domingo, julio 05, 2015

Darwin y los derechos de los animales


El hombre, en su arrogancia, piensa que es una gran obra digna de la participación de un dios. Más humilde, y yo creo que cierto, es considerarlo creado a partir de los animales.
-Charles Darwin

Darwin era un gran amante de los animales y su teoría de la selección natural provee los argumentos más poderosos para la defensa de los derechos de los animales. Desde Darwin el hombre deja de estar al margen de la naturaleza, un ser creado a imagen de Dios, para ser un producto del mismo proceso ciego que ha originado al resto de los animales. Nuestra separación con los animales pasa a ser una cuestión de grado, no de tipo, y Darwin reconoce en ellos las mismas cualidades que en nosotros, y en particular la capacidad de sufrir.

Pero en esta entrada más que de cuestiones teóricas lo que quería es comentar algunos detalles y anécdotas de su vida personal en relación a los animales y sus derechos. Los sentimientos contra el maltrato a los animales eran muy fuertes en Darwin, sólo comparables a los que sentía por el maltrato a las personas. Su hijo, Francis Darwin, nos cuenta: “ los dos temas que movían a mi padre quizás de manera más fuerte que ningún otro eran la crueldad con los animales y la esclavitud. Detestaba ambos intensamente y su indignación era insuperable en caso de cualquier frivolidad o falta de sentimiento en estas materias”

Hay numerosas anécdotas que ilustran la intensidad de estos sentimientos. Aunque Darwin era un caballero de buenas maneras que evitaba siempre la menor confrontación pública, no podía evitar enfurecerse cuando veía maltratar un animal. Francis nos cuenta:

“volvió un día de su paseo pálido y débil por haber visto maltratar un caballo y por la agitación de reprender al hombre. En otra ocasión vio a un domador de caballos enseñando a su hijo a montar; el chico estaba asustado y el hombre fue muy rudo. Mi padre paró y saltó del carruaje reprendiendo al hombre de forma muy dura.
Puedo mencionar otro pequeño incidente que muestra que su humanidad con los animales era bien conocida por sus vecinos. Un visitante, viniendo de Orpington a Down,  le dijo al cochero que fuera más rápido. “¿Por qué?”, dijo el hombre, “si hubiera dado a los caballos los latigazos que les estoy dando ahora llevando a Mr. Darwin, habría salido del carruaje y me habría dado de latigazos él a mí”.

Que la humanidad con los animales es una de las más nobles virtudes del hombre lo dice Darwin en este pasaje del Origen del Hombre que copio a continuación. Es muy interesante este fragmento porque anticipa la idea de círculo moral que luego desarrollaría Peter Singer y la observación de cómo el círculo moral del ser humano se ha ido ampliando hasta abarcar a toda la humanidad y luego al resto de los animales (bueno, estamos en ello, todavía no hemos llegado):

“A medida que el hombre avanza en civilización, y pequeñas tribus se unen en comunidades más grandes, la simple razón dirá a cada individuo que debe extender sus instintos sociales y sus simpatías a todos los miembros de la misma nación, aunque no los conozca personalmente. Una vez alcanzado este punto, sólo hay una barrera artificial para impedir que su simpatía se extienda a todas las naciones y razas. Si, realmente, tales hombres están separados de él por grandes diferencias en el aspecto o las costumbres, la experiencia desgraciadamente nos muestra lo que cuesta verlos como criaturas iguales. La simpatía más allá de los confines del hombre, es decir la humanidad con los animales inferiores, parece ser una de las últimas adquisiciones morales. No parece existir en los salvajes, excepto hacia sus mascotas. Lo poco que la conocían los romanos lo vemos en sus aborrecibles espectáculos de gladiadores. La propia idea de humanidad, por lo que pude observar, era nueva para la mayoría de los gauchos de las Pampas. Esta virtud, una de las más nobles de las que el hombre está dotado, parece surgir del hecho de que nuestras simpatías se van haciendo más sensibles y más amplias, hasta que se extienden a todos los seres sintientes. Tan pronto como esta virtud es honrada y practicada por unos pocos hombres, se extiende por instrucción y ejemplo a los jóvenes y eventualmente a la opinión pública.”
Por poner un ejemplo más de la preocupación de Darwin por los animales mencionaré un artículo que escribió en 1863 en el Gardener´s Chronicle, una revista mensual popular, en contra de las trampas para animales por el gran sufrimiento que producían a los animales ya que podían quedar atrapados en ellas, heridos, durante muchas horas. 

Sin embargo, como contraste, voy a explicar la postura de Darwin en el tema de la vivisección, un debate que tuvo lugar en Inglaterra en la década de los años 1870. Hubo reuniones públicas, se debatieron y aprobaron leyes y los científicos se pusieron a la defensiva. Darwin fue implicado inevitablemente en la controversia. Su impulso humanitario entró en conflicto con su deseo de que avanzara la ciencia y Darwin se vio incómodamente atrapado en el mismo. Como muestra de lo que le dolía el tema está este fragmento de una carta escrita en 1871:

“Me pregunta acerca de mi opinión sobre la vivisección. Estoy de acuerdo en que es justificable para investigaciones reales en fisiología; Pero no por mera y detestable curiosidad. Es un tema que me pone enfermo de horror, por lo que no diré una palabra más sobre ello, o no podré dormir esta noche”.

La líder de los anti-viviseccionistas era Francis Power Cobbe, Miss Cobbe, una ardiente feminista desde edad temprana y luego predicadora unitaria. Miss Cobbe había fundado la British Antivivisection Society como alternativa a la más conservadora Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals (RSPCA). La RSPCA era una asociación de las clases altas que sólo se preocupaba de frenar el maltrato a los animales de los trabajadores y clases bajas. La Sociedad Antivivisección iba también contra los científicos y no sólo los trabajadores. Hay que decir que no eran abolicionistas totales de todo tipo de experimentos que implicaran la vivisección. Querían que no se repitieran experimentos innecesarios y que se usara el menor número de animales posible. Pedían que los experimentos con animales vivos se limitaran a investigaciones que prometieran resultados beneficiosos y que se usaran anestésicos siempre que se pudiera. En su autobiografía Miss Cobbe habla muy bien de Darwin al que conoció cuando eran vecinos en el verano de 1869. Como muchos otros, se sorprendió del gran amor por los animales de Darwin:

“Él (Darwin) estaba muy contento de usar un tranquilo y bello pony que mi amigo Geraint había puesto a su disposición. Su gentileza con el animal y sus incesantes esfuerzos para quitarle las moscas de la cabeza, y su amor por su perro Polly…eran rasgos muy agