificaciones de estructura o de instinto relacionadas con la condición estéril de ciertos miembros de la comunidad han resultado ser ventajosas, y, en consecuencia, los machos y hembras fecundos han prosperado y transmitido a su descendencia fecunda una tendencia a producir miembros estériles con las mismas modificaciones.

Fuente: Charles Darwin – El Origen de las Especies (completo y en pdf) (1859),  pág. 246

.

Capítulo II. Más allá de Darwin: Hamilton y la selección por parentesco

.

Wynne-Edwards. Crédito: Queen’s University

Los reproductores. Darwin advirtió hace más de 150 años que había que centrarse en los animales reproductores y en las ventajas que suponía tal modo de vida para ellos; en ese sentido, las obreras de casta estéril son consecuencia de la eficiencia de tal modo de vida para la reproducción de las reinas que gobiernan sobre ellas. Esta solución fundada en observaciones del mundo natural es sorprendente, ya que se gestó en una época donde la genética no existía y en la que eran desconocidos los fundamentos por los que ciertos caracteres se heredaban y no otros. Pero profundizar en la idea de la selección natural conlleva aceptar que los comportamientos altruistas son poco ventajosos para aquellos que los realizan: al ceder tus recursos a otros individuos, si esos otros individuos son egoístas, tendrán tus recursos más los suyos y por lo tanto tendrán más éxito reproductor. En consecuencia, cada vez habría más y más individuos egoístas y al mismo tiempo menos y menos individuos altruistas, los cuáles se acabarían extinguiendo debido a tal presión.

Luego los individuos altruistas no deberían existir. Sin embargo, existen… ¿Por qué? Una de las primeras soluciones fue expuesta por el zoólogo británico Vero Copner Wynne-Edwards (1906 – 1997), el cual propuso un modelo que sería bautizado como “selección de grupo”. Dicha idea proponía que los animales pondrían sus habilidades a beneficio de todos sus congéneres, en lugar del suyo propio, de modo que así evitarían la extinción de la especie. Esta idea dio lugar a una expresión muy famosa y arraigada, incluso más allá del campo académico: “los animales trabajan en grupo por el bien de la especie”. Según esta idea, los animales que cooperen entre sí tendrán mayores oportunidades de sobrevivir y reproducirse, siendo el ayudar a los demás un comportamiento ventajoso seleccionado a nivel de grupo (ref. 53 y 54).

Sin embargo, hoy día la mayoría de los biólogos consideran que dichas ideas están equivocadas, observan que los animales tienen poco interés en sus propios congéneres, es más, dichos congéneres son una molestia casi siempre. Por ello, la visión más aceptada de cómo funciona el mundo natural vendría a contarnos algo así: a mí solo me interesa mi propio ser y mi progenie, me da igual que el vecino se rompa una pierna, y casi mejor así, un competidor menos (ref. 54). Por lo tanto, “la lucha por la supervivencia de la especie” es una expresión completamente errónea que hay que descartar. La evolución de los grupos y sociedades animales se debe a otros factores en juego.

.

Las sociedades de leones, Panthera leo (Linneo, 1758), mantienen un equilibrio que puede ser alterado por la llegada de nuevos miembros. Existe una alta jerarquización y competencia dentro del grupo, los machos intentarán dominar a las hembras y viceversa, asimismo, la expulsión del macho dominante por un macho rival implica la matanza de las crías del primero… No es la especie lo que importa. Crédito: yahoo

.

Las ideas de Darwin llevadas hasta sus últimas consecuencias derivan en que lo único que importa es el éxito reproductor. Con el descubrimiento del ADN y los secretos de la herencia gracias al trabajo de Rosalind Franklin, Francis Crick y James Watson; llegarían nuevas propuestas con el objetivo de resolver la cuestión de por qué los genes que derivan en un comportamiento altruista no desaparecen ante los genes que fomentan el comportamiento egoísta. Wynne-Edwards propuso una solución que se ha visto poco reflejada en el mundo natural. Sin embargo otras ideas llegarían, de todas ellas la de mayor calado hasta ahora es mérito del biólogo británico William Donald Hamilton (1936 – 2000), cuyo modelo se desarrolla en la década de los sesenta como extensión de recientes trabajos (en aquel entonces) publicados por el genético y biólogo evolutivo John B. S. Haldane (1892 – 1964).

Con la llegada de los trabajos de Hamilton nace una nueva forma de ver a los seres vivos: desde el punto de vista de los genes. En términos estadísticos, los hermanos comparten entre sí la mitad de sus genes, así que genéticamente hablando dos hermanos equivaldrían a uno mismo. Por ello, si un individuo en un acto de supremo sacrificio muere por salvar a diez de sus hermanos, no es un acto tan altruista como parece; sino que desde el punto de vista de los genes egoístas, dicho sacrificio significa que los genes han aprobado la eliminación de una de sus copias a cambio de salvar otras cinco copias (ref. 17y 23). Vamos, que los genes no han hecho otra cosa que salvarse a sí mismos.

Los primeros trabajos de Hamilton en esta línea fueron publicados en 1964, acompañados de un modelo matemático que podía quebrar esa aparente paradoja entre selección natural y altruismo observada en muchos animales. La conclusión de dichos trabajos es una fórmula matemática que hoy día es conocida como regla de Hamilton (ref. 23), la cual viene a decir que los actos altruistas se realizan entre miembros de la misma familia y que dependiendo del grado de parentesco, el altruismo tiene un beneficio mayor o menor para aquel que realiza el acto altruista. La regla de Hamilton es la siguiente (ref. 17, 18 y 23):

.

B > C / R

.

Esta fórmula viene a decir que para que el altruismo sea una estrategia eficaz, el beneficio que reciben los individuos por el acto altruista (B) debe de ser mayor (>) que el costo que supone dicho acto para el individuo altruista (C) dividido por el grado de parentesco entre dichos individuos (R). En consecuencia, a menor grado de parentesco, mayor debe ser el beneficio obtenido para que dicho acto altruista merezca la pena. Por tal razón el «grado de parentesco» es fundamental, aunque varía en una familia: compartimos la mitad de los genes con nuestros hermanos, la cuarta parte con nuestros medio-hermanos, la octava parte con nuestros primos y el valor se va reduciendo conforme más y más lejanos son los parientes; en consecuencia, desde el punto de vista de los genes, ayudar a unos parientes es más eficiente que ayudar a otros (ref. 17, 18 y 23).

Eso determinaría porque los seres vivos tendrían preferencias por ayudar a ciertos parientes y no a otros, así como las grandes reticencias a ayudar a desconocidos. Esta pauta selectiva ha recibido el nombre de «selección por parentesco» y la estrategia evolutiva que deriva de dicha pauta el nombre de «eficacia biológica inclusiva» (en inglés «inclusive fitness»); simplificando, dicha estrategia viene a decir que genéticamente es más eficiente ayudar a parientes cercanos antes que a parientes lejanos, siendo una pérdida de tiempo ayudar a miembros ajenos a la familia. Por ejemplo, salvar a diez hermanos es más efectivo que salvar a diez primos, porque en el primer caso salvamos cinco copias genéticas de nosotros mientras que en el segundo caso salvamos poco más que una mísera copia genética (ref. 17 y 18).

Desde su mismo planteamiento en 1964 la «selección por parentesco» y la «eficacia biológica inclusiva» fueron aplicadas por Hamilton para explicar la existencia de los insectos sociales, con especial interés en los himenópteros: avispas, abejas y hormigas. Pero antes de entrar en ello hay que conocer la extraña genética de estos animales.

.

Izquierda, John B. S. Haldane (1892 – 1964), genético y uno de los padres de la Síntesis Moderna, créd.: Evolución y Neurociencias. Derecha, William Donald Hamilton (1892 – 1964), el padre de la «selección por parentesco», créd.: The Cultural Niche

.

Capítulo III. La dotación genética de los himenópteros

.

La «haplodiploidía» es un término que hace referencia a la condición genética de ciertos animales, entre ellos la de los himenópteros. En estos animales, las hembras tienen dos juegos de cromosomas (como nosotros), por ello se denominan «diploides». Pero los machos solo tienen un único juego de cromosomas, razón por la cuál se denominan «haploides». Esto que parece tan sencillo tiene grandes implicaciones cuando se trata del reparto genético de una generación a la siguiente.

Las células reproductoras (óvulos y espermatozoides) solo tienen un único juego de cromosomas. Por ello cuando se forman los óvulos, el material genético de la hembra (formado por dos juegos de cromosomas) debe repartirse. Este reparto es siempre equitativo y los óvulos se forman a pares: una mitad de los óvulos recibe una mitad del material genético de la hembra; mientras que la otra mitad de los óvulos recibe la otra mitad del material genético de la hembra. Como consecuencia, dos óvulos tomados al azar tendrán un 50% de probabilidades de compartir el mismo material genético.

.

Distribución de los genes en los gametos de los animales haplodiploides. En los machos todos los espermatozoides son idénticos. En las hembras la mitad de los óvulos tendrán una mitad del material genético materno; la otra mitad de los óvulos tendrán la otra mitad del material genético materno. Crédito: Fuente Propia

.

Por otro lado están los machos, que como solo tienen un único juego de cromosomas no tienen que repartir su material genético cuando fabrican los espermatozoides. En consecuencia, todos los espermatozoides serán iguales entre sí. Esto no sucede en nuestra especie, ya que nuestros machos también tienen dos juegos de cromosomas en sus células, como las hembras.

En los himenópteros las nuevas hembras proceden de óvulos fecundados. Durante la fecundación un espermatozoide se fusiona con un óvulo, mezclándose el material genético de ambos. Este proceso da lugar a unas relaciones de parentesco muy interesantes entre las hembras de himenópteros, donde una hembra compartirá el 50% de sus genes con la mitad de sus hermanas y al mismo tiempo compartirá el 100% de sus genes con la otra mitad de sus hermanas. Por término medio, tenemos que entre hermanas el parecido genético es del 75%. Mientras que entre madre e hija el parecido genético es del 50%. Para Hamilton y biólogos que vendrían después, esto tendría interesantes consecuencias evolutivas.

