martes, enero 17, 2017

¿Por qué tenemos remolinos de pelo?

Quién no ha sufrido alguna vez a su remolino del pelo. Tal vez al grado de hacerse la pregunta de por qué demonios nos complican la cabellera (si es que tenemos la suerte de contar con una). No es una pregunta ociosa, ya que como casi todo en este simio desnudo, necesita una explicación del Detective Evolutivo.


Si tenemos suficiente cabello como para que no nos llamen pelado por la calle, todos los seres humanos tenemos al menos un remolino en la parte de atrás de de la cabeza, tirando hacia el costado. En algunos se nota más que en otros, pasando inadvertido o complicándoles el peinado.

Lo interesante es que los expertos dicen que cada cabeza humana debe tener un remolino. Sí. Obligación matemática. Es que nuestra cabeza es una esfera, un tanto deformada, pero una esfera al fin. Es imposible cubrir una por completo con pelo sin que exista al menos un punto desde el cual se irradien todos los pelos.

Por eso es que la gran mayoría de la gente tiene un remolino, que gira como las agujas del reloj. Una minoría muy pequeña suele tener más de uno, y también son minoría los que tienen remolinos que van a contrarreloj.

Cerebros y remolinos

Si un científico extraterrestre se pusiese a mirar fotos de cada especie de primate de nuestro planeta, una lo sobresaltaría, no sólo por estar desnuda de pelo corporal, sino por el tamaño descomunal de su cabeza. Y sí, somos cabezones, ¡qué se le va a hacer!

Nuestra cabeza es proporcionalmente muy grande por culpa de ese enorme cerebro que tenemos, cuyo tamaño, si bien es menor al del de una ballena, en relación con nuestro cuerpo, es descomunal: somos los animales con el mayor cerebro en todo el reino animal y, al que nos sigue, le sacamos varios cuerpos de ventaja (el nuestro mide el triple).

Si vemos la forma de la cabeza de otros primates, nada tienen que ver con una esfera, como la nuestra que es tan redondeada, esto es porque nuestro cerebro fue convirtiendo nuestro cráneo en un globo a lo largo de los 2 millones de años en que la evolución lo fue ampliando hasta su estado actual.

¿Y qué tiene que ver el cerebro con los remolinos de pelo? Es que estos últimos aparecen muy temprano durante la etapa fetal, en la semana 16 ya es discernible, y se ubica en el punto focal donde la tensión del rápido crecimiento del cerebro es la más baja. Así es que la ubicación y la cantidad de remolinos, podrían tener relación con el desarrollo normal, o anormal del cerebro durante esa etapa en que nos la pasamos durmiendo dentro de la panza de nuestras madres.

Algunos científicos propusieron que los remolinos podrían aparecer en el lado dominante del cerebro, es decir, en el derecho si somos diestros, o en el izquierdo para los zurdos. Pero los estudios no han podido comprobar que esto sea cierto.

En otros estudios se propuso que la dirección en la que fluye el líquido amniótico durante el embarazo podría tener algo que ver con cómo se desarrollan los folículos de los cabellos, y el remolino en particular.

Según otros estudios, la dirección en la que crecen los pelos pareciera estar determinada por el estiramiento de la piel durante el crecimiento del cerebro entre las semanas 10 y 16 de gestación, que es también cuando crecen los folículos del cabello.

Según David W. Smith y Bradley T. Gong, de la Universidad de Washington, que estudiaron el desarrollo cerebral en niños, la forma y cantidad de remolinos está relacionada, y pueden ser utilizado como evidencia directa de la semana en la que la desviación comenzó en el desarrollo cerebral anormal del feto.

Desórdenes mentales y remolinos de pelo

Desórdenes mentales como la microcefalia, oxicefalia, trigonocefalia, síndrome de Down, y esquizofrenia están asociados a remolinos de cabello extraños y fuera de lo normal. Pueden aparecer más de uno, o ubicarse en lugares extraños como los costados de la cabeza, o el flequillo.

Al parecer, en esto no somos exclusivos. Si bien otros primates no tienen remolinos de pelo, sí se ve en algunos otros mamíferos, y también se ha descubierto que tienen algo que ver con los temas mentales. La famosa entomóloga Temple Grandin, registró la relación que existe entre las vacas con remolinos en la frente, y un mal temperamento.

Los remolinos de pelo están estrechamente relacionados con el cerebro, se desarrollan juntos, y al ubicarse en ciertos lugares especiales, donde el acelerado crecimiento del cerebro hace menos presión sobre la piel que lo recubre, pueden ser tomados como evidencia de que ocurrió alguna desviación en el desarrollo normal del cerebro.

Si bien hace décadas que se vienen estudiando estas relaciones, todavía no se ha podido generalizar al grado de que sea una ciencia exacta la interpretación de los remolinos, ya que no siempre se comportan como se esperaría.
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Remolinos futurólogos en China

¿Querían más curiosidades sobre los remolinos de pelo? Incluso las tradiciones chinas, siempre tan sabias, tienen algo que decir. En la cultura popular china, existe una forma de adivinar el futuro que necesita que quien quiere conocer lo que le espera adelante, debe aportar su hora exacta de nacimiento, y como nadie se acuerda, el experto futurólogo lo deduce por la posición del remolino del cabello. 

Si bien, obviamente los científicos chinos buscaron probar que esto tenía algo de base científica, pero lo que comprobaron es que el remolino nada tenía que ver con el horario de nacimiento.

lunes, enero 16, 2017

¿Nos estamos volviendo más inteligentes?

Hace más de 30 años, los especialistas en inteligencia, se encontraron con un fenómeno inexplicable: los tests de inteligencia o IQ arrojaban puntuaciones cada año más altas. Cada generación parecía ser más inteligente que la anterior.


Este fenómeno es conocido como Efecto Flynn, en honor al investigador James Flynn, de la Universidad de Otago, Nueva Zelanda. Flynn realizó el primer análisis concienzudo sobre el tema en 1984.

Cruzó datos de más de una docena de países, y descubrió que las puntuaciones subían 0,3 puntos por año. Luego de décadas análisis, y cientos de estudios científicos publicados, el Efecto Flynn sigue en pié. Las puntuaciones en los tests de inteligencia continúan subiendo 0,3 puntos cada año.

Se trata de un avance incesante, cual terminator de la inteligencia, que de forma monótona sigue y sigue, sin acelerar, ni aminorar el paso. Pero, si el Efecto Flynn es el terminator Arnold Schwarzenegger, cuál sería la Sarah Connor a la que persigue de forma incansable? ¿Por qué los niveles de IQ no dejan de crecer cada año?

¿Realmente nos estamos volviendo más inteligentes?

Si nos referimos a que nuestro cerebro tiene más potencial que el de nuestros antepasados, entonces la respuesta es no. Estamos desarrollando habilidades que nos permiten lidiar mejor con las complejidades del mundo moderno, explica el mismo James Flynn, en su libro Are we getting smarter?, de 2012.
Lo que vienen notando los investigadores es que según el Efecto Flynn, los niños tendrán un resultado 10 puntos más alto en los exámenes de IQ que sus padres.

Pero hay que prestar atención a los detalles, y no a las generalizaciones. Los investigadores también notaron que la mejora no es general, sino en partes específicas de los exámenes más utilizados de coeficiente intelectual.

Por ejemplo, las secciones que suelen medir la habilidad de la persona en aritmética y vocabulario, se mantuvo constante, sin ganancias a lo largo de las décadas.

El incremento se notó en las secciones que tratan sobre el pensamiento abstracto. El que lidia con las similitudes, que hace preguntas del estilo de ¿en qué se parecen una manzana y una naranja? Una respuesta baja en puntaje sería que ambas son comestibles, una alta que son frutas, ya que trasciende las cualidades físicas. Otra sección de los exámenes en la que se notó incremento es en la que se debe identificar la relación entre series de patrones geométricos, que se relacionan de una forma abstracta.

El increíble simio flexible

El ser humano es un primate que se caracterizó por lo increíblemente flexible que es. Puede adaptarse con facilidad a casi cualquier entorno, tanto por sus características biológicas, como por la cultura. Y al parecer la inteligencia, sea o no palpable, también se sigue adaptando a este mundo cada vez más cambiante en el que vivimos.

Los investigadores Ainsley Mitchum y Mark Fox, de la Universidad Estatal de Florida, estudiaron los resultados de diferentes generaciones, y concluyen que esta mejora para pensar de forma abstracta tiene que ver con una nueva flexibilidad en el ser humano, adaptabilidad a un entorno cultural que cambia a una velocidad creciente.

Un anciano de hoy en día, al que le cuesta diferenciar entre “cosas” que puede encontrar en su computadora, y otras que puede ver en la Web, no es menos inteligente que un adolescente que le pasa el trapo seis veces en ese aspecto. Ese anciano creció en un mundo en el que las “cosas” no estaban a la vez en 20 lugares, vivía rodeado de “cosas” que se podían palpar. Un mundo en el que los teléfonos, eran teléfonos, no cámara de fotos, tocadiscos, televisor, agenda, y quién sabe qué más.

Según James Flynn, la habilidad creciente para reconocer categorías abstractas y realizar conexiones que se puede ver en los tests de inteligencia, refleja qué tan moderno es nuestro cerebro. Algo que se ha vuelto cada vez más útil a lo largo de los últimos 100 años.

Osos marrones, y nieve en el ártico

El psicólogo soviético Alexander Luria, realizó una serie de entrevistas con campesinos de la Rusia de los años 1920s. Les preguntaba “Donde siempre hay nieve, los osos son siempre blancos. En el Polo Norte siempre hay nieve. ¿ De qué color son los osos allá?”. Ellos respondían indefectiblemente que en su vida no habían visto más que osos marrones. No pensaban en el sentido hipotético de la pregunta.

¿Eran poco inteligentes? No. Simplemente sucedía que su mundo requería habilidades diferentes. Esto lleva a rechazar una interpretación naif del Efecto Flynn, porque si extrapolamos estos efectos atrás en el tiempo, terminaríamos pensando que nuestros antepasados del año 1900 tenían un IQ de 70, es decir, cercano al límite de una persona con retraso mental. Por supuesto, eso es absurdo.

No somos más inteligentes, dice Flynn en su libro, sino diferentes. Nuestra mente ha cambiado, y el cambio se inició con la revolución industrial, que engendró la educación masiva, las familias pequeñas y una sociedad en la que los trabajos técnicos y de gestión, reemplazaron a los del trabajo del campo. Surgieron puestos, y actividades que demandaban el dominio de principios abstractos.

Evolución mental

Flynn utiliza una analogía más que interesante, para referirse a la forma en que nuestra mente se viene adaptando al cambiante mundo moderno. La velocidad de los coches hace 100 años, dice, eran absurdamente bajas, debido a que los caminos eran muy malos. Los coches y los caminos co-evolucionaron.

A medida que fueron mejorando los caminos, también los autos, y viceversa. La mente, y la cultura humana están vinculadas de una forma similar. Cada avance tecnológico dispara cambios para que nuestra mente se acomode, y estos cambios, también nos hacen ver al mundo de formas diferentes.

Así es que, no debería resultar llamativo que exista algo como el Efecto Flynn, sino deberíamos preocuparnos si nuestra mente no pudiese adaptarse a los cambios del mundo que nos rodea. Como habíamos comentado antes, algo que caracterizó al ser humano desde hace cientos de miles de años, es su flexibilidad, que se debe no sólo a su biología, sino a la cultura que venimos creando desde nuestros inicios como especie.

 

¿Por qué comemos de más?

Si una persona come sola come lo justo y necesario. Hagamos una fiesta, y ya uno pierde el control. Nuestro cuerpo ha evolucionado para ser una máquina perfecta de almacenamiento de nutrientes, lo que era excelente para nuestros antepasados varios miles de años atrás, pero hoy en día se ha transformado en un problema. El principal problema nutricional que aqueja al mundo: la obesidad. ¿Por qué comemos de más? ¿Es algo biológico? ¿Social?

(Artículo publicado originalmente en Newsweek. 6 de junio de 2012)

El ser humano es, desde diversos puntos de vista, uno de los animales que mejor se ha adaptado a nuestro mundo cambiante. Por ejemplo, somos de los pocos seres vivos que podemos comer de todo. Somos omnívoros de la misma forma que las ratas, los cerdos y las cucarachas, pero nosotros lo somos en mayor grado, y tan sólo las ratas se nos equiparan.  Comemos rocas, secreciones glandulares y hongos, o si prefiere sal, queso y champignones.

Pero del amplio rango que tenemos para elegir de todas las sustancias que resultan alimenticias para nosotros, vemos sociedades que comen y les resulta delicioso algún alimento que en otra parte del mundo detestan y hasta prohíben socialmente. Los hindúes por ejemplo detestan la carne vacuna, los musulmanes y judíos la de cerdo, los occidentales en general la carne de perro, y los europeos la de caballo. Sin embargo en otras sociedades cada uno de esos tipos de carne no sólo están bien vistas, sino que son manjares.

Como vemos, nuestra evolución biológica y cultural ha transcurrido en gran parte en derredor de la comida. La comida se ha vuelto crucial a la hora de formar sociedades y sistemas culturales. Y la comida ha sido siempre tan importante para nosotros que se ha vuelto signo de estatus en sociedades como la de los kwakiutl y sus despilfarros de comida llamados potlach, o señal de decadencia en los excesos de la antigua Roma, al grado de que luego de la caída de Roma el comer de forma descontrolada pasó a ser un pecado: la gula. Y así llegamos a la pregunta de ¿Por qué comemos de más?

¿Por qué comemos?

Así como nuestro cuerpo ha evolucionado para poder comer de todo, también se ha adaptado para ser totalmente eficaz a la hora de obtener energía de los alimentos. Al grado de que hoy en día el principal problema nutricional a nivel mundial es la obesidad. Si comemos de más, engordamos, pero no necesariamente uno aumenta de peso por comer de más. ¿Qué nos hace ir tras cada bocado?

Nuestro cuerpo funciona prácticamente de forma automática, sólo nos pide un par de veces al día que hagamos algunas cosas, y después él sigue con la tarea. Esas cosas que no puede hacer de forma automática son comer y beber. Pero para ello también se vale de un automatismo: los llamados sistemas fisiológicos de regulación.

Cuando el cuerpo nota que está falto de nutrientes pone en marcha un mecanismo de corrección, que es el que llamamos hambre. Generalmente estas señales las recibimos antes de que se hayan agotado las reservas. Del mismo modo, antes de que las reservas hayan sido recargadas nuestro cuerpo nos dice basta. Son los mecanismos de saciedad, que como pasa bastante tiempo entre la comida, la digestión y la acción de volver a llenar las reservas de nutrientes, el cuerpo nos tiene que poner un freno para que no dañemos el estómago con demasiada comida.

Entonces, si existen estos frenos fisiológicos, ¿por qué comemos de más? No es tan sencilla la respuesta. Sigamos ahondando, porque incluso hoy en día no está claro para los fisiólogos cuáles son las variables del hambre y la saciedad.

Un koala no sería tan complicado, ya que sólo se alimenta de hojas de eucaliptus, y de allí obtiene todos los nutrientes necesarios. Lo mismo sucede con los osos panda, cuya dieta consiste, en un 99 por ciento cañas de bambú. Nosotros en cambio, como nos hemos adaptado para comer un rango muy amplio de alimentos, no hay uno sólo que nos aporte todo lo que necesitamos: carbohidratos, grasas, aminoácidos, vitaminas y  minerales.

Al no ser nosotros tan perfectos como las plantas, que fabrican su propio alimento, dependemos de incorporar a nuestro cuerpo moléculas que antes eran parte de otros seres vivos como animales y plantas. ¿Por qué lo hacemos? ¿Por qué comemos? Porque necesitamos energías para poder movernos, para mantener el calor corporal, y para que nuestro organismo puede realizar sus trabajos automáticos.

Acopiemos que se viene la sequía

En cuanto la última comida sale del estómago, comienzan a llegar señales al cerebro, principalmente a una parte de él llamada hipotálamo. Las señales indican que tenemos que comer nuevamente, que el estómago se ha vaciado, que los niveles de glucosa en sangre han disminuido, y que las reservas de aminoácidos se desequilibran. Como veremos más adelante, aquí nuestro cuerpo nos miente un poco, ya que todavía tiene reservas, pero para que nuestra parte consciente no se confíe, nos pide que comamos otra vez para que no agotemos las reservas.

Las señales son los que llamamos tener hambre. Al principio son una molestia, y si no las atendemos se pueden volver algo insoportablemente doloroso. El organismo de esta forma logra que empecemos a buscar alimentos. En la actualidad gran parte de los seres humanos no tienen más que dar unos pasos hacia la heladera, pero en el pasado implicaba un trabajo tal vez de horas, y a veces de días. Por esa razón es que el cuerpo se preocupa por mandar señales de hambre a pesar de tener reservas.

Estas últimas pueden ser de dos tipos, las reservas a corto plazo, y las de largo plazo. Las primeras son almacenadas en el hígado y en los músculos, se guardan en la forma de un carbohidrato llamado glucógeno. Son las primeras que se llenan cuando comemos, y también las primeras en ser vaciadas para alimentar de energía a las células. Pero principalmente están destinadas a que a nuestro cerebro nunca le falte su energía vital.

Las reservas a largo plazo son las que todos conocemos, esas grasas que tienden a acumularse en el abdomen, nalgas, caderas y muslos. Son efectivamente grasas, o de forma más precisa triglicéridos. Este tipo de tejido adiposo se encuentra debajo de la piel, y se especializa en absorber nutrientes de la sangre y almacenarlos. Puede crecer muchísimo, al grado de transformar a una persona en obesa. Pero la principal función de estas reservas son las de mantenernos vivos durante un período prolongado de ayuno.

No, en serio, ¿por qué comemos?

Vimos las razones fisiológicas de por qué comemos, y por qué debemos comer, pero ¿qué es lo que inicia una comida? Una respuesta corta es que ningún fisiólogo está seguro. Pero la respuesta larga incluye factores sociales y ambientales aparte de los fisiológicos que ya describimos más arriba.

Si le preguntamos a cualquier persona ¿por qué come? Seguramente dirá que porque le da hambre. Pero muchas veces no sólo las señales del hambre nos llevan a comer. Podemos hacerlo por hábito, porque nos lo dice el reloj, porque vemos algún alimento apetitoso, por el olor de algo rico, o por el entorno social.

Según los expertos, la costumbre de tomar las comidas en horas fijas dificulta ajustar el tiempo de la comida en sí, como lo hacen otros animales. Se suele comer menos en una comida, si en la anterior se comió mucho, por ejemplo. La presencia de otras personas también es un factor que regula nuestra conducta a la hora de comer.

Según un estudio realizado por John M. de Castro y E. Marie Brewer, de la Universidad de Georgia, Estados Unidos, la cantidad de comida que ingerimos está relacionada con la cantidad de gente presente a la mesa. Por ejemplo, cuando había un grupo grande, la cantidad de comida ingerida por persona era un 75 por ciento mayor que cuando esa misma persona comía sola.

También se observó que cuando se come solo uno regula la cantidad de comida ingerida en los diferentes momentos del día, mientras que si hay otras personas presentes esa regulación desaparece. Así es que, según los fisiólogos, los factores sociales suelen anular las regulaciones fisiológicas que vimos más arriba.

Entonces, ¿por qué comemos de más? ¿Es por la sociedad? Más que por la sociedad, es por la evolución de nuestra especie. Eso nos lleva a cambiar de enfoque y a volcarnos a la antropología.

Evolución del comer humano

Antes hablamos de los animales que comen un solo tipo de alimento, como los koalas o pandas. La mayoría de los carnívoros, por ejemplo, también obtienen todos sus nutrientes necesarios de la presa que cazan. Mientras que los omnívoros como nosotros, necesitamos ingerir una variedad alta de alimentos. ¿Esto es una contra o una ventaja?

Un animal que se ha adaptado a la ingesta de un único alimento está condicionado por ese alimento. Si este desaparece, el futuro del animal pasa a estar en jaque. Así es como se extinguen las especies, principalmente porque están adaptadas a un medio, y cuando ese medio cambia, no pueden volver a adaptarse y se extinguen. No siempre ocurre así, sino no habría seres vivos en nuestro planeta. Algunas especies evolucionan y se adaptan al nuevo medio, cambiando. Nuestra especie se liberó de la dependencia de un tipo específico de alimento, y de un tipo específico de medio ambiente, al poder comer de todo.

Pero si somos tan perfectos, ¿por qué comemos de más? ¿Y por qué engordamos? Es el resultado de dos millones de años de evolución de selección a la facultad de comer en exceso. Nuestro estómago es testigo de ello. Cuando uno se levanta por la mañana, tiene la pansa chata, el estómago es apenas una bolsa pequeña. Pero baste que tengamos una reunión ese mediodía y nos dejemos ir durante una comilona, que el estómago se agrandará hasta dar cabida a un kilo de alimento. Los festines son algo muy normal en la actualidad, y lo han sido en toda nuestra historia. Comidas de diez mil calorías o más no representan un problema mecánico o fisiológico para nuestro cuerpo.

Según el antropólogo Marvin Harris, la razón de que comamos de más es que durante la mayor parte del tiempo que los homínidos llevamos sobre este planeta no fueron los reguladores fisiológicos los que evitaron que comiésemos de más, fue la falta de comida.

Eficaces comedores

Nuestro organismo ha evolucionado para ser extraordinariamente eficaz en convertir la comida en energía, en grasa la comida excedentaria, y también en el almacenamiento de esa grasa. Comer de más no es sinónimo de obesidad. La sobrealimentación no tiene por qué conducir al exceso de peso. La comida excedentaria podría eliminarse. Pero nuestro organismo se ha adaptado a la falta de comida, por eso no elimina nada, lo que no necesita de forma inmediata, lo almacena.

Esta capacidad es una herencia de los homínidos durante toda nuestra historia antes de le época industrial. El comer de más fue regulado por el hambre cíclica al que se veían sometidos nuestros antepasados por la escasez estacional de sus fuentes de alimentos. Ya fuesen cazadores recolectores o en las épocas de la agricultura, siempre sufrían períodos de hambre en diferentes épocas del año.

Por ejemplo, entre poblaciones modernas de cazadores recolectores como los esquimales la época de vacas flacas era el verano, momento en que no podían cazar las ballenas con arpón cuando subían para respirar a la superficie en los agujeros del hielo. En otros cazadores del Amazonas, los tiempos de escases eran en la temporada de lluvias, ya que era más difícil pescar en los ríos caudalosos, y los animales y aves se dispersaban en la selva. Por el lado de los agricultores el hambre llegaba mientras los cultivos maduraban y todavía no estaban listos para la cosecha.

Análisis de huesos y dientes fósiles de hace cientos de miles de años, y de épocas más recientes de la prehistoria, prueban que nuestros antepasados tenían épocas de ayuno y otras de festines. Esto se puede ver en los huesos porque durante períodos largos de ayuno dejan de crecer. Cuando el crecimiento se reanuda deja una marca en los huesos, la densidad es diferente en el sitio en el que el crecimiento quedó interrumpido. Se les suele llamar líneas de Harris a esas marcas, y pueden verse analizando los huesos con rayos X. En los dientes, las evidencias de períodos de hambre prolongados, se ven como líneas descoloridas y picaduras.

Hacía frío pero no había obesos

Hace al menos unos 30 mil años, en la época de la llamada Era de Hielo, nuestros antepasados no podían ganar peso de forma constante como para engordar del modo que ocurre actualmente. Eso es porque eliminaban las reservas de grasas varias veces al año, durante los cortos períodos de escases. Esto sin contar con que tenían mucha actividad física. Debían caminar, correr, y escavar para conseguir comida, y luego transportarla. Quemaban la mayor parte de las calorías que consumían, y las que lograban acumular, desaparecían en épocas de ayuno.

Para nuestros antepasados, las comilonas, o el hecho de comer de más, era una forma de almacenar grasas para poder sobrevivir al siguiente período de hambre. Así fue que nuestro organismo y nuestra sociedad humana evolucionaron y se adaptaron a no tener controles, o a poder dejar de lado los sistemas de saciedad, para poder comer de más.

En la actualidad esto se ha transformado en un problema, ya que nuestra sociedad se ha vuelto altamente sedentaria, por lo que quemamos pocas de las calorías que ingerimos. 

También han cambiado nuestros hábitos alimenticios. Los alimentos industriales son más ricos en grasas y con muchas calorías, y para colmo estas comidas son baratas y fáciles de hacer. Todo esto nos ha llevado al grado de que el problema más grave de nutrición del género humano haya dejado de ser el hambre, y haya pasado a ser la obesidad.

Pero si lo vemos desde el punto de vista biológico, la glotonería es útil, favorecida por la selección natural para que no muramos de hambre en épocas de escases. Engordamos y comemos de más porque nuestro organismo ha evolucionado para ser totalmente eficiente, sólo que hoy en día esa eficiencia nos juega en contra.

¿Por qué tenemos tantos colores de cabello?

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

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

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

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

Cabello evolutivo

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

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

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

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

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

Selección sexual

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

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

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

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

Cabellos de todos los colores


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

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

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

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

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

Arcoíris helado

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

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

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

jueves, enero 12, 2017

¿Nos sigue afectando la desaparición de la megafauna hace decenas de miles de años?

Los animales gigantes suelen ser material de historias de terror o películas de catástrofes. Pero, hasta hace algunas decenas de miles de años, eran moneda común en cualquier ecosistema terrestre y marino. Las implicancias que tuvo su extinción en los ecosistemas globales se empiezan a conocer, y nos siguen afectando.


Durante millones de años los ecosistemas de todos los continentes, ya sea sobre la tierra, o bajo el mar, contaban con animales de gran tamaño, al estilo de nuestros actuales elefantes o ballenas, sólo que algunos eran de mayor porte todavía, como los mamuts o el tigre dientes de sable. Pero desde hace unos 40 a 10 mil años atrás casi desaparecieron del mundo salvaje.

La pérdida de la megafauna puede precipitar muchos y rápidos cambios ecológicos, pero también cambiaría el ecosistema a largo plazo. Los científicos están notando que estos gigantes son tan necesarios para los ecosistemas que su desaparición puede cambiar por completo esos paisajes. Si desapareciesen los elefantes de África, por ejemplo, su ecosistema característico, la sabana y el bosque se transformarían en algo totalmente diferente.

Legado de gigantes

La extinción de la megafauna es un evento dramático en la historia de nuestro planeta, del cual todavía hoy los ecosistemas globales siguen sintiendo sus efectos, como se evidencia en una serie de investigaciones publicadas en un especial de la revista científica PNAS, que son el resultado de un workshop internacional que se llevó a cabo en la Universidad de Oxford en 2014, sobre las implicancias de la desaparición de la megafauna a nivel global.

Los científicos comienzan a ver que estos gigantes tuvieron un efecto profundo en la naturaleza, y en el funcionamiento de los ecosistemas de los cuales formaban parte. Plantas, hongos, animales, bacterias, insectos e incluso el paisaje, como el suelo, el agua y los ríos, componen los sistemas ecológicos que suele formarse a lo largo de miles de años. Allí nadie está aislado, todos dependen entre sí.

“Sabemos sin lugar a dudas que los grandes animales daban forma a los ecosistemas, de la misma forma que lo hacen los elefantes hoy en día en África”, cuenta a Scientific American Yadvinder Malhi, profesor de ciencia de los ecosistemas de Oxford, y autor principal de uno de los estudios de PNAS.

“Pocas personas se dan cuenta que en Sudamérica existían elefantes incluso más grandes, que habrían generado un impacto similar”, continúa Malhi. “Nuevos estudios sugieren que habría otros efectos menos notorios, como por ejemplo el rol que tuvieron en movilizar los nutrientes alrededor de los ecosistemas gracias a sus deposiciones, o incluso afectando el cambio climático a través de emisiones de metano y la modificación de la vegetación”.

“Tal vez la implicancia más profunda podría haber sido la reducción en el movimiento de nutrientes”, explica Chris Doughty, de la Universidad de Oxford, y autor principal de otro de los artículos publicados en PNAS. “Los grandes animales son eficientes en esto, porque justamente mueven una gran cantidad y tienen intestinos de gran tamaño”.

Estas enormes criaturas comen mucho, frutos y plantas, que luego devuelven al ecosistema como abono, e incluso dispersando semillas. Al ser tan grandes, y tener una mayor capacidad intestinal, se esperaría una mayor distribución de nutrientes a lo largo del paisaje, dice Doughty.

Sin gigantes

Anthony D. Barnosky, de la Universidad de California, y colegas, compararon el impacto de la extinción de estos animales de gran tamaño en la Patagonia y la Pampa de Argentina, y en el norte de Estados Unidos. Descubrieron que si bien en Norte América los cambios eran los esperables, no sucedió lo mismo en Sudamérica.

Al parecer, para que la extinción de la megafauna dispare cambios totales en el ecosistema a largo plazo, los gigantes debían cumplir con dos condiciones: una de ellas ser lo que se conoce como ingenieros del ecosistema, es decir animales de gran porte que lo modifiquen de forma constante.

Por ejemplo, un único elefante come por día casi 200 kilos de pasturas, y arbustos y cortezas de árboles, todas esas especies vegetales proliferarían, si no existiesen los elefantes, tal vez evitando que proliferen otras, quitándoles su lugar, disparando una cadena de cambios.
La otra condición era que el ecosistema en sí, debía contar con especies vegetales que pudiesen responder a la desaparición de los gigantes, es decir especies que pudiesen colonizar zonas que antes no eran aptas para ellas por la acción de la megafauna.

Estos descubrimientos permiten poder identificar cuáles son los ecosistemas modernos que están en riesgo de desaparecer, ya sea por que han perdido a sus gigantes protectores, o porque albergan a especies de megafauna actuales en peligro de extinción.

martes, enero 10, 2017

Guerra de los sexos en los genes

Los cromosomas X e Y, responsables por la determinación del sexo, están dando mucho que hablar en el mundo científico. El masculino Y, viene siendo rotulado como en peligro de extinción, y al parecer ambos cromosomas sexuales están enfrascados en una batalla evolutiva por la supremacía, según estudios recientes.



Guerra de los sexos en los genes
(Publicada originalmente en Muy Interesante. Marzo, 2016)

La diferenciación en sexos, y la reproducción sexual, es casi tan antigua como la vida, se inició hace unos 3.500 millones de años, y consiste en la fusión de dos materiales genéticos diferentes en uno. Se trata de la forma de reproducción más exitosa en la naturaleza, al ser una forma de acelerar la aparición de nuevos materiales genéticos, lo que posibilita una mejor adaptación de las especies a los cambios en los ecosistemas en los que viven.

Son ciertos genes cargan con el trabajo de elegir si un nuevo organismo será macho o hembra. En especies como la nuestra, y la mayoría de los demás mamíferos, esa selección se realiza mediante los llamados cromosomas sexuales, X e Y. El Y es el que produce el cambio con su presencia o ausencia, determinando si el individuo será o no masculino.

En las aves, es al revés, es el cromosoma femenino el que determina el sexo. Mientras que en otras especies, como las abejas, no existen estos cromosomas, y al sexo lo elije a dedo la reina, fertilizando o no los huevos. En otros animales la diferenciación la produce el medio ambiente, como por ejemplo la temperatura.

Así es que modificaciones en los cromosomas sexuales, y en especial en el cromosoma masculino Y, podrían generar cambios evolutivos importantes en nuestra especie, y es lo que vienen notando los genetistas durante los últimos años.

Evolución de X e Y

Normalmente, una persona cuenta con 46 cromosomas, que se agrupan en 23 pares. Dentro de ellos se encuentra la mayor parte de la información genética del individuo. Desde el par 1 al 22, los autosomas, son todos similares en tamaño, pero el par que forman los cromosomas sexuales es muy desigual.

El Y, que en los mamíferos contiene los genes que determinan si un individuo será macho, palidece en comparación con su compañero X. Apenas cuenta con 16 genes de los 600 que en algún momento compartió con el X hace unos 200 a 300 millones de años, como se cuenta en un estudio publicado en la revista científica Nature, en 2014, por Daniel Bellot y colegas, del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

El cromosoma Y surgió por aquellos tiempos, en un ancestro común de la mayoría de los mamíferos, dicen los investigadores. Esto no quiere decir que antes no existiesen los machos, sino que la diferenciación de los sexos ocurría por otros factores como los que comentamos anteriormente.

Todo esto cambió cuando evolucionó un gen llamado SRY, y en la mayoría de los mamíferos el sexo dejó de ser determinado por el medioambiente, y pasó a ser dependiente de los genes de un cromosoma en particular.

Diferenciando X de Y

“En 1967 Susumo Ohno propuso un mecanismo para la evolución de los cromosomas sexuales”, nos contó Eliana R. Steinberg, del Grupo de Investigación Biología Evolutiva de la Universidad de Buenos Aires. “Postuló que los cromosomas sexuales surgieron originalmente a partir de un par cromosómico autosómico (los cromosomas se clasifican en dos categorías: cromosomas sexuales y autosomas)”.

“Uno de los cromosomas del par adquirió un gen con un rol determinante del sexo desencadenando la diferenciación de ese par cromosómico”, continuó Steinberg. “Luego de la adquisición de este gen habría seguido una etapa de restricción de la recombinación”.
Este último es el proceso mediante el cual el material genético de un cromosoma se une al de otro. La supresión de la recombinación entre los cromosomas sexuales, nos explicó Steinberg, evolucionó inicialmente como una forma de evitar que el gen determinante del sexo sea destruido o modificado.

“La ausencia de recombinación entre los cromosomas sexuales reduce la capacidad de la selección natural para fijar mutaciones favorables y evitar la fijación de mutaciones deletéreas”, agregó Steinberg. Pero esta es, también, la razón por la cual el cromosoma Y ha ido reduciéndose a lo largo de millones de años.

El menguante cromosoma Y

El cromosoma masculino viene perdiendo respeto desde finales de los años 1950s. Fue por aquellos tiempos que el entonces presidente de la Sociedad Americana de Genética Humana contó que tan sólo algunos pocos genes residían en el cromosoma Y.

En 2002, la genetista Jennifer Graves de la Universidad de Camberra, Australia, informó en  Nature que el poco respetado Y venía disminuyendo de tamaño desde hacía millones de años, e incluso llegó a predecir su extinción en 10 millones de años.

Esto viene generando titulares en los grandes medios de comunicación, con cada avance en este aspecto, preguntándose si los hombres no desaparecerían con el infame Y, como podemos ver plasmado en algunas ficciones como “Y: El último hombre”. En este comic, escrito por Brian K. Vaughan, el humano Yorick y el mono Ampersand son los únicos supervivientes de una plaga que acabó con el resto del género masculino del planeta.

Pero, ¿qué pasaría si desapareciese el cromosoma Y? “No pasa nada”, responde el experto en cromosomas sexuales y genética evolutiva Arcadi Navarro i Cuartiellas, director del departamento de ciencias experimentales y de la salud de la Universitat Pompeu Fabra. “Los genes migran a otros cromosomas y hay otros cromosomas que suplen la función del Y. En muchas especies eso ha pasado recientemente y hay casos claros de "Neo-Y" que en una especie muy cercana son autosomas normales. En humanos no pasaría nada, porque si desaparece Y no lo hará de golpe mañana, sino mediante un largo proceso natural de sustitución. Si no supiéramos genética, ni nos enteraríamos del cambio”.

Igualmente, un estudio reciente publicado en Nature, por Daniel Bellott y colegas, descubrió que si bien el cromosoma Y se ha ido achicando desde hace 200 millones de años, permanecería inalterablemente pequeño dese hace al menos unos 25 millones de años, cuando la rama evolutiva de los primates que derivaría en nosotros se separó de la que desembocó en los monos. Y la razón por la cual no se siguió achicando sería que no sólo tiene genes destinados a determinar el sexo, sino algunos encargados de sintetizar proteínas que serían importantes para órganos como el corazón o los pulmones.

La batalla de los cromosomas sexuales

Como si no fuese poco con la mala prensa que recibe el pequeño Y, se le agrega otro tema de conflicto en la relación que mantiene con su compañero X: La lucha por la supervivencia.
A veces, ciertos genes se enfrascan en una competencia dentro del genoma, y algunos terminan logrando transmitirse a la descendencia con una frecuencia mayor al 50% típico. Es lo que se conoce como conflicto genético, y es lo que está sucediendo entre los cromosomas X e Y, según un estudio presentado en 2015 en las reuniones de la Sociedad para el Estudio de la Reproducción, en Puerto Rico, por el biólogo David Page, de la Universidad de Cambridge, Estados Unidos.

Era algo que se sospechaba, pero recién con este estudio se pudo probar gracias a los avances en la tecnología utilizada para secuenciar segmentos de ADN, es decir, para interpretarlo. Se valieron de una técnica conocida como secuenciamiento de súper resolución, que puede detectar mínimas variaciones en los genes.

“Se dice que si ocurriera una transmisión no equitativa  o tendenciosa de los cromosomas sexuales estaríamos en presencia de un conflicto genético”, nos explicó Eliana Steinberg. “La acumulación de mutaciones favorables a un sexo determinado y la invasión de elementos “egoístas” podrían aumentar la transmisión de uno de los cromosomas sexuales a expensas de su cromosoma homólogo”.

“En ratones se ha encontrado secuencias que causarían este tipo de distorsiones en la descendencia, pero esto aún no se ha observado en otros grupos”, continúa Steinberg.
Pero lo cierto es que esta competencia, en realidad, nunca llega a proclamar a un ganador, porque si así sucediese, esto repercutiría en la fertilidad, y se verían poblaciones con más hembras que machos, o al revés, lo que podría degenerar en la extinción de la especie.  “Decir que existe competencia es malinterpretar ciertos resultados”, nos aclara Arcadi Navarro. “¡Se necesitan mutuamente!”.

Los cromosomas sexuales están mostrando un rico tapiz a la luz de los avances tecnológicos en secuenciamiento de ADN. X e Y están demostrando ser mucho más interesantes de lo que se pensaba.

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¿Qué es un Cromosoma?

Lo que somos, físicamente, lo define un ácido nucleico dentro del cual se encuentran las instrucciones para nuestro desarrollo y funcionamiento. Se trata del ADN, donde están contenidos  los genes. Los cromosomas sirven de contenedores y transporte de largos fragmentos de ADN, dentro de los núcleos de los millones de células que contiene un organismo.

Los cromosomas vienen en pares, y en cada célula humana podemos encontrar 46, que se juntan en 23 pares. La mitad los heredamos de nuestra madre, y la otra mitad, de nuestro padre. La madre aporta un cromosoma X a su hijo, mientras que el padre puede aportar un X o un Y. Así se forma el par conocido como cromosomas sexuales, y es el padre quien determina el sexo, ya que las mujeres tienen dos X, y los varones un X y un Y. Los restantes cromosomas son conocidos como Autosómicos.

¿Por qué el Cromosoma Y define el sexo?

El sexo en los humanos, como en el resto de los mamíferos, se determina mediante lo que se conoce como cromosomas sexuales heteromórficos, que se manifiesta durante la concepción. Contamos con un sistema conocido como heterogamia masculina, es decir que los machos tienen un sistema sexual XY, mientras que las hembras tienen un XX.

En las aves, por el contrario, los cromosomas sexuales se denominan Z y W (para diferenciarlos del X e Y de los mamíferos, respectivamente), y cuentan con heterogamia femenina, es decir, los machos son ZZ y las hembras ZW.

En este caso uno de los cromosomas que porta el sexo heterogamético (el Y en mamíferos y el W en las aves) porta el gen determinante del sexo, que desencadena la diferenciación del embrión como macho (en mamíferos) o como hembra (en aves). Si falta ese gen determinante del sexo el embrión se desarrollará como hembra (en mamíferos) o como macho (en aves).