"LOS NEANDERTALES SON EL ESPEJO DONDE NOS MIRAMOS"

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En unas cajoneras enormes, perfectamente clasificados, Antonio Rosas guarda centenares de fósiles procedentes de sus excavaciones en la cueva de El Sidrón (Asturias). Pertenecen a neandertales, esos “humanos distintos a nosotros” que, antes de su extinción hace unos 30.000 años, nos dejaron una huella genética fruto de su hibridación con nuestros antepasados sapiens. El investigador defiende que la actividad de divulgar es una opción personal, no una obligación del investigador. Sí reivindica un periodismo científico de calidad como pieza clave para divulgar la ciencia.

El paleoantropólogo Antonio Rosas./ CSIC.

En qué consiste tu trabajo, la paleoantropología?

En seguir el mandato socrático, 'conócete a ti mismo'. Estudiamos la evolución humana y la ciudadanía en general tiene un interés claro y legítimo en conocer su pasado y su trayectoria evolutiva. Hay un sentimiento innato en conocer nuestro origen.

¿Qué papel y qué importancia tienen los neandertales en nuestra evolución?

Una importancia capital. Los neandertales son la especie humana más parecida a la nuestra. Son como el espejo donde nos miramos. Al compararnos con ellos podemos encontrar cuáles son las características que nos definen. Al ser la especie más cercana compartimos con ellos muchos aspectos de nuestra biología y nuestro comportamiento. Sin embargo, aquello que no compartimos es lo que nos hace particularmente sapiens.

En su libro se refiere a ellos como una forma distinta de ser humanos...

Acabo de publicar un artículo en la Revista de Occidente sobre esta disyuntiva. Hace unos 80.000 años –muy poco tiempo en términos geológicos– en el planeta existieron diferentes especies humanas cuyo fenotipo y aparentemente su comportamiento era parecido al nuestro, pero no exactamente igual. Eran humanos, pero no como nosotros. Estamos en el umbral de explorar qué significa eso que llamamos ‘humanos’ cuando sabemos que ha habido otros seres que comparten esas características pero no son idénticos a nosotros. Se nos abre la posibilidad de que haya habido diferentes maneras de ser humano.

Eso nos llevaría a debates filosóficos sobre qué significa ser humano.

Precisamente en ese artículo exploro estas cuestiones. No propongo respuestas, más bien planteo preguntas. No solamente el estudio de los neandertales es fundamental en este tema, sino la paleontología humana en general. Por ejemplo, el Homo floresiensis es una especie que se descubrió hace unos años en la isla indonesia de Flores. Los últimos ejemplares vivieron hace apenas 23.000 años y fueron unos humanos completamente distintos, con un cuerpo y un cerebro muy pequeños y, aparentemente, una cultura material muy desarrollada.

También se han descubierto poblaciones de lo que llamamos Homo erectus en Asia y, gracias a los estudios paleogenéticos, el grupo de los 'Denisovanos', que son un linaje genéticamente parecido a los neandertales. Aparecieron en una cueva de Siberia una falange y un diente, de ahí se extrajo el genoma y se comprobó que era suficientemente distinto tanto al de los neandertales como al de los sapiens como para constituir un linaje distinto. Pero solo les conocemos a través del ADN, no tenemos una imagen física de ellos.

Las técnicas genéticas han permitido comprobar que hubo un cruce o hibridación entre los humanos primitivos y los neandertales. ¿Cuánto tenemos de neandertales?

Un estudio reciente ha ratificado que hemos heredado en torno a un 2% de genes de los neandertales, algo que ya planteamos en la investigación del genoma neandertal. La paleogenética está creciendo a una velocidad pasmosa y nos está permitiendo explorar la historia evolutiva humana desde el punto de vista genético. Eso hace unos años era ciencia ficción.

Así que durante un tiempo convivimos con los neandertales.

Sí. Los neandertales tienen una historia evolutiva de aproximadamente medio millón de años. Nosotros como especie surgimos en África hace unos 150.000 años. Durante un tiempo hubo una coexistencia en el planeta: los neandertales vivían en Eurasia y nosotros en África. Llegó un momento en que los humanos modernos salieron del continente africano y entonces se produjo la hibridación y la coexistencia, al menos en un sentido geográfico, durante unos milenios.

También se sabe bastante, a partir de las investigaciones paleontológicas, sobre el modo de vida de los neandertales. ¿Cómo vivían a grandes rasgos?

Eran básicamente cazadores-recolectores. Vivían de la caza y la combinaban con la recolección de pequeños animales, frutos, tubérculos... Además vivían en grupos bastante reducidos, tenían un índice de endogamia alto y, a partir del material de El Sidrón comprobamos que eran las hembras las que cambiaban de grupo y área geográfica. En cuanto a su dieta, algunos investigadores les han denominado hiper carnívoros por su alto consumo de proteínas. Como tenían un cerebro y un cuerpo muy grandes, para su mantenimiento necesitaban energía que conseguían del consumo de grasas y carnes.

Incluso han inferido que tenían alguna habilidad para el lenguaje.

Publicamos un estudio genético pionero sobre el único gen que conocemos que está relacionado con la capacidad del habla, y que ratificó una idea que muchos compartíamos previamente: los neandertales necesariamente tendrían algún tipo de facultad para el habla porque toda su sociedad era relativamente sofisticada. No se puede concebir una forma de vivir siendo cazadores-recolectores sin comunicación.

Otra prueba de esa sofisticación de la sociedad neandertal serían algunas manifestaciones estéticas y culturales.

Sin duda y es una de las paradojas de los neandertales. Su anatomía es primitiva y sin embargo lo que sabemos, especialmente de los últimos neandertales, es que sus cualidades culturales se acercan a la sofisticación propia de los humanos modernos: capacidad simbólica, estética, enterramiento de los muertos... Algunos investigadores proponen también la producción de arte, aunque fuese muy primitivo. Estamos en ese debate porque aún no ha habido ningún descubrimiento que pueda ratificar que los neandertales hacían arte.

¿Cómo es el proceso de trabajo antes de llegar a todas estas conclusiones?

Para empezar, caminante no hay camino... Si te dedicas a la paleontología, excavas y encuentras restos de neandertales, ese primer contacto ya te permite hablar en primera persona. Después te preguntas por qué ese hueso aparece entero o roto. Como encuentras otros alrededor, compruebas si los demás están enteros o rotos y empiezas a extraer conclusiones. Al final vas construyendo un escenario. Comparas también la forma de ese húmero con la de los huesos de neandertales del sur de Francia, ves que son iguales o parecidos y sin embargo constatas diferencias con los húmeros de los sapiens. Y así concluyes que esas diferencias son de carácter genético y producto de la evolución. La siguiente pregunta es: ¿qué ha pasado para que se produzca esa diferenciación? Casi nunca podemos responder a los porqués, sino que solemos responder a cómo son las relaciones entre las cosas.

¿Crees que se enseña desde la escuela en qué consiste en grandes líneas el método científico y a pensar desde el punto de vista científico?

Cada día más, pero en términos generales, no. Tenemos una herencia escolástica en nuestra manera de pensar y es difícil desprenderse de ella.

Volvamos a los neandertales. En cuanto a su extinción, hay hipótesis diferentes, ¿hasta qué punto fue la competencia con nosotros, en la cual habríamos salido ganando, la que acabó con los neandertales?

El tema es largo. El escenario es que los neandertales se extinguen –eso está confirmado a partir de las excavaciones–, como tantas y tantas especies. ¿Por qué? Hay una cosa cierta: el momento cronológico de su extinción coincide con la llegada a Europa de los humanos modernos, los cromañones. La interpretación al uso consiste en decir que estos, con un equipamiento cultural más sofisticado, terminan desplazando ecológicamente a los neandertales. Pero en algunas zonas nunca hubo contacto entre ambas especies, ¿entonces por qué se extinguieron? Alternativamente se plantea que los neandertales tenían una adaptación a unos ambientes boscosos y más cálidos, a espacios cerrados, para una caza al acecho. En ese contexto la llegada de los humanos y el deterioro del clima irían a la par.

En un contexto como el actual, en el que predomina una visión utilitarista de la ciencia, a la que se vincula con el desarrollo tecnológico, ¿qué espacio les queda a disciplinas como la paleoantropología? ¿Cómo explicaría la importancia que tiene este área del conocimiento?

Dentro del CSIC también hay investigadores que se dedican a la egiptología o a la filosofía, que son ejemplos de estudios no productivos en el sentido tecnológico del término. Afortunadamente tenemos algunos espacios para estos ámbitos, no es algo tan radical. Creo que lo que hay que contraponer es el valor que tienen per se el conocimiento y la cultura. ¿Queremos una sociedad que sea tecnológicamente avanzada y personalmente inculta, donde las personas no sepan vivir en sociedad? La cultura no deja ser una forma de domesticación para permitirnos vivir en sociedad y saber poner límites a nuestros comportamientos cuando afectan al prójimo.

¿Cómo beneficia al ciudadano tener esa mayor cultura científica? ¿Se puede poner algún ejemplo tangible?

Una sociedad culta significa que tiene un amplio espectro de conocimiento sobre sí misma y sobre el mundo que la rodea. Las sociedades occidentales podemos considerarlas como sociedades cultas. Una de las cosas que exuda esa cultura es un conocimiento cada vez mayor de la medicina, que hoy no solo es una cuestión meramente tecnológica, es también el conocimiento de la fisiología, la genética, el comportamiento, la sociología y la psicología del paciente, etc., es decir, todos son ámbitos que redundan en una cada vez mejor medicina. Y una mejor medicina nos prolonga la vida. Las sociedades cultas, entre otras cosas, producen individuos más longevos. No sé si eso mejora al individuo, que lo decida él mismo.

También habrá oído que la sociedad española es considerada más inculta científicamente que otras...

Sí, me parece evidente.

¿Identifica las causas que explicarían este déficit?

Yo tengo una opinión, pero esta tarea corresponde a historiadores y sociólogos. Nosotros tenemos un retraso secular en muchos ámbitos que estamos cortocircuitando a velocidad de vértigo. Por ejemplo, la sociedad española tenía un retraso secular en el conocimiento de la evolución humana. Los descubrimientos de Atapuerca, el Sidrón y otros yacimientos han cortocircuitado décadas de retraso y la demanda social era evidente.

¿Por qué dice esto?

La sociedad ha sido y sigue siendo receptiva porque uno quiere conocer su origen. Esto es un ejemplo, pero hay otros muchos. Por otro lado, y esta es mi particular opinión, ¿cómo vamos a fundamentar una educación sólida si cada cuatro años cambiamos la ley? No tenemos un programa sólido de lo que tiene que ser la formación del ciudadano de a pie.

LAS VIBRACIONES DEL AMOR EN LA TELARAÑA DE UNA ARAÑA VIUDA NEGRA

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Unos biólogos han descubierto que el macho de la araña viuda negra sacude su abdomen de una forma especial para producir vibraciones cuidadosamente afinadas que permiten a las hembras saber que la causa de las vibraciones en su telaraña es un macho que las corteja y no una presa cualquiera a la que dar caza.

Una araña Viuda Negra ocupándose de una mosca. (Foto: Universidad Simon Fraser)

Samantha Vibert, Catherine Scott, y Gerhard Gries, de la Universidad Simon Fraser en Canadá, grabaron las vibraciones hechas por machos de Viuda Negra (concretamente de la especie Latrodectus hesperus), machos de araña de la especie Tegenaria agrestis (conocida con nombres populares como araña vagabunda) e insectos que son presas típicas de las arañas.
La red de una araña funciona como una extensión del sistema sensorial de la araña, de modo que ésta es capaz de detectar en el acto cuando algo entra en contacto con ella. Eso le permite reaccionar con gran rapidez si una presa toca la telaraña.
Sin embargo, esto representa un serio peligro para los pretendientes masculinos que llegan a la telaraña de una hembra, teniendo en cuenta que en diversas especies la hembra es más grande y más venenosa que el macho. Éste por tanto necesita advertir a la hembra que lo que ha llegado a su telaraña es un macho que viene a cortejarla y procurar que estas vibraciones amorosas seduzcan a la araña en vez de despertar en ella su conducta depredadora.
El equipo de investigación constató que en las dos especies de araña estudiadas las vibraciones amorosas del macho a la hembra son muy diferentes a las vibraciones generadas por sus presas, sobre todo en el caso de la Viuda Negra. Las vibraciones producidas cuando la araña macho de esta especie sacude su abdomen son particularmente distintivas. Estas "vibraciones del amor" pueden ayudar a los machos a evitar ser atacados por las hembras a las que están cortejando.
La araña Viuda Negra, muy venenosa, debe su nombre a los casos de arañas hembra de este tipo que ocasionalmente devoran no sólo a eventuales pretendientes que las cortejan, sino también a sus amantes después de aparearse con ellos.

LA "JUSTICIA SOCIAL" BACTERIANA

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La idea de que todos los individuos en una comunidad deben contribuir al sostenimiento de la misma si se están beneficiando de ella es tan universal que incluso las bacterias tienen un sistema que impide que sus congéneres holgazanas disfruten de los frutos del duro trabajo de las demás. Así se ha constatado en una investigación realizada por científicos de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey, Estados Unidos.

Uno de los mecanismos usados por las bacterias estudiadas para evitar el pillaje de las holgazanas se basa en barrer las "sobras" mediante un flujo de fluidos. Las bacterias V. cholerae holgazanas, marcadas en rojo, prosperaban y eran abundantes cuando ese mecanismo antipillaje no funcionaba, en la imagen de la izquierda. Cuando las bacterias vivían en un medio que sí permitía el funcionamiento de dicho mecanismo protector, las V. cholerae trabajadoras, marcadas en amarillo, eran las que prosperaban, mientras que casi ninguna holgazana sobrevivía en la colonia, como se aprecia en la imagen de la derecha. (Imagen: Cortesía de Carey Nadell, Departamento de Biología Molecular de la Universidad de Princeton)

Las comunidades de bacterias Vibrio cholerae (algunas de cuyas cepas producen el cólera) impiden que sus congéneres holgazanas accedan a nutrientes para cuya obtención no han aportado nada. Las bacterias trabajadoras lo hacen manteniendo el alimento generado por los miembros productivos de la comunidad fuera del alcance de los individuos de V. cholerae que tratan de vivir de los nutrientes ajenos.

Al igual que otras bacterias, las V. cholerae suelen vivir en densas comunidades del tipo conocido como biopelícula. Y, también como otras, las V. cholerae secretan enzimas que descomponen las moléculas de interés de manera que las bacterias puedan nutrirse de los componentes de dichas moléculas. Pero no todos los individuos secretan las enzimas; algunos simplemente se alimentan de lo que generan sus vecinas. El equipo de Knut Drescher, Carey Nadell, Bonnie Bassler, Howard Stone y Ned Wingreen ha encontrado dos mecanismos por los cuales este pillaje se impide.

Uno de los mecanismos consiste en que las bacterias trabajadoras producen una gruesa capa a su alrededor, para evitar que los nutrientes se esparzan hasta llegar al alcance de individuos ajenos al trabajo realizado. Una alternativa a esto es el segundo mecanismo descubierto: El flujo natural de fluidos sobre la superficie de las comunidades bacterianas presenta unas características que le permiten barrer las sobras de nutrientes antes de que las bacterias gorronas se nutran de esos productos obtenidos laboriosamente por las bacterias trabajadoras.
Este acto de "justicia social" microbiana, que probablemente es muy común en otras especies de bacterias, no sólo asegura la supervivencia de los miembros más laboriosos de la comunidad bacteriana, sino que también podría ser utilizada en provecho del Ser Humano, concretamente para la agricultura, la elaboración de combustibles y el tratamiento de infecciones bacterianas como el cólera.

Al fomentar esa acción de justicia social bacteriana, los científicos podrían aumentar la eficiencia de cualquier proceso que se base en bacterias para descomponer materiales orgánicos, como por ejemplo materia vegetal destinada a la producción de biocombustibles, o celulosa para la fabricación de papel.

Al tratar una enfermedad infecciosa, la estrategia seria contrarrestar ese mecanismo de justicia social bacteriana, otorgando nutrientes a los individuos que no hacen nada, en detrimento de la nutrición de los individuos más laboriosos en el trabajo de infectar el cuerpo, con lo cual se lograría debilitar la infección.

MURCIÉLAGOS CAPACES DE DETECTAR RANAS POR LAS ONDULACIONES QUE ÉSTAS IMPRIMEN AL AGUA

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Cuando el macho de rana túngara canta serenatas a las hembras desde una laguna, crea ondulaciones en el agua que lo hacen más fácil de detectar para uno de sus depredadores, el murciélago. Así se ha constatado en una reciente investigación.

Una rana y, en el agua de su alrededor, las ondulaciones delatadoras. (Foto: Ryan Taylor / Universidad de Salisbury)

Una rana túngara detiene su serenata de cortejo si observa a un murciélago volando cerca, pero las ondas en el agua se siguen moviendo varios segundos después de que la rana cese su actividad, y eso puede permitirle a un murciélago astuto localizar al animal emisor. El equipo de Mike Ryan, de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, y Wouter Halfwerk, de la Universidad de Leiden en los Países Bajos, ha comprobado que los murciélagos son capaces de usar la ecolocalización (una forma natural de sónar) para detectar esas ondas, y a partir de ellas, a su emisor.

Esta capacidad demuestra el grado de sofisticación al que la evolución ha llegado en esta especie de escalada armamentística entre las habilidades depredadoras del murciélago y las habilidades defensivas de la rana.

El macho de rana túngara (Physalaemus pustulosus), nativa de América Central y del Sur, pasa sus noches cantando desde la superficie de lagunas poco profundas, con la intención de atraer la atención de una hembra. Al emitir sus sonidos, su saco vocal se infla y desinfla como un globo. El movimiento de este saco pulsante es visible, pero además también genera una tercera señal: las ondas en la superficie del agua.

Los investigadores han comprobado que los murciélagos Trachops cirrhosus, que se alimentan de ranas, son mucho más propensos a atacar a una que emite sus sonidos de cortejo y además genera ondulaciones en la superficie del agua, que a una rana que canta pero sin generar esas ondulaciones en el agua. Esto indica que los murciélagos son capaces de detectar esas ondulaciones y además identificarlas correctamente, siempre y cuando las condiciones sean las adecuadas. Los murciélagos pierden esta ventaja cuando el área que rodea a la rana está cubierta de hojarasca, lo que puede impedir que se propaguen las ondulaciones sobre la superficie del agua.

En la investigación también han trabajado Patricia Jones del Instituto Smithsoniano de Investigación Tropical (STRI) en Panamá, Ryan Taylor de la Universidad de Salisbury en Maryland, Estados Unidos, y Rachel Page de la Universidad de Texas en Austin.

Video en el que se muestran los sonidos de cortejo de machos de la rana túngara, con los movimientos correspondientes de su saco vocal, que pueden crear ondulaciones delatadoras en el agua:

PROFUNDIZANDO EN LA HISTORIA DE LA DOMESTICACIÓN DEL PERRO

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Los perros y los lobos evolucionaron a partir de un ancestro común hace entre 9.000 y 34.000 años, antes de la aparición de la agricultura como estilo de vida en la humanidad. Así lo corroboran los resultados de un análisis de genomas de perros y lobos modernos de zonas del mundo que están consideradas como los lugares donde comenzó la domesticación del perro.

Divergencia evolutiva paulatina entre linajes de lobo y perro conforme transcurre el tiempo. (Imagen: Freedman, et al / PLoS Genetics)

El estudio también muestra que los perros tienen entre ellos un parentesco evolutivo más estrecho que el que tienen con los lobos, independientemente de su origen geográfico. Esto sugiere que parte de la superposición genética observada entre algunos lobos y perros modernos es el resultado de cruces de lobos con perros después de la domesticación del perro, y no se debe a una línea de descendencia directa proveniente de un grupo de lobos.

En este análisis, el equipo de John Novembre, de la Universidad de Chicago en Estados Unidos, Adam Freedman, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), del mismo país, y Tomás Marqués Bonet del Instituto de Biología Evolutiva, adscrito a la Universidad Pompeu Fabra y al CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas), en España, no ha obtenido evidencias claras a favor de un modelo multirregional, o de un origen único para alguno de los lobos actuales de los que el equipo tomó muestras. Esto implica que la historia de la domesticación del perro es más compleja de lo que se ha venido creyendo hasta ahora.

El equipo obtuvo las secuencias de más alta calidad del genoma del lobo logradas hasta la fecha, a partir de tres lobos grises: uno de China, otro de Croacia y otro de Israel, que representan las tres regiones del mundo donde se cree que se originaron los perros tal como los conocemos. Los científicos también obtuvieron los genomas de dos razas caninas, el perro de la raza basenji, originada en África central, y un dingo, oriundo de Australia, zonas éstas dos que han estado históricamente aisladas de las poblaciones de lobos modernos. Además de los genomas de lobos y perros, el equipo secuenció el genoma de un chacal común, para contar con una referencia lo bastante cercana evolutivamente pero ajena, de la que ayudarse para obtener datos sobre los comienzos de la divergencia evolutiva entre estos animales.

El análisis de los genomas de perros, incluyendo el genoma, anteriormente publicado, de un perro de raza bóxer proveniente de Europa, mostró un mayor parentesco evolutivo entre las razas de perros que con los lobos. De igual modo, los tres lobos de cada zona geográfica tenían un mayor parentesco evolutivo entre ellos que con cualquiera de los perros.

Estos resultados indican algo muy distinto a lo que los autores del estudio inicialmente habían imaginado que encontrarían. En vez de hallar un estrecho parentesco evolutivo de las tres razas de perro con uno de los linajes de lobo, o descubrir que cada raza de perro está muy relacionada con el linaje de lobo de su área geográfica (por ejemplo el basenji con el lobo israelí, o el dingo con el lobo chino), lo que han descubierto es que lobos y perros parecen descender de un ancestro común más antiguo, parecido al lobo.

Lo hallado también podría indicar que hubo otros linajes de lobo de los cuales estos perros divergieron evolutivamente, linajes que luego se extinguieron.

El proceso de domesticación se desarrolló a través de la historia registrando importantes cuellos de botella poblacionales (épocas en que la población estuvo integrada por una cantidad escasa de individuos) tanto en el caso de los lobos como en el de los perros. Los autores del estudio han logrado inferir tamaños históricos de las poblaciones de perros y lobos mediante el análisis de patrones de variación en todo el genoma. Todo apunta a que los perros sufrieron una reducción de 16 veces en el tamaño de su población, al bifurcarse evolutivamente de los lobos. Estos también experimentaron una fuerte caída en el tamaño de su población poco después de bifurcarse evolutivamente de los perros. Esto implica que la diversidad en los ancestros comunes de perros y lobos era más grande que la representada por los lobos modernos.

En esta investigación también han trabajado Belén Lorente Galdós y Óscar Ramírez, del Instituto de Biología Evolutiva adscrito a la Universidad Pompeu Fabra y al CSIC, Carles Vila de la Estación Biológica de Doñana en España, así como científicos de instituciones de Estados Unidos, Portugal, Italia, Hungría, Turquía, Israel, Croacia y China.

LA QUÍMICA DE SISTEMAS, CLAVE PARA EXPLICAR EL ORIGEN DE LA VIDA

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Una investigación, que cuenta con la participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) español destaca que el origen de las primeras células requirió la combinación de tres sistemas tradicionalmente estudiados por separado: un compartimento que permitiera distinguir al individuo de su entorno, una población de moléculas con información genética capaz de autorreplicarse dentro de dicho compartimento y un metabolismo que permitiera al ser vivo intercambiar materia y energía con el medio exterior.

Estromatolitos en la Bahía Shark (Australia). (Foto: Wikipedia)

“Con ello intentamos superar la tradicional controversia entre los partidarios de que lo primero fue la replicación y quienes, por el contrario, consideran que las redes metabólicas fueron anteriores a la aparición de las primeras moléculas genéticas”, explica el investigador del CSIC Carlos Briones, del Centro de Astrobiología (centro mixto del CSIC y el Instituto de Tecnología Aeroespacial).

El trabajo propone un escenario heterogéneo y complejo, en el que soluciones acuosas de diferentes monómeros y biopolímeros convivirían con moléculas anfifílicas capaces de formar vesículas y otros compartimentos. En tales sistemas habría sido fundamental el papel de diferentes tipos de catalizadores, entre ellos superficies minerales, interfases reactivas y organocatalizadores.

“Sólo en medios complejos como éstos pudieron llegar a establecerse las complejas redes de interacción química que originaron los seres vivos”, añade Briones.

La existencia de un protometabolismo encapsulado en su propia membrana, apunta el estudio, permitió a los sistemas que estaban formándose mantenerse fuera del equilibrio termodinámico, mediante diversos mecanismos de control cinético y espacial sobre los procesos de autoorganización y transformación molecular implicados. Esto condujo a la transición entre los sistemas químicos y los biológicos.

En este estudio, publicado en la revista Chemical Reviews, también han participado investigadores de la Universidad del País Vasco y de la Universidad Autónoma de Madrid. (Fuente: CSIC)

EL PATÉTICO DESTINO DE LA HORMIGA ZOMBI Y OTRAS HISTORIAS DE NEUROPARÁSITOS

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Saltamontes que saltan a charcas para ahogarse, peces que bailan con la intención de ser cazados, ratas atraídas por la orina de gato... La neuroparasitología estudia qué mecanismos utiliza un parásito para dominar los circuitos cerebrales de su víctima y transformar su comportamiento en un guion de zombis digno de George Andrew Romero. Como en la película del cineasta La noche de los muertos vivientes, puede que ni los humanos sean inmunes.

Hormiga roja europea. / Antrey-Fotolia.com

Viven en las alturas de los bosques tropicales tailandeses y no se acercan al suelo a menos que sea estrictamente necesario y siempre en grupo. Pero para una de ellas la pesadilla ha empezado.

Sale de casa a deshoras, camina sola y pierde el equilibrio como si estuviera borracha. Avanza sin destino aparente pero se acerca de manera inexorable a un lugar al que seguramente no quiere ir, un cementerio.

“Es una hormiga zombi, su cerebro está totalmente controlado por un parásito”, explica a Sinc David Hughes, investigador de la Universidad Estatal de Pensilvania (EE UU).

Tras atravesar una media de 99 hojas y obedeciendo a una misteriosa señal, abre sus fauces y muerde con fuerza el nervio principal de una. Su cuerpo queda pendiendo en el vacío y la hormiga tarda unas seis horas en morir.

A partir de entonces Ophiocordyceps, el hongo que habita en su cerebro y que la necesitaba para reproducirse, fructifica y crece en forma de tallo para liberar sus esporas al medio e infectar otras hormigas. “Este es un ejemplo dramático de cómo un parásito puede modular la conducta de su huésped”, puntualiza Hughes.

Aunque hace más de 200 años que se conocen parásitos con la capacidad de alterar el comportamiento de su hospedador, es ahora cuando la neuroparasitología se postula como un campo nuevo y prometedor.

“Estamos empezando a entender este tipo de parásitos desde un punto de vista fisiológico, genético y bioquímico –aclara a Sinc por teléfono Shelley Adamo, profesora de la Universidad de Dalhousie (Canadá) y todo un referente en esta especialidad–. Estos seres nos pueden enseñar mucho sobre cómo funciona el cerebro porque los mecanismos que utilizan son muy ingeniosos y distintos a los que emplea un neurocientífico”.

La neurociencia se aproxima al paciente con métodos muy específicos que implican zonas concretas: estimulaciones, ablaciones, fármacos que interfieren en la transmisión sináptica… Los parásitos, en cambio, utilizan estrategias mucho más generales. “Sus mecanismos son como una perdigonada”, ejemplifica Adamo.

Actúan de manera indirecta e invaden muchas zonas del cerebro, alteran moléculas propias del huésped y generan otras aún desconocidas, modifican el sistema inmunológico y hasta genes y proteínas. Según esta investigadora, “tras años de evolución no necesariamente utilizan la ruta más corta sino aquella que tras mutaciones fortuitas les ha dado una ventaja adaptativa”.

Inmersos en un mundo de parásitos

La cantidad de parásitos en el planeta no es desdeñable y el ser humano no es inmune. Según Santiago Merino, profesor de investigación del CSIC y director del Museo Nacional de Ciencias Naturales, el parasitismo es una forma de vida muy extendida en la naturaleza y más de la mitad de seres vivos del planeta son o se comportan como tal en algún momento de su vida.

“Existen hasta en los lugares más recónditos del planeta. Los virus son los parásitos por excelencia, pero también se comportan así algunas bacterias, protozoos, plantas, vertebrados… ¡Existen incluso parásitos de parásitos!”, explica por teléfono.

De todos ellos, solo una pequeña parte tiene la capacidad de alterar el comportamiento de su huésped. Su objetivo siempre es el mismo: completar su ciclo vital, pero el abanico de estrategias es amplísimo.

Algunos utilizan métodos poco sofisticados como, por ejemplo, consumir energía ajena. “En ciertos tipos de malaria, el hospedador se pone especialmente enfermo en el momento en el que el parásito está en circulación y tiene más posibilidades de transmitirse”, detalla a Sinc Janice Moore, especialista en ecología y evolución de parásitos de la Universidad de Colorado (EE UU). De esta manera el enfermo queda incapacitado para defenderse de las picaduras de mosquitos y otros vectores.

Otras estrategias, en cambio, son inquietantemente complejas. Cuando el artrópodo del género Sacculina infecta a un cangrejo macho, le destruye la glándula androgénica y literalmente lo feminiza, de manera que, aunque no pueda reproducirse, cuida de los huevos infectados por el parásito como si fueran suyos.

“Sería lo equivalente a una lobotomía”, concreta Kevin Lafferty, parasitólogo en la Universidad de California (EE UU), en un estudio que compara distintos mecanismos de manipulación.

Otro caso es el del pez del género Fundulus, hospedador intermediario de un gusano que con tal de acabar en el vientre de su siguiente hospedador, un pájaro, consigue que el pez nade más cerca de la superficie y de manera más llamativa, por lo que tiene hasta treinta posibilidades más que un congénere no infectado de ser depredado.

Parte de la dificultad que tienen los científicos en encontrar nuevos mecanismos reside en que los parásitos “no necesariamente deben ser aparentes para nuestro sistema sensorial”, comenta Moore. Según esta experta, casi todos los hechos de los que nos percatamos son visuales, tanto en parasitología como en el día a día.

“Decimos ‘Oh, ya veo’ cuando entendemos algo, o si proponemos un plan y queremos saber la opinión de un amigo le preguntamos ‘¿Cómo lo ves?”, apunta esta experta. Por eso resulta difícil detectar alteraciones cuando el parásito modifica aspectos no visibles de la conducta del animal o de la planta, como el olor o la secreción de sustancias químicas, especialmente relevante en ambientes acuáticos.

“Cada parásito tiene su propia estrategia y hace que nos planteemos preguntas filosóficas como la existencia del libre albedrío –reflexiona Shelley Adamo–. Al fin y al cabo, el cerebro no es más que una máquina bioquímica, y si alguien sabe cómo funciona la puede reprogramar”.

Nada de víctimas inocentes

Pero los parásitos no pueden sobrevivir solos y mantienen una carrera evolutiva con sus hospedadores cuando sus intereses son contrarios. “Los humanos disponemos de fármacos muy elaborados, pero el resto de seres vivos también tiene sus estrategias y hasta rudimentos de medicación”, explica Santiago Merino.