.

La distribución de la herencia en animales haploidploides. Las hermanas tienen un 50% de material genético idéntico por parte de padre y por término medio un 25% de material genético idéntico por parte de madre: 50% + 25% = 75% . Crédito: Fuente propia

.

Capítulo IV. El modelo de Hamilton. Problemas y nuevos enfoques

.

Si la «selección por parentesco» y la «eficacia biológica inclusiva» son aplicadas a los himenópteros, se vendría a decir que entre las hembras de las avispas es más conveniente ayudar a tu hermana que a tu propia madre, ya que estadísticamente compartes el 75% de tus genes con tus hermanas mientras que con tu madre tan solo es el 50%. Dicho de otro modo: ayudando a una hermana ayudas a un 75% de ti mismo mientras que ayudando a tu madre tan solo ayudas a un 50% de ti mismo. Por ello, en el sentido de mera eficiencia, una hembra de himenóptero tendría la tendencia de ayudar  a sus propias hermanas antes que a su madre y a su propia descendencia. Por esa razón, en los himenópteros la selección por parentesco es convertida en la «hipótesis de la haplodiploidía», pues sería este mecanismo la mecha que inició la fundación de sociedades entre distintos grupos de himenópteros (ref. 18 y 19).

Este planteamiento se ha mostrado muy fructífero con el paso de los años, generando nuevas líneas de investigación e ideas en distintos campos de la ciencia, observándose que entre especies de insectos sociales donde solo el grado de parentesco entre hermanas es diferente, también lo es el comportamiento de la colonia. Sin embargo, para otros autores la «eficacia biológica inclusiva» es insuficiente, ya que no tiene en cuenta el precio del costo altruista y el beneficio obtenido a cambio (ref. 23). En ese sentido, en el pasado agosto del año 2010 fue publicado en la prestigiosa revista Nature un artículo redactado por Martin A. Nowak, profesor de biología y matemáticas de la Harvard University y especialista en la evolución de los seres vivos. Dicho artículo tiene el título de “The evolution of eusociality” y encuentra problemas en el modelo de Hamilton (ref. 33):

• 1.- Existen varios de tipos de asociaciones donde no existe la haplodiploidía: termitas, gambas del género Synalpheus, algunos escarabajos o las ratas topo de la familia Bathyergidae.

• 2.- La sociedad no es tan habitual incluso en los himenópteros haploidiploides: ninguna de las 70.000 especies conocidas de avispas parásitas y ninguna de las 4.000 especies de avispas conocidas por el nombre de “moscas de sierra” o “moscas portasierra” ha desarrollado algún tipo de sociedad.

• 3.- Dichos autores consideran que la hipótesis de Hamilton es una aproximación matemática limitada, más que una teoría evolutiva propiamente dicha.

• 4.- Como conclusión: las sociedades habrían evolucionado por medio de la selección natural de toda la vida; comenzando con animales que cuidan de su prole hasta sociedades donde sus miembros permanecen juntos por el beneficio propio, luego aparecerían sociedades donde las “castas obreras” son obligadas a ser esclavas.

.

La solitaria avispa Arge ochropus (Gmelin in Linnaeus, 1790) (= Arge rosae), presente en la Península Ibérica y llamada popular y equívocamente como “mosca portasierra”. Las larvas, con aspecto de oruga, se alimentan de rosal (siendo la pesadilla de jardineros). Izquierda, adulto, créd.: Ramón Casadó – Flickr. Derecha, larva, créd.: Institut d’Estudis Catalans

.

Las ideas de Nowak levantaron una gran polvareda y no buena acogida por varios grupos de investigación. Varias críticas fueron publicadas en la revista Nature y se centraron en varios puntos del artículo de Nowak: (1) la selección natural explica la presencia estructuras con apariencia de diseño en la naturaleza y la «eficacia biológica inclusiva» explicaría la función de dicho diseño; (2) el modelo de Hamilton ha demostrado gran poder explicativo durante los últimos 40 años, desde comportamientos de mera cooperación hasta sociedades altamente complejas; (3) solo se han desarrollado sociedades con castas estériles en animales con asociaciones entre madre e hijas; (4) las diversas interacciones sociales de una sociedad de insectos pueden explicarse vía “selección por parentesco”; y (5) selección natural y selección por parentesco no son excluyentes, sino complementarias; entre otras (ref. 1, 4, 11, 24 y 38).

Lo bueno de este tipo de trabajos es que siempre viene bien cuestionar las propias ideas y ver otras perspectivas, por no mencionar que grupos de investigación enfrentados entre sí buscarán las debilidades de su contraparte, siendo esta buena forma de avanzar en el conocimiento. Otros grupos de investigación consideran que la evolución de los insectos sociales ha sido fruto de combinar las «exaptaciones» presentes en los himenópteros solitarios con nuevas adaptaciones asociadas a comportamientos más sociales, donde lo importante siempre ha sido el beneficio personal. Para estos autores los modelos de Hamilton estarían opacados por la propia selección natural (ref. 28). Ese camino evolutivo, desde un animal que viven en soledad hasta uno que forma grandes colonias con distintas castas, es un camino lleno de pequeños pasos y transiciones observables a día de hoy y es lo que veremos a continuación.

.

La solitaria avispa llamada sírice gigante, de nombre científico Urocerus gigas (Linnaeus 1758), presente en Norteamérica y Europa (incluyendo la Península Ibérica), sus larvas viven de 1 a 3 años en el interior de troncos de coníferas devorando la madera. Izquierda, adulto, créd.: wikipedia. Derecha, larva, créd.: Massachusetts Pests

.

Capítulo V. Exaptaciones / maternidad y violencia en avispas solitarias

.

«Exaptación», antes conocida como «preadaptación», hace referencia a aquellas habilidades de los seres vivos útiles para su modo de vida actual, pero que al mismo tiempo podrían ser útiles para vivir de forma diferente. Las avispas solitarias son un buen ejemplo de ello. Entre ellas encontramos a las del género Ammophila, pertenecientes a la familia Sphecidae y con alrededor de 200 especies distribuidas en las zonas cálidas de todo el mundo (ojito, un género de plantas también se llama Ammophila). El nombre Ammophila deriva de los términos griegos «psammos» que significa ‘arena’ y «phila» que significa ‘amor’, por lo que Ammophila significa literalmente ‘amante de la arena’.

Son avispas que habitan suelos de arena compactada con algo de vegetación. En la época de cría, durante las horas más cálidas del día, excavan sus nidos en el suelo: un simple tubo vertical ensanchado en una cámara final (ref. 12, 16 y 35). Finalizada la construcción lo ocultan parcialmente y salen de caza; el estudio de Ammophila sabulosa (Linnaeus, 1758) y de Ammophila dysmica Menke, 1966 revela que son expertas cazadoras que depredan sobre más de 40 especies de lepidópteros (mariposas y polillas) cuyas orugas capturan como alimento para sus larvas. Estas avispas pican a las orugas paralizándolas sin matarlas, de ese modo no mueren y cuando sus larvas eclosionen dispondrán de alimento vivo y fresco. Una vez han aprovisionado bien el nido, como cuidadosas madres lo sellan firmemente con guijarros, arena y materia vegetal, para abandonarlo y empezar de nuevo; de ese modo sus larvas permanecerán ocultas con una buena provisión de orugas vivas (ref. 12 y 35).

La especie Ammophila harti (Fernald) tiene un comportamiento ligeramente distinto, ya que no aprovisionan el nido de una sola vez para luego sellarlo, sino que alimentan progresivamente a las larvas durante varios días. Esto tiene dos ventajas: las larvas obtienen alimento más fresco y además tienen un cuidado más personalizado, que permite que sus madres las limpien de parásitos, el mayor enemigo de estas avispas. Aunque buenas madres, son avispas solitarias y por ello muy competitivas y agresivas con sus congéneres: las hembras pelearán entre sí por las orugas, se enfrentarán a aquellas hembras que se acerquen al nido y si tienen la ocasión intentarán usurpar el nido de otra hembra (ref. 16). Sin ir más lejos, Ammophila urnaria Dahlbom, 1843 construye nidos subterráneos que aprovisionan con orugas, pero son expertas en robar orugas de otros nidos y en conquistar nidos ajenos, con el fin de eliminar los huevos presentes para depositar los propios (ref. 30).

.

Arriba, nidos de Ammophila harti (Fernald); (A) nido con cierre temporal y (B) nido con cierre definitivo; créd.: (ref. 16). Abajo, la preciosa Ammophila sabulosa (Linnaeus, 1758) que también puede aparecer en la Península Ibérica; izquierda, ejemplar adulto, créd.: wikipedia; derecha, hembra picando a una oruga (la comida de la prole), créd.: rutkies

.

El comportamiento maternal de las avispas del género Ammophila es una buena estrategia para sacar adelante a la progenie. De hecho es una de las dos principales estrategias reproductivas que existen en el mundo natural, ambas útiles, ambas con pros y contras:

• 1.- Estrategia de la r. Invertir todas las energías en producir inmensas cantidades de huevos, los cuáles deberán sobrevivir solos y de los que solo una ínfima parte alcanzará la edad adulta.

• 2.- Estrategia de la K. Depositar pocos huevos e invertir mucha energía en cuidarlos, para que los pocos huevos depositados sobrevivan hasta la edad adulta.

.

Ambas estrategias tienen sus ventajas y sus inconvenientes. Nuestra especie y las avispas solitarias han adoptado la segunda estrategia. Para desempeñarla las avispas solitarias construyen nidos, los llenan de provisiones y los sellan para protegerlos de parásitos y competidores. No solo contamos con el ejemplo del género Ammophila, en esta página hemos conocido a las avispas esmeralda Ampulex compressa (enlace) y a las avispas del género Methocha (enlace), también avispas solitarias que tras cazar a su presa, la paralizan, la ocultan concienzudamente y ponen un huevo sobre ella; ya que en el mundo exterior existen muchos peligros.

Entre tales peligros se encuentran las avispas de la familia Chrysididae, especialistas en localizar hembras excavando nidos y en parasitarlos mientras dichas hembras salen de caza; o ciertas moscas de la familia Sarcophagidae, que se cuelan en el nido mientras la hembra está dentro ocupada con cualquier tarea; en ambos casos estos parásitos pueden arruinar el metódico trabajo de Ammophila al matar a las larvas de esta (ref. 35).

A continuación un breve vídeo donde David Attenborough nos presenta a la simpática Ammophila.

.

.

Capítulo VI. Tolerancia y semi-sociales / cuando las avispas colaboran

.

¿Cómo protegerse pues de parásitos y otros enemigos? Bueno, quizás no sea mala idea que alguien se quede vigilando el nido. Eso es lo que se ha observado en otras avispas de la familia Sphecidae, como las del género Cerceris, con 850 especies descritas y de distribución cosmopolita. Entre ellas está Cerceris antipodes Smith, 1856, nativa de Australia. Al igual que Ammophila, esta avispa construye tubos en el suelo que aprovisionan con presas, aunque caza escarabajos crisomélidos en lugar de orugas. Sin bien esta avispa es diferente con respecto a las que hemos presentado anteriormente: los nidos están habitados por dos a cuatro hembras que hacen turnos de vigilancia; de modo que mientras las demás cazan, una hembra hace turno de guardia bloqueando con su propio cuerpo la entrada del nido, impidiendo el acceso a los abundantes parásitos y predadores (ref. 3).

Los estudios realizados sobre este bicho indican que el modelo de Hamilton de la selección por parentesco no estaba mal encaminado: los nidos comunales suelen ser compartidos por hembras emparentadas entre sí (madres e hijas o bien entre hermanas); aunque también son frecuentes los nidos ocupados por hembras sin parentesco y alguna vez se ha visto algún nido ocupado por dos especies distintas (ref. 31). Lo que demuestra que son agregaciones poco especializadas, donde todos sus miembros tienen el interés de sacar adelante a sus propias crías (ref. 3 y 31). Dicho interés es más manifiesto en ambientes donde el suelo es tan duro que excavar un nido es muchísimo más caro energéticamente que robarlo: en tal caso las hembras se enfrentarán entre sí por lograr un nido que puedan usar, tal y como se ha observado en la avispa Cerceris cribosa Spinola, 1841 de Panamá (ref. 10).

.

Arriba, ejemplares del género Cerceris en la puerta de sus nidos, créd.: American Insects. Abajo, agregaciones de nidos de Cerceris simplex, créd.: (ref. 2).

.

Otra avispa interesante es Montezumia cortesioides Willink, 1982 de las zonas tropicales de Sudamérica (Colombia) y miembro de la subfamilia Eumeninae. Esta avispa construye pequeños nidos de barro con dos a cuatro celdas; de forma similar a Ammophila harti, estas avispas alimentan a sus crías con diminutas orugas de forma progresiva, pero solo atienden una única celda de cría al mismo tiempo. Lo interesante de este caso es que las hijas no llegan a abandonar el nido materno, sino que prefieren quedarse en él. Sin embargo, no hay cooperación: las hembras solo se ocupan de sus propias celdas y crías, no dudando en robar las orugas de sus hermanas y en competir por las celdas vacías; tampoco existen comportamientos de acicalamiento social, las hembras se asean a sí mismas tal y como hacen las avispas solitarias (ref. 50).

Ligeramente diferente es la historia de la avispa tropical Trigonopsis cameronii (Kohl, 1902) de Centroamérica y Sudamérica. Construye nidos de barro y su rutinaria vida consiste en elaborar una celda, capturar una cucaracha para meterla en dicha celda, poner un huevo sobre ella, cerrar la celda y reabrirla al cabo de dos o tres días, para llenarla de cucarachas antes de sellarla definitivamente. Como en el caso anterior, las hijas adultas se quedarán en el nido, pero a diferencia de este se mostrarán pacíficas con sus congéneres y los enfrentamientos serán raros. Aunque un rasgo que indica el carácter “primitivo” de esta asociación es que no existe reconocimiento entre las avispas, por ello una avispa puede establecerse en un nido ajeno sin muchos problemas, por otro lado, cada avispa se ocupa de sus propios asuntos (ref. 8).

En estos casos encontramos avispas que forman pequeñas asociaciones, humildes comunas donde viven juntas pero donde cada una se ocupa de sus propias celdas y sus propias crías, incluso llegando a competir con sus vecinas. Este modo de vida recibe el nombre de «semi-social» y tiene sus propias ventajas; por ejemplo, la presencia continua de adultos en el nido a modo de guardianas es una vía para defenderse de los parásitos y predadores, los cuales podrían atacar las larvas y poner en peligro a las nuevas generaciones (ref. 2, 3 y 8). Con todo, existen avispas que han llevado a este tipo de asociaciones un poco más lejos.

.

Si el autor de la foto no se ha equivado… Izquierda, ejemplares y celdas del nido comunal de Montezumia dimidiata Saussure, 1852, créd.: Leopoldo Castro – Flickr. Derecha, agregación de celdas de nido comunal de avispas del género Montezumia, créd.: Leopoldo Castro – Flickr.

.

Capítulo VII. Extendiendo el cuidado materno / avispas subsociales

.

Los comportamientos vistos anteriormente son las «exaptaciones» necesarias para generar una sociedad, comportamientos útiles ahora que coinciden con los comportamientos necesarios para vivir de otro modo. En ese sentido, los entomólogos ven a las grandes y complejas sociedades de insectos como una extensión y prolongación de los cuidados maternos de las avispas solitarias que viven en soledad o en comunas (ref. 39). De hecho, se ha descubierto en la avispa social Polistes metricus Say, 1813, que los genes activos en el cerebro de las obreras son los mismos genes activos en las reinas cuando estas están fundado la colonia (momento en el cual no son muy diferentes de avispas solitarias construyendo su nido) (ref. 40).

Si bien, para los entomólogos la primera fase de la evolución de una sociedad es el comportamiento «subsocial»: todo cuidado de la progenie desde el momento en el que son puestos los huevos; dicho comportamiento es el más “primitivo” nivel de asociación entre progenitores y su descendencia (ref. 39). Ya hemos visto ejemplos de comportamiento «subsocial» en el capítulo anterior, con avispas que cuidan del nido hasta que sus larvas alcanzan la edad adulta.

Sin embargo, una extensión de dicho comportamiento se observa en las avispas de la subfamilia Stenogastrinae, nativas del sureste asiático y en inglés conocidas como «hover wasp», que vendría a significar algo así como “avispas flotantes”, ya que son capaces de mantenerse estáticas en el aire (ref. 51). Entre ellas, nativa de Malasia, se encuentra Eustenogaster calyptodoma (Sakagami & Yoshikawa, 1968), cuyos nidos de papel con forma de botijo invertido alojan un diminuto panal; dichos nidos son fundados por una única hembra que lo vigilará y que cuidará de sus larvas (ref. 22).

Esta especie representa un cambio con respecto las especies anteriormente vistas: las hijas adultas no solo se quedan en el nido, sino que ayudan a su mantenimiento. Además presentan otro primigenio giro hacia la sociedad: la división del trabajo, la hija actúa como recolectora y su madre como guardiana. Aún así no pueden considerarse animales “verdaderamente sociales”, ya que la relación entre madre e hija es temporal; al cabo de una semana la hija alcanza la madurez sexual y abandona el nido con objeto de fundar el suyo propio, preferiblemente ocupando un nido abandonado o conquistando alguno que le interese. Igualmente, son poco sociables, mantienen las distancias y cuando descansan prefieren situarse en lados opuestos del nido (ref. 22).

.

La avispa Eustenogaster calyptodoma (Sakagami & Yoshikawa, 1986). Izquierda, esquema del nido, créd.: (ref. 22). Centro, vista externa del nido. Derecha, precioso ejemplar adulto. créd.: terraincognica96 – Flickr

.

De la misma subfamilia es la avispa Parischnogaster mellyi (Saussure, 1852) nativa de la isla de Sumatra y Tailandia. Construye nidos de “papel” utilizando restos vegetales o reciclando nidos abandonados, aunque son nidos de mala calidad comparados con los de las avispas que forman panales en la Península Ibérica (ref. 20). Al igual que en el caso anterior, las “colonias” son fundadas por una única hembra (ref. 21) y las hijas permanecen en el nido hasta que alcanzan la madurez. Sin embargo, se quedan mucho más tiempo que en el caso anterior: hasta 20 días (ref. 49). Aún así siguen siendo asociaciones reducidas y raramente se superan las tres hembras (aunque a veces pueden encontrarse hasta nueve individuos). En esta especie también hay división del trabajo: la madre vigila el nido y las hijas actúan como recolectoras hasta que decidan abandonarlo  (ref. 49 y 51).

Esta estrategia es bastante novedosa ¿Qué ventajas tendría para las hijas sacrificar parte de su vida por ayudar a su madre y no vivir por su cuenta? Quizás parte de la respuesta provenga de los modelos de Hamilton, después de todo una hija que ayude a sus hermanas a salir adelante sería comparable a una amalgama de genes ayudando a sus propias copias a salir adelante. Pero también puede tener otra connotación: la que hoy es una ayudante de la matriarca el día de mañana será una matriarca con sus propias ayudantes; es un programa genético equivalente al crecimiento, si para ser un adolescente antes debiste de ser un niño, en este caso para ser matriarca con ayudantes antes debiste de ser ayudante.