Existen aves que construyen sus nidos con plantas antiparasitarias y chimpancés que conocen el ‘efecto velcro’ y que, cuando sufren de parásitos intestinales, ingieren una planta con microvellosidades que al ser expulsada en las heces se lleva con ella a los incómodos viajeros.

“La primera barrera es evitar exponerse al parásito y para eso sirven el acicalamiento y el movimiento”, explica Lafferty. Los monos aulladores, por ejemplo, gastan hasta un 24% de su energía en espantar moscas y otros movimientos defensivos, y ejecutan más de 1.500 manotazos en un períiodo de doce horas.

La segunda barrera es el sistema inmune. “Podemos pensar en el cuerpo del hospedador como un vehículo: en la mayoría de casos el parásito se deja llevar, pero en otros puede secuestrarlo y decidir dónde y cómo ir. Cuando esto sucede, a menudo acaba con la muerte del portador”, sentencia Lafferty.

El ejemplo más conocido tiene como hospedador final a un ser peludo que habita en hogares de todo el mundo: el gato. Se trata de Toxoplasma y numerosos, aunque controvertidos estudios, demuestran su efecto no solo en ratones sino también en humanos atribuyéndoles muertes por accidentes de tráfico, laborales y hasta una relación causal con trastornos neurológicos.

Cuando Jerry se enamora de Tom

“Hasta hace poco se consideraba que la toxoplasmosis en humanos y otros animales adultos e inmunocompetentes era asintomática –afirma Joanne Webster, profesora de la Facultad de Medicina del Imperial College de Londres–. Pero su agente causal, Toxoplasma gondii, es uno de los ejemplos más convincentes de manipulación en vertebrados”.

Toxoplasma se reproduce asexualmente en hospedadores intermedios como roedores y pájaros, donde tiene predilección por llegar al sistema nervioso central. Sexualmente se reproduce en gatos, su único hospedador final.

Según numerosos estudios, “la infección en roedores se asocia a cambios sutiles en su conducta que facilitan su transmisión al huésped final”. Está bien comprobado que los ratones infectados son más propensos a caer en trampas, tienen tiempos de reacción alargados, niveles de actividad más altos, son más descuidados vigilando a sus depredadores y desarrollan una ‘atracción fatal felina’ en la que en vez de sentir miedo cuando huelen la orina de gato se sienten atraídos sexualmente por ella. Todo ello a través de alteraciones en los niveles de dopamina en el cerebro de los roedores.

“Nosotros somos una vía muerta para Toxoplasma, pero el parásito nos reconoce como ratones y se instala en el cerebro”, explica Santiago Merino. El científico checo Jaroslav Flegr fue de los primeros en defender que este parásito también manipulaba a los humanos. Flegr y otros investigadores se basan en varios estudios para afirmar que la toxoplasmosis, presente en casi un 30% de la población mundial, altera la conducta de hombres y mujeres haciéndoles más extrovertidos, con menos sentido del peligro, con tiempos de reacción alargados y con menos habilidades psicomotoras, hechos que algunos trabajos asocian con un incremento en el riesgo de sufrir un accidente de tráfico o laboral.

Detrás de la esquizofrenia

Además, y más allá de sutiles cambios comportamentales, también existe la teoría, sustentada en más de 38 estudios científicos hasta el momento, de que Toxoplasma incrementa el riesgo de sufrir esquizofrenia, “más que cualquier otro gen descrito hasta el momento”, defiende Flegr en un artículo de opinión en la revista Trends in Parasitology.

Aunque Flegr, Webster y otros científicos hacen sus afirmaciones basándose en estudios poblacionales y neurológicos, el poder de Toxoplasma sobre humanos es aún es muy controvertido. “He de confesar que no soy muy fan de esta teoría –comenta Shelley Adamo–. Todos los trabajos se basan en correlaciones ya que el experimento perfecto nunca se llevará a cabo por evidentes cuestiones éticas”.

Toxoplasma es uno de los muchos parásitos que afecta a seres humanos. Algunos, como el virus de la rabia, sí tienen un claro efecto sobre la conducta del enfermo, y muchos otros o no lo tienen o aún se desconoce. Pero el ser humano ha sido infectado por parásitos a lo largo de toda la evolución por lo que, según Santiago Merino, además de ser nocivos seguramente son necesarios para nuestro sistema inmunológico y “no es cuestión de eliminarlos sino de convivir y hasta aprender de ellos”, comenta el investigador.

“La capacidad de manipulación del parásito sobre el hospedador es el mejor ejemplo que tenemos de la existencia de evolución y la selección natural –admite Kevin Lafferty–. Bueno, y si en realidad fuera idea de un creador divino, este debe tener un sentido del humor bastante interesante”.