.

Hembra de Parischnogaster mellyi (Saussure, 1852) en su nido. Crédito: (ref. 45).

.

Del mismo grupo de avispas es la malaya Parischnogaster jacobsoni (Buysson, 1913), construye nidos muy sencillos dispuestos a lo largo de finas y delgadas ramitas. Los nidos son fundados por una única hembra que cuidará de sus larvas, a las que alimentará con secreciones; como en el caso anterior, las hembras jóvenes se quedan en el nido hasta que alcanzan una madurez adecuada, pero se quedan más tiempo en el nido: probablemente entre 20 y 50 días. Como en el caso anterior también se mantiene una primigenia división del trabajo, la hembra llamada dominante guarda el nido mientras las subordinadas actúan como recolectoras (ref. 43).

Dominantes y subordinadas, en estas avispas se observa por primera vez un comportamiento que será preciso y necesario en las sociedades de insectos más complejas: la «dominancia», el poder someter a las demás. Puede parecer paradójico que se precise del sometimiento si lo que se busca es la cooperación, pero la realidad es cruel: las castas de obreras estériles no son algo muy diferente a esclavos sometidos al poder de la reina, bajo métodos que veremos más adelante. Por ello la dominancia tuvo que aparecer de alguna forma y por alguna razón.

Estos preámbulos de la dominancia se observa en Parischnogaster jacobsoni, donde a pesar del pequeño tamaño de sus asociaciones (raramente superan las seis hembras) se observan hembras con mayor “poder” que las demás. El poder, la dominancia, otorga privilegios: (1) pueden solicitar alimento a las subordinadas; (2) tienen preferencia de paso; (3) y prioridad de reproducción. Esto último se sospecha por el mayor desarrollo de los ovarios de la hembra dominante, habitualmente la de mayor edad y fundadora de la colonia; si bien en estas colonias puede haber más de una hembra poniendo huevos, según su estatus en la jerarquía. Para ejercer el dominio estas avispas no son muy discretas, usan la violencia para mantener el poder (ref. 43).

Dicha situación lanza una pregunta: ¿Por qué soportar tal situación de violencia en lugar de vivir por su cuenta? Según los entomólogos, el pequeño tamaño de estas primitivas colonias (no mayores de seis hembras) implica que realmente las hembras abandonan el nido para vivir por su cuenta. Lo que nos lleva al caso anterior: al modelo de Hamilton (según el cual las hembras no harían sino ayudar a sus copias genéticas) podemos sumarle el hecho de que la subordinada de hoy será la dominante de mañana. Adicionalmente, el quedarse en el nido puede ser ventajoso en un ambiente donde hay escasez de buenos lugares para nidificar, ya que siempre queda la posibilidad de que la hembra dominante desaparezca, entonces será posible heredar la colonia; fenómeno demostrado en experimentos donde la hembra dominante ha sido eliminada (ref. 43).

.

Precioso ejemplar de Parischnogaster jacobsoni (Buysson, 1913) construyendo estructuras gelatinosas a modo de defensa. Son sintetizadas a través de las llamadas glándulas de Dufour. Crédito: aisasp.it

.

Capítulo VIII. Primeras sociedades / eusociales primitivos

.

Ahora podría decir que el siguiente paso de esta historia son los insectos «eusociales primitivos», animales ’verdaderamente sociales’ donde por primera vez podría hablarse de castas: hembras reproductoras y hembras obreras (ref. 40 y 52). Pero la avispa que será presentada a continuación no es tan “avanzada”; más bien encuadra como un caso transicional entre los  más avanzados «subsociales» y los más ancestrales «eusociales primitivos». Se trata de la tropical Ropalidia cyathiformis (Fabricius, 1804). Perteneciente a la subfamilia Polistinae, es una avispa nativa del subcontinente indio que construye nidos de papel semejantes a los panales que solemos encontrar en nuestros campos. Como en el capítulo anterior, no existen diferencias morfológicas entre individuos, todas las hembras colaboran en el mantenimiento de la colonia y todas las hembras tienen potencial para reproducirse y ser dominantes (ref. 13).

Las principales diferencias con respecto a las avispas del anterior capítulo radican en dos puntos: (1) las colonias son más grandes, albergando entre 15 y 20 individuos aunque a veces pueden llegar a la treintena; (2) la dominancia y sus consecuencias son mucho más marcadas. De modo que las hembras más dominantes pasan mucho más tiempo en el nido, menos tiempo recolectando y lo que es más importante, la mayoría de los huevos son suyos; pero no hay una única “reina”, sino que hasta cinco hembras pueden dedicarse a poner huevos en estas “colonias” (ref. 13 y 29).

Claro que la dominancia no es gratis, hay que ganársela a base de agresividad para subyugar e inhibir la reproducción del resto de miembros de la colonia, llegando al extremo de utilizar mordiscos o picotazos. Otro carácter interesante de estas colonias es que la “reina” es perfectamente sustituible, su eliminación conlleva que cualquier otra hembra sexualmente madura pueda reivindicar el trono… aunque usualmente es la segunda hembra en el rango quien ocupa dicho puesto con mucha violencia de por medio (ref. 13 y 29).

.

Colonia y hembra de Ropalidia cyathiformis (Fabricius, 1804). Crédito: Indian Institute of Science (1), (2)

.

Una variante del caso anterior, de carácter transicional y más próximo a sociedades más complejas de insectos sociales, es el caso de Ropalidia marginata Lepeletier, 1836; nativa del subcontinente indio, el sureste asiático y Australia. Los nidos son fundados por una o unas pocas hembras y como en casos anteriores las hijas se quedarán en el nido. Sin embargo existe una notable diferencia con el caso anterior, solo una única hembra tendrá el monopolio de la puesta de huevos en toda la colonia. Por lo que por primera vez aparecen dos castas: la “reina” y las “obreras” (ref. 32, 34 y 36).

Otra interesante diferencia es que la dominancia es pacífica, lograda a través de feromonas, compuestos volátiles dispersos en el aire que “controlan” a las otras hembras del nido. Estas feromonas son secretadas por una glándula especial llamada glándula de Dufour cuyo desarrollo está íntimamente ligado al desarrollo y maduración de los ovarios (ref. 32). Si bien es la primera vez que mencionamos esta glándula, no es un invento nuevo, en las avispas «subsociales» de la subfamilia Stenogastrinae esta glándula sirve para adherir huevos y larvas a las celdas, almacenar alimentos, es una nutritiva “leche” para las larvas e incluso permite fabricar estructuras viscosas a modo de protección. Ante tantas funciones, todas ligadas a la reproducción, no sería tan descabellado pensar que dicha glándula haya permitido a Ropalidia la producción de feromonas de control (ref. 21, 43 y 44).

Estas colonias son tan pacíficas que incluso parecerían avanzadas, pero sería engañoso, para empezar las diferencias entre las castas no son tan claras (salvo por el hecho de que solo una se dedica a poner huevos) y cualquier hembra tiene potencial para reproducirse (aunque las “obreras” tienen el desarrollo de sus ovarios inhibidos a causa de las feromonas reales). Por ello cabe añadir que esta paz solo existe bajo ciertas condiciones: (1) las “reinas” son muy agresivas en colonias recién fundadas con bajo nivel de feromonas; (2) si se reduce artificialmente el nivel de feromonas las “obreras” pueden rebelarse y atacar a la “reina”; (3) la “reina” responderá con violencia para mantener el control hasta que los niveles de feromonas se restauren; (4) y si por alguna razón la “reina” es eliminada, una “obrera” se volverá muy agresiva con sus congéneres hasta que se asegure el trono mediante control hormonal (ref. 34, 36 y 52).

.

La avispa Ropalidia marginata Lepeletier, 1836. Izquierda, nido de avispas, fotografía procedente de la página de PNAS del Dr. Raghavendra Gadagkar, uno de los entomólogos que más ha estudiado a esta especie, créd.: PNAS. Derecha, hembra adulta, créd.: wikipedia

.

Dichos comportamientos agresivos recuerdan mucho a Ropalidia cyathiformis, de hecho si la “reina” desaparece, la “obrera” que hereda el trono tiene sus ovarios muy poco desarrollados y una glándula de Dufour que secreta sustancias propias de “obrera”. Solo cuando sus ovarios maduren y su glándula de Dufour comience a sintetizar feromonas reales reducirá su nivel de agresividad. Al cabo de unos días, dicha “obrera” será a nivel de comportamiento, madurez de ovarios y feromonas, una nueva “reina” indistinguible de la anterior. Para los científicos, todas las mentadas actitudes violentas son reminiscencias de un pasado donde sus ancestros doblegaban a las demás hembras con agresividad, tal y como hace Ropalidia cyathiformis (ref. 34, 36 y 52).

En Ropalidia marginata también aparecen rasgos de una tendencia a generar castas: bajo condiciones experimentales algunas hembras nunca llegan a poner huevos mientras que otras sí; al mismo tiempo, algunas hembras necesitan mucho menos tiempo que otras para empezar a poner huevos; por ello habría una ligera desviación, con hembras más parecidas a obreras y otras más parecidas a reinas. Para los autores, estas diferencias se deberían a una diferente alimentación de las larvas: en nidos jóvenes las limitaciones de la fundadora no permitirían tener larvas bien alimentadas y de estas saldrían hembras más parecidas a obreras; en nidos maduros con “reinas ancianas” las pocas larvas presentes tendrían un regimiento de obreras que las alimentarán de lujo, por lo que se desarrollarían como hembras más parecidas a reinas (ref. 14).

.

Panal de Ropalidia marginata Lepeletier, 1836. Se pueden apreciar las larvas en el interior de las celdas y celdas selladas por una capa de seda blanca, en su interior residen los futuros miembros de la colonia en plena metamorfosis. Crédito: wikipedia

.

Capítulo IX. Hacia el punto de no retorno / aparecen las castas

.

La presencia de castas formadas por obreras estériles es uno de los rasgos más notorios de los insectos sociales. Hasta ahora hemos visto que las estrategias presentadas pueden llegar a ser útiles y ventajosas para cualquier individuo de la colonia, incluso las “obreras” de ciertas especies pueden tener la oportunidad de heredar la colonia o de fundar la suya propia, momento en el que tendrían a sus propias subordinadas. Sin embargo, en algún momento de la historia evolutiva de los insectos sociales se sucedería un punto de no retorno, donde el carácter estéril se mantendría de por vida; ante tal situación las obreras necesitarían proteger y cuidar a su reina para que esta pudiese reproducirse por ellas y las reinas necesitarían de sus obreras para poder sobrevivir (ref. 28).

Estos preámbulos aparecen en los insectos considerados «eusociales primitivos»: apenas hay diferencias físicas entre castas (reina y obreras) y  todos los miembros de la colonia (incluso la reina) han participado alguna vez en su vida en las tareas domésticas (búsqueda de alimento, cuidado de las larvas, construcción del nido, defensa, etc.). Estos insectos representan otra variante cambio respecto a las avispas anteriormente vistas: una vez la hembra fundadora (la reina) logra su primera generación de obreras, abandona las labores del hogar para dedicarse en exclusiva a la reproducción (ref. 40).

.

Modelo del origen del comportamiento de las obreras y evolución de la eusociabilidad en las avispas del papel. Los círculos representan el comportamiento maternal dividido en mantenimiento de la colonia (púrpura) y deposición de huevos (amarillo). Los animales solitarios y eusociales facultativos tienen una morfología única, los eusociales primitivos pueden pasar de una casta a otra, cosa no posible en eusociales avanzados. Una vez evolutivamente se alcanza la irreversibilidad, la selección actuaría primariamente a nivel de colonia. Crédito: (ref. 28).

.

Ese punto de no retorno nos lleva a las avispas del género Polistes, criaturas cosmopolitas cuyo nombre más familiar es el de “avispas del papel”, puesto que fabrican sus panales con materia vegetal masticada. Dependiendo de la especie, estas avispas fundan sus nidos individualmente o en pequeños grupos de fundadoras (formados fundamentalmente por hermanas). Tras criar la primera generación de obreras, la fundadora se convierte en la principal ponedora de huevos de la colonia (ref. 41). Sus colonias raramente superan los 100 individuos y no hay una clara distinción morfológica entre castas (reinas y obreras se parecen mucho). Sin embargo, la organización está bastante bien organizada, al igual que en Ropalidia la casta de obreras se apaña muy bien sola y es capaz de auto-organizarse eficientemente, incluso si la reina es retirada de la colonia (ref. 7).

Interesante es el caso de Polistes gallicus Linnaeus, 1761, avispa presente en las costas mediterráneas. Las obreras, todas hermanas entre sí, son las responsables de mantener la colonia, sin embargo esto no las cohíbe para la reproducción, sino que tienen capacidad para producir sus propios huevos y larvas. No se aparean para ello, no lo necesitan, de dichos huevos sin fecundar nacerán machos. Dada la genética de estos insectos, se establecerán interesantes relaciones de parentesco: (1) una obrera tendrá una relación genética del 50% con sus hijos; (2) del 37,5% con sus sobrinos; (3) y tan solo del 25% con los hijos de la reina (ref. 37).

Según los postulados de Hamilton, esta diferencia de parentesco establecería un conflicto de intereses en el que a las obreras les interesaría más cuidar a sus propios retoños y el de sus hermanas antes que los de la reina. Y esto es lo que sucede: las obreras intentarán criar a sus hijos y sobrinos al tiempo que la reina intentará evitarlo. Para ello la reina atacará a las obreras para impedir que pongan huevos y destruirá todo huevo de obreras. En cambio, las obreras podrán combatir esta estrategia de la reina al estilo francés: regicidio. De hecho, en trabajos realizados sobre esta especie las reinas solo se han encontrado en el 26% de las colonias, hecho también reportado en especies cercanas como Polistes dominulus o Polistes nimphus (ref. 37).

.

La avispa europea Polistes gallicus Linnaeus, 1761; muy común en la Península Ibérica. Izquierda, panal con celdas en etapa de pupación, créd.: wikipedia. Derecha, una elegante hembra adulta, créd.: wikipedia

.

En estos insectos las diferencias entre castas apenas se aprecian a simple vista, las reinas son poco más grandes que las obreras y… ya está. Si bien, estudios más meticulosos indican que en algunas especies del género Polistes, como la ya presentada Polistes gallicus, aparece una incipiente diferenciación entre castas, un estadio intermedio entre «eusociales primitivos» y «eusociales avanzados». Estas diferencias se asocian a una glándula llamada «órgano de Van der Vecht» cuya función es producir sustancias que actúan como repelentes de hormigas, medio para reconocer a miembros de la misma colonia e inhibidores de la reproducción de las obreras (ref. 6).

El estudio de dicho órgano señala que su tamaño es diferente según la casta: en obreras es más pequeño de lo que corresponde al tamaño del animal y justo lo inverso se observa en las reinas. Para los científicos esto estaría relacionado con el papel de cada casta de la colonia y desde una perspectiva evolutiva es una incipiente vía de diferenciación entre castas de insectos. Dicho órgano también tiene funciones variables a lo largo de la vida de la colonia, funciones útiles para vislumbrar la evolución de un órgano con una función determinada hacia otra función distinta (ref. 6):

• 1.- Durante la fundación de la colonia el «órgano de Van der Vecht» es empleado por la fundadora para producir sustancias útiles como repelentes de depredadores (especialmente hormigas), la hembra impregna el nido con dicha sustancia.

• 2.- Con la llegada de las obreras, estas se mostrarán más agresivas frente hembras con olores ajenos, esto podría ser un primer atisbo de reconocimiento entre miembros de la misma colonia.

• 3.- Finalmente, la sustancias secretadas a través del «órgano de Van der Vecht» por obreras y reinas son distintas, en tal caso tendríamos otro atisbo de feromonas reales que inhiben la reproducción de las obreras.

.

Por otro lado, aunque las diferencias físicas entre obreras y reinas son mínimas, no así sucede con el funcionamiento de sus cuerpos y duración de sus vidas. En el género Polistes la casta de obreras tiene una vida corta y no sobrevive al invierno. Por el contrario, la casta de hembras destinada a convertirse en reinas, que llamaremos fundadoras (en inglés reciben el nombre de «gynes», no he encontrado un término equivalente más aproximado), tienen una vida mucho más larga y deben sobrevivir al invierno para fundar una nueva colonia al año siguiente; para ello las fundadoras deben entrar en una fase denominada «diapausa»: un estado de letargo que precisa de lípidos y proteínas especiales como reserva energética (ref. 41).

Para desarrollar tales estrategias de vida tuvo que existir una fuerte presión selectiva para convertir a las obreras en bichos temporales y a las fundadoras en un seguro a largo plazo, aunque paradójicamente, dicha selección poco hiciera por el aspecto físico. Sin embargo, otros científicos tienen un modo distinto de ver la evolución de tales diferencias. En el año 2005 en la revista Science se publicó un artículo titulado “Bivoltinism as an Antecedent to Eusociality in the Paper Wasp Genus Polistes” donde se daba popularidad a una novedosa idea cuyo principal defensor es el Dr. James H. Hunt, profesor de ciencias biológicas y de entomología de la North Carolina State University (EE.UU.).

Esta nueva idea se basa en el «bivoltinismo», una estrategia de vida en la que un animal tiene dos generaciones anuales: (1) una primera generación de crecimiento rápido y corta vida adulta cuya meta es engendrar la segunda generación; y (2) una segunda generación con una fase denominada «diapausa» en la que el animal entra en letargo durante condiciones ambientales adversas (como el invierno) con objeto de reproducirse al año siguiente (ref. 25 y 26).

.

Modelo de un año en una especie bivoltina. (G1) primera generación del año; (G2) segunda generación del año. Cada color representa una etapa de la vida, el segmento de dicha etapa su duración. Crédito: (ref. 25).

.

Por tal estrategia de vida los animales bivoltinos tienen dos programas de desarrollo en sus genes, uno para generar animales de corta vida y otro para generar animales longevos más resistentes. Para el Dr. Hunt y otros científicos, las obreras y las reinas de las avispas sociales corresponden a uno y otro tipo de animal, siendo buen ejemplo las avispas del género Polistes, descendientes de avispas solitarias y «subsociales» de carácter bivoltino (ref. 25, 26 y 41).

El estudio de Polistes metricus Say, 1831 de Norteamérica muestra que las hembras fundadoras tienen larga vida, resistencia al frío, incapacidad de reproducirse hasta el año siguiente y producen proteínas y lípidos especiales de almacenamiento, tal y como si fueran animales bivoltinos de segunda generación; por el contrario, las obreras viven poco tiempo, no almacenan ni lípidos ni proteínas y tampoco sobreviven al invierno, tal y como si fueran animales bivoltinos de primera generación (ref. 25, 26 y 41).

Según este modelo, las avispas Polistes heredaron de sus ancestros los programas genéticos de un animal bivoltino, de modo que la ruta genética que produce un animal de primera generación engendraría a las obreras, mientras que la ruta genética que produce un animal de segunda generación engendraría a las fundadoras. Aunque todavía hay mucho por investigar, se sospecha que según la calidad de la alimentación se activaría una u otra ruta de desarrollo. Por lo tanto, durante la evolución de las avispas sociales, es posible que rutas del desarrollo que antes eran útiles para producir dos generaciones diferentes de adultos (animales de vida corta y animales que deben sobrevivir al invierno), fueran derivadas hacia la génesis de dos castas distintas (obreras de vida corta y fundadoras que deben sobrevivir al invierno) (ref. 25, 26, 27 y 28). Si bien interesante, tal modelo está aún en discusión por los especialistas, por lo que precisa de más estudios.

.

Modelo de evolución de las castas en las avispas sociales del papel. (A) Especie bivoltina. (B) Insecto social. (G1) primera generación del año; (G2) segunda generación del año. Cada color representa una etapa de la vida, el segmento de dicha etapa su duración. Crédito: (ref. 25).

.

Capítulo X. Sociedades elaboradas / los eusociales avanzados

.

Antes ha sido comentado que la principal diferencia entre las avispas «eusociales primitivas» y las avispas «eusociales avanzadas» es que en las primeras no hay una clara distinción morfológica de las distintas castas  (ref. 40 y 52). Pero como se ha ido exponiendo a lo largo del artículo, es imposible encontrar líneas divisorias, ya que lo que existe es un amplio gradiente de formas y comportamientos que se solapan entre distintos grupos, que se van definiendo poco a poco conforme la sociedad insectil es cada vez más compleja.

Una avispa que parece situarse en cuanto a modo de vida entre «eusociales primitivos» y «eusociales avanzados» es Ropalidia ignobilis (Saussure, 1890) de Madagascar, una especie que se caracteriza por tener dos castas bien diferenciadas aunque no tanto como en avispas que veremos posteriormente. Esta avispa fabrica nidos de papel habitados por menos de 100 individuos. Por primera vez aparece un nivel incipiente de diferenciación en el nido: celdas pequeñas y celdas grandes, caracteres propios de sociedades complejas de avispas (ref. 46).

El rasgo más interesante de esta especie es que presenta dos tipos de adultos en base a su aspecto: (1) hembras de gran tamaño y colores oscuros con ovarios bien desarrollados, que desempeñan la función de reinas; y (2) hembras de pequeño tamaño de color amarillo y rojo con ovarios poco desarrollados que desempeñan la función de obreras. Así el estudio de esta especie revela una diferenciación de castas más avanzada que en avispas estudiadas previamente. Sin embargo, en colonias donde las “reinas” han sido eliminadas por cualquier razón, tales “obreras” siguen podiendo desempeñar la función de “reinas”, entre otras cosas cuentan con ovarios maduros (ref. 46).

Otro carácter de sociedades complejas de insectos es la especialización para producir reinas. En estas avispas las futuras reinas nacen en celdas pequeñas cuyo tamaño ha sido incrementado mediante el alargamiento de sus muros, de modo que una celda grande (que alojará una futura reina) suele permanecer rodeada de celdas de obreras y para su fabricación solo se han añadido nuevas capas de papel; una técnica algo primitiva que no implica la fabricación de cero de celdas de distintos tamaños (ref. 46).

.

Imagen: Ejemplares grande y pequeño de Ropalidia ignobilis (Saussure, 1890) de Madagascar. Escala: 1 cm. Crédito: (ref. 46).

.

A lo largo de este artículo hemos ido viendo como la evolución ha podido ir moldeando las distintas sociedades de insectos, incluso hemos llegado al nivel de sociedades bastante avanzadas y con algo de diferenciación de castas. Pero también eran sociedades problemáticas, como en el caso de Polistes gallicus, cuya reina se aparea con un único macho y como consecuencia, cada obrera tiene un 37,5% de semejanza con el hijo de cualquier otra obrera y solo un 25% respecto a cualquier hijo de la reina. Como ya vimos, esto deriva en una serie de problemas predichos por el modelo de selección por parentesco de Hamilton: a las obreras les resulta más factible una alianza entre ellas y criar sus propios hijos antes que los hijos de la reina. Lo cual provocaría el conflicto que termina generando el regicidio en colonias de esta especie (ver. 37).

Sin embargo debe de existir un modo de evitar la rebeldía y el regicidio. Varios científicos suponen, que una vez se ha sobrepasado el punto de no retorno hacia una vida colonial con castas bien diferenciadas, las vías para evitar el regicidio son sencillas de encontrar. Por ejemplo, tal es el caso de la avispa Vespula rufa (Linnaeus, 1758) de Europa y Norteamérica, considerada «eusocial avanzada» funda pacíficas colonias de 50 a 150 individuos. A diferencia de Polistes gallicus, la hembra fundadora de esta especie no se reproduce con un único macho, sino con unos pocos (de uno a cuatro). En consecuencia el parentesco genético entre hermanas es muy variable (entre un 40 y un 75% con una media del 58%). Según la selección por parentesco de Hamilton, en este caso el parecido genético entre obreras no sería tan fuerte como para generar una alianza, por lo que la colaboración con la reina sería mayor. Curiosamente, la proporción de obreras con ovarios maduros es relativamente baja (del 9%)… más adelante veremos por qué (ref. 47).

En Vespula rufa también cambia el parentesco con los descendientes: las obreras tienen un parentesco con los hijos de la reina mayor que con los propios sobrinos (los hijos de otras obreras). Por ello, aplicando el modelo de Hamilton, a una obrera le convendría más sacar adelante al hijo de la reina antes que a un sobrino. Y eso es lo que se observa: el 99% de los huevos reales sobrevive más de un día, cuando poco más del 30% de los huevos de una obrera logra lo mismo. Esto sucede debido a una política de vigilancia: las reinas harán lo posible por eliminar los huevos de cualquier obrera, pero ahora resulta que a las demás obreras también les interesa hacer lo mismo (ref. 47).

.

Castas presentes en la avispa «eusocial avanzada» Vespula rufa (Linnaeus, 1758). El símbolo de hembra con un arco lateral significa ‘obrera’. Crédito: BioLib

.

Otros estudios realizados en la misma línea ponen de manifiesto que en las sociedades de insectos más avanzadas la selección por parentesco propuesta por Hamilton está estrechamente ligada a las políticas de vigilancia para controlar la reproducción de las obreras. Una vez establecida una sociedad en la que no hay vuelta atrás en el establecimiento de castas bien diferenciadas, la teoría dicta que a menor parentesco entre obreras y sus sobrinos, más se potenciaría el altruismo hacia la reina, puesto que así se beneficiarían indirectamente el éxito de la misma (puesto que una obrera estaría más emparentada con un hijo de la reina que con un hijo de otra obrera). Teóricamente, también se podría afirmar que el altruismo podría reforzarse mediante sanciones sociales hacia aquellas rebeldes que intenten reproducirse: bien matándolas o bien destruyendo sus huevos. De ese modo, con el paso de las generaciones, habría una selección positiva hacia el comportamiento altruista (ref. 48).

Esto ha sido estudiado en varias especies de avispas. Ya vimos que en Vespula rufa, la fundadora se reproduce con unos pocos machos y existe una fuerte sanción hacia las obreras mediante la destrucción de sus huevos (tanto por la reina como por otras obreras), en tal situación habría una selección en contra de las obreras que pusiesen huevos y por ello solo un 9 – 10% de las obreras llegan a desarrollar ovarios maduros. En otras avispas del continente europeo, como Vespula vulgaris (Linnaeus, 1758) y Vespula germanica (Fabricius, 1793), la fundadora se reproduce con muchísimos machos, lo que reduce mucho más el parentesco entre obreras. Por ello también disminuye mucho el parentesco entre las obreras y sus sobrinos; siguiendo la lógica anterior fundada en los postulados de Hamilton, en estas especies la proporción de obreras con ovarios maduros es mucho menor (solo un 0,6 – 2%) y prácticamente no existen (o son extremadamente raros) los machos procedentes de obreras (ref. 47).

Estudios más completos que incluyen a varias especies de avispas y a la abeja melífera (Apis mellifera Linnaeus, 1758) refuerzan aún más esta posición. Un breve artículo publicado en la prestigiosa revista Nature el pasado 2006 y titulado ‘Enforced altruism in insect societies’ revela una relación directa entre menor parentesco entre obreras y mayor eficiencia de las sanciones sociales hacia obreras “rebeldes” que ponen sus propios huevos. Adicionalmente, tal y como se postulaba anteriormente, dichas sanciones sociales derivan hacia una selección en contra de las obreras “rebeldes”, por ello también se encuentra una relación directa entre menor parentesco entre obreras y menor proporción de obreras reproductoras. Según los autores de dicho estudio, esto demuestra que las sanciones sociales reducen el número de obreras egoístas y promueve el altruismo, si bien para que esto evolucione primero ha de aparecer evolutivamente la casta obrera (ref. 48).

.

(a) % de obreras con capacidad reproductiva en relación a la efectividad de la política de vigilancia. (b) % de obreras con capacidad reproductiva en relación al parentesco entre obreras. Crédito: (ref. 48)

.

Así llegamos hasta las idílicas sociedades de avispas donde hay una notable diferencia de castas y la vida es más o menos pacífica a nivel social. Como por ejemplo, la avispa común, cuyo nombre científico es Vespula vulgaris (Linnaeus, 1758), nativa del continente europeo y presente en Norteamérica, es una hermosa avispa social con notables diferencias entre castas, las obreras son menos voluminosas y tienen una envergadura alar de entre 8,0 y 10,5 mm; mientras que las reinas alcanzan mayor volumen y una envergadura alar de entre 12,5 y 14,0 mm. Los nidos suelen ser subterráneos aunque también pueden ser construidos en troncos podridos, paredes huecas y ocasionalmente en el exterior. Para alimentar sus larvas cazan gran variedad de artrópodos y también aprovecharán los cadáveres de animales que encuentren por ahí (ref. 5).

Los nidos son monstruosamente impresionantes, capaces de alcanzar más de un metro de longitud en espacios abiertos, llegan a albergar sobre 7.500 celdas de pequeño tamaño y 2.300 celdas de gran tamaño; un nido maduro también puede llegar a producir alrededor de 10.000 obreras y 2.000 reproductores a lo largo de un año (ref. 9). A pesar de sus inmensos tamaños son colonias relativamente pacíficas, las reinas se aparean con múltiples machos reduciendo con ello el parentesco entre las obreras, por ello las sanciones sociales por parte de la reina hacia las obreras y entre las obreras mismas son muy eficientes, raras son las obreras que llegan a poner huevos y los machos procedentes de obreras son muy raros o inexistentes. En consecuencia, son colonias muy estables y con pocos conflictos, donde la reina tiene prácticamente el control de la situación en sus artejos (ref. 47 y 48).

En otra especie europea bastante cercana pasa un tanto parecido. Vespula germanica (Fabricius, 1793), constructora de nidos más modestos (6.500 celdas pequeñas y 1.500 celdas grandes), construye colonias que pueden sobrevivir varios años, aún siendo fundadas por una única reina que no vive tanto tiempo (ref.9 y  15). ¿Cómo se logra dicha supervivencia? El estudio genético de estos insectos muestra que los nidos son heredados por las hijas de las antiguas reinas, estrechamente emparentadas entre ellas. Según los autores, es probable que en estos nidos se establezcan linajes matriarcales donde las nuevas reinas son reclutadas de nuevo en los nidos maternos, prolongando de este modo la vida de la colonia y su propia estirpe (ref. 15). Sí, con Vespula vulgaris y Vespula germanica hemos llegado a sociedades altamente avanzadas, casi tanto como las de las abejas melíferas.

.

La avispa «eusocial avanzada» Vespula germanica (Fabricius, 1793). Izquierda, nido, créd.: vespa-bicolor. Derecha, reina y obreras, créd.: ketenewplymouth

.

Capítulo XI. Conclusiones

.

Finalmente aquí acabamos. Enhorabuena para los que habéis llegado hasta aquí. A lo largo de esta entrada hemos visto las dificultades que suponen los insectos sociales para la biología evolutiva, así como las principales ideas que se han propuesto para solventar dicho “problema”. Ya el mismo Darwin hizo referencia a la importancia de la casta reproductora, más tarde Hamilton propuso un modelo llamado ‘selección por parentesco‘ basado en la relación de costo / beneficio desde el punto de vista meramente genético, ideas que sería pródigamente extendidas en el libro “El gen egoísta (1976)” de Richard Dawkins. En el siglo XXI llegarían otros científicos con nuevas ideas, no convencidos por los modelos de Hamilton y lejos de descartar la evolución como el proceso que generó a los insectos sociales, propusieron a la selección natural de toda la vida como un modelo lo suficientemente potente como para explicar la existencia de los insectos sociales y sus castas de estériles obreras.

Modelos y explicaciones aparte, los insectos sociales no aparecieron de golpe, no evolucionaron de un salto desde insectos solitarios. De hecho la llamada ‘conservapedia‘, defensora a ultranza del diseño inteligente, afirma que:

.

“Social insects” such as bees, ants, and termites, which have extremely complex caste systems. Where an insect fits into the system is determined by its diet when young. Evolution requires that the genes for the various castes and the genes for caste-specific behavior all appeared simultaneously. Akin to the concept of irreducible complexity, but on a higher (social) order, this is impossible given random chance. The complex social structure of these insects is evidence of intelligent design; also, since the overwhelming majority of individuals are workers and do not reproduce, they do not perpetuate their genetic material, as evolutionism claims all living things must do”.

.

Traducido sería algo así como:

“Insectos sociales”, como abejas, hormigas y termitas, tienen un sistema de castas extremadamente complejo. Donde la casta es determinada por la dieta desde su juventud. La evolución requiere que los genes de las distintas castas y los genes de sus respectivos comportamientos apareciesen simultáneamente. Esto es similar al concepto de complejidad irreductible, pero en un mayor orden (social), es imposible que haya ocurrido mediante cambio aleatorio. La compleja estructura social de estos insectos es evidencia de diseño inteligente; también, desde que la mayoría de los individuos son trabajadores que no se reproducen, estos no pueden perpetuar su material genético, tal y como el evolucionismo clama que todos los seres vivos deben de hacer”.

.

Desde luego esta gente no se ha leído ni a Darwin, el cual ya propuso la solución para el hecho de que las castas estériles evolucionasen aún sin reproducirse: es la casta reinante la que tiene el material genético a perpetuar, incluyendo el de las castas estériles, por lo que ya el argumento de diseño inteligente estaba técnicamente desmontado antes de la existencia de la conservapedia. Pero como hemos visto en esta entrada, tampoco es un caso de complejidad irreductible: comenzamos nuestra historia con insectos que aprovisionaban a sus crías, continuamos con insectos que cuidaban de sus crías hasta que estas alcanzaban la etapa adulta y luego tendríamos ejemplos donde estas mismas hijas se quedarían en la colonia. En algunas especies las hijas no cooperarían en nada con su madre y hermanas, incluso competerían entre ellas, su única interacción social sería una vigilancia conjunta de la colonia. Luego veríamos aquellos ejemplos donde las hijas efectivamente cooperarían con sus madres, pero solo temporalmente y antes de convertirse ellas mismas en matriarcas.

Más tarde llegarían los linajes de insectos con sociedades de hembras donde existe colaboración entre ellas, pero donde una hembra gobierna sobre las demás usando la violencia; luego aparecerían hembras que usaban violencia y feromonas; finalmente únicamente feromonas. En este caso, las hembras que actuaban como  obreras tenían el imperativo de escalar socialmente y usurpar el puesto de reina a la menor oportunidad. En casos más “avanzados”, el regicidio estaría a la orden del día ya que las “obreras” también están interesadas en sacar a su propia prole. El siguiente paso en complejidad lo veríamos en sociedades donde la reina ha alcanzado el control casi total al aparearse con distintos machos (reduciendo el parentesco genético de las obreras y con ello el riesgo de revolución) así como mediante el castigo social de sus súbditos… se había llegado a la sociedad de insectos con obreras estériles y altruistas. Un camino nada sencillo, pero atiborrado de pasos intermedios y transicionales, cada uno con sus ventajas y sus inconvenientes, pero todos viables y perfectamente funcionales biológicamente.

.

La preciosa avispa social Apoica pallens (Fabricius, 1804), localizada en Centroamérica y Sudamérica, desde México hasta Panamá. Una avispa tropical que pasa el día en la colonia defendiéndola y refrigerándola con sus alas. Durante la noche los adultos salen para libar néctar y para cazar el alimento de sus larvas. Crédito: nundafoto

.

Los insectos sociales son un grupo de gran interés. Desde la llegada de la biología evolutiva hemos podido vislumbrar sus orígenes, alcanzar un atisbo de cómo pudieron haberse originado y que pautas evolutivas pudieron haber seguido. Asimismo, también tenemos un montón de ejemplos reales de posibles casos intermedios o transicionales. Sin embargo son un grupo muy difícil y todavía son requeridos más estudios, desde el punto de vista genético al etológico, pasando por estudios de ecología y biología del desarrollo. Son insectos que aún guardan interesantes secretos, por ello… ¡Son requeridos más estudios¡ ¡Bzzzz!

.

Recomendación: Eficacia inclusiva: El debate – Entrada del blog “El ojo de Darwin”

.

Entradas relacionadas:

• Imagenes de la Ciencia y la Naturaleza: trofalaxia, ¡Aparta que te pico!, Nido de avispa

• ¿Altruismo o egoísmo genético?

• Las termitas suicidas

• Mentes Colmena y Teoría de los Enjambres

• Fósil de transición entre las avispas y las hormigas: Sphecomyrma

• Nuevo enfoque sobre la evolución del altruismo en los animales sociales

• ¿Altruismo o egoismo genético?

• ¡Menos mal que ciertos bancos no se dedican a la apicultura!

• «Hongos mucilaginosos». ¿Reinventando la pluricelularidad?

•  Parásitos: (1), (2), (3), (4)

• Endosimbiosis: (1), (2), (3), (4)

.

BONUS TRACK. El documental “Avispones del Infierno“, de la National Geographic Channel. Advertencia: se cuelan muchas veces, no me hago responsable de lo que digan, pero es que el bicho mola. Si bloquean el vídeo por favor hacedlo saber en los comentarios, gracias.

.

REFERENCIAS:

.

• 1.- Abbot, P. et al. 2011. Inclusive fitness theory and eusociality. Nature 471: E1-E4. Artículo disponible aquí en pdf.

• 2.- Alcock, J. 1975. Social Interactions in the Solitary Wasp Cerceris simplex (Hymenoptera: Sphecidae). Behaviour 54 (1/2): 142-152.

• 3.- Alcock, J. 1980. Communal nesting in a Australian solitary wasp, Cerceris antipodes Smith (Hymenoptera, Sphecidae). Australian Journal of Entomology 19 (3): 223-228.

• 4.- Boomsma, J.  J. et al. 2011. Only full-sibling families evolved eusociality. Nature 471: E4-E5. Artículo disponible aquí en pdf.

• 5.- Buck, M. et al. 2008. 98 Vespula vulgaris (Linnaeus 1758). Identification Atlas of the Vespidae (Hymenoptera, Aculeata) of the northeastern Nearctic region. Canadian Journal of Arthropod Identification. doi: 10.3752/cjai.2008.05 Acceso libre

• 6.- Dapporto, L. et al. 2011. Incipient morphological castes in Polistes gallicus (Vespidae, Hymenoptera). Zoomorphology 130: 197-201.

• 7.- De Souza, A. R. & Prezoto, F. 2012. Regulation of worker activity in the social wasp Polistes versicolor. Insectes Sociaux 59 (2): 193-199.

• 8.- Eberhard, W. G. 1973. The natural history and behaviour of the wasp Trigonopsis cameronii Kohl (Sphecidae). Transactions of the Royal Entomological Society of London 125 (3): 295-328. Artículo disponible aquí en pdf.

• 9.- Edwards, R. 2002. Vespula vulgaris (Linnaeus,1758). BWARS (Bees, Wasps & Ants Recording Society). Acceso libre.

• 10.- Elliot, N. B. & Elliot, W. M. 1987. Nest Usurpation by Females of Cerceris cribosa (Hymenoptera: Sphecidae). Journal of the Kansas Entomological Society 60 (3): 397-402.

• 11.- Ferriere, R & Michod, R. E. et al. 2011. Inclusive fitness in evolution. Nature 471: E6-E7. Artículo disponible aquí en pdf.

• 12.- Field,J. 1992. Patterns of nest provisioning and parental investment in the solitary digger wasp Ammophila sabulosa. Ecological Entomology 17: 43-51.

• 13.- Gadagkar, R. & Joshi, N. V. 1982. Behaviour of the Indian social wasp Ropalidia cyathiformis on a nest of separate combs (Hymenoptera: Vespidae). Journal of Zoology 198 (1): 27-37. Artículo disponible aquí en pdf.

• 14.- Gadakar, R. et al. 1991. The role of larval nutrition in pre-imaginal biasing of caste in the primitively eusocial wasp Ropalidia marginata (Hymenoptera: Vespidae). Ecological Entomology 16: 435-440.

• 15.- Goodisman, M. A. D. et al. 2001. Reproduction and Recruitment in Perennial Colonies of the Introduced Wasp Vespula germanica. Journal of Heredity 92 (4): 346-349. Artículo de acceso libre.

• 16.- Hager, B. J. & Kurczewski, F. E. 1986. Nesting Behavior of Ammophila harti (Fernald) (Hymenoptera: Sphecidae). American Midland Naturalist 116 (1): 7-24.

• 17.- Hamilton, W. D. 1964. The Genetical Evolution of Social Behaviour I. Journal of Theoretical Biology 7 (1): 1-16. Creo que es de acceso libre.

• 18.- Hamilton, W. D. 1964. The Genetical Evolution of Social Behaviour II. Journal of Theoretical Biology 7 (1): 17-52. Artículo disponible aquí y acá en pdf.

• 19.- Hamilton, W. D. 1972. Altruism and Related Phenomena, Mainly in Social Insects. Annual Review of Ecology and Systematics 3: 193-232.

• 20.- Hansell, M. H. 1981. Nest construction in the subsocial wasp Parischnogaster mellyi (Saussure) Stenogastrinae (Hymenoptera). Insectes Sociaux 28 (2): 208-216.

• 21.- Hansell, M. H. 1982. Brood development in the subsocial wasp Parischnogaster mellyi (Saussure) (Stenogastrinae, Hymenoptera). Insectes Sociaux 29 (1): 3-14.

• 22.- Hansell, M. 1987. Elements of eusociality in colonies of Eustenogaster calyptodoma (Sakagami & Yoshikawa) (Stenogastrinae, Vespidae). Animal Behaviour 35 (1): 131-141.

• 23.- Herbers, J. M. 2009. Darwin’s ‘one special difficulty’: celebrating Darwin 200. Biology Letters 5 (2): 214-217. Artículo de acceso libre.

• 24.- Herre, E. A. & Wcislo, W. T. et al. 2011. In defence of inclusive fitness theory. Nature 471: E7-E8. Artículo disponible aquí en pdf.

• 25.- Hunt, H. J. & Amdam, G. V. 2005. Bivoltinism as an Antecedent to Eusociality in the Paper Wasp Genus Polistes. Science 308 (5719): 264-267. Artículo disponible aquí y acá en pdf.

• 26.- Hunt, J. H. et al. 2007. A diapause pathway underlies the gyne phenotype in Polistes wasps, revealing an evolutionary route to caste-containing insect societies. PNAS 104 (25): 14020-14025. Artículo de acceso libre.

• 27.- Hunt, J.H. et al. 2010. Differential gene expression and protein abundance evince ontogenetic bias toward castes in a primitively social wasp. PLoS One 5: e10674. Artículo de acceso libre.

• 28.- Hunt, J. H. 2012. A conceptual model for the origin of worker behaviour and adaptation of eusociality. Journal of Evolutionary Biology 25 (1): 1-19. Artículo de acceso libre.

• 29.- Kardile, S. P. & Gadagkar, R. 2003. Regulation of Worker Activity in the Primitively Eusocial Wasp Ropalidia cyathiformis. Behaviour 140 (10): 1219-1234. Artículo disponible aquí en pdf.

• 30.- Kurczewski, F. E. & Spofford, M. G. 1998. Alternative nesting strategies in Ammophila urnaria (Hymenoptera: Sphecidae). Journal of Natural History 32 (1): 99-106.

• 31.- McCorquodale, D. B. 1988. Relatedness among nestmates in a primitively social wasp, Cerceris antipodes (Hymenoptera: Sphecidae). Behavioral Ecology and Sociobiology 23: 401-406. Artículo disponible aquí en pdf.

• 32.- Mitra, A. & Gadagkar, R. 2012. Queen signal should be honest to be involved in maintenance of eusociality: chemical correlates of fertility in Ropalidia marginata. Insectes Sociaux 59 (2): 251-255. Artículo disponible aquí en pdf.

• 33.- Nowak, M. A. et al. 2010. The evolution of eusociality. Nature 466: 1057–1062. Artículo disponible aquí, acá y acuyá en formato pdf.

• 34.- Premnath, S. et al. 1996. Dominance relationship in the establishment of reproductive division of labour in a primitively eusocial wasp (Ropalidia marginata). Behavioral Ecology and Sociobiology 39 (2): 125-132. Artículo disponible aquí en pdf.

• 35.- Rosenheim, J. A. 1987. Nesting Behavior and Bionomics of a Solitary Ground-Nesting Wasp, Ammophila dysmica (Hymenoptera: Sphecidae): Influence of Parasite Pressure. Annals of the Entomological Society of America 80 (6): 739-749.

• 36.- Saha, P. et al. 2012. Clinging to royalty: Ropalidia marginata queens can employ both pheromone and aggression. Insectes Sociaux 59 (1): 41-44. Artículo disponible aquí en pdf.

• 37.- Strassmann, J. E. et al. 2003. Worker interests and male production in Polistes gallicus, a Mediterranean social wasp. Journal of Evolutionary Biology 16 (2): 254-259. Artículo de acceso libre.

• 38.- Strassmann J. E. et al. 2011. Kin selection and eusociality. Nature 471: E5-E6. Artículo disponible aquí en pdf.

• 39.- Tallamy, D. W. & Wood, T. K. 1986. Convergence patterns in subsocial insects. Annual Review of Entomology 31: 369-390. Artículo disponible aquí en pdf.

• 40.- Toth, A. L. et al. 2007. Wasp Gene Expression Supports an Evolutionary Link Between Maternal Behaviour and Eusociality. Science 318 (5849): 441-444. Artículo disponible aquí en pdf.

• 41.- Toth, A. L. et al. 2009. Lipid stores, ovary development, and brain gene expression in Polistes metricus females. Insectes Sociaux 56: 77-84. Artículo disponible aquí y acá en pdf.

• 42.- Turillazzi, S. 1985. Colonial cycle of Parischnogaster nigricans serrei (Du Buysson) in west Java (Hymenoptera Stenogastrinae). Insectes Sociaux 32 (1): 43-60.

• 43.- Turillazi, S. 1988. Social Biology of Parischnogaster jacobsoni (Du Buysson) (Hymenoptera, Stenogastrinae). Insectes Sociaux 35 (2): 133-143.

• 44.- Turillazi, S. 1989. The Origin and Evolution of Social Life in the Stenogastrinae (Hymenoptera, Vespidae). Journal of Insect Behaviour 2 (5): 649-661.

• 45.- Turillazzi, S. 2012. The Biology of Hover Wasps. Springer. ISBN 978-3-642-32680-6.

• 46.- Wenzel, J. W. 1992. Extreme queen-worker dimorphism in Ropalidia ignobilis, a small-colony wasp (Hymenoptera: Vespidae). Insectes Sociaux 39 (1): 31-43.

• 47.- Wenseleers, T. et al. 2005. A test of worker policing theory in an advanced eusocial wasp, Vespula rufa. Evolution 59 (6): 1306-1314. Artículo disponible aquí y acá en pdf.

• 48.- Weenseleers, T. & Ratnieks, F. L. W. 2006. Enforced altruism in insect societies. Nature 444: 50. Artículo disponible aquí, acá y acuyá en pdf.

• 49.- Yamane, S. et al. 1983. Multiple behavioral options in a primitively social wasp, Parischnogaster mellyi. Insectes Sociaux 30 (4): 412-415.

• 50.- West-Eberhard, M. J. 2005. Behavior of the primitively social wasp Montezumia cortesioides Willink (Vespidae Eumeninae) and the origins of vespid sociality. Ethology Ecology & Evolution 17: 201-215. Artículo disponible aquí en pdf.

• 51.- Fanelli, D. et al. 2005. Multiple reproductive strategies in a tropical hover wasp. Behavioral Ecology and Sociobiology 58 (2): 190-199. Artículo disponible aquí en pdf.

• 52.- Mitra, A. & Gadagkar, R. et al. 2012. Road to Royalty – Transition of Potential Queen to Queen in the Primitively Eusocial Wasp Ropalidia marginata. Ethology 118 (7): 694–702. Artículo disponible aquí en pdf.

• 53.- Beroukhim, R. 1995. Group selection. College of Letters and Science | University of California, Berkeley. Acceso libre.

• 54.- Cordero Rivera, A. 1999. Adaptación, Selección Natural y la falacia de “la supervivencia de la especie”. Boletín de la Sociedad Entomológica Aragonesa 26: 613-617. Artículo de acceso libre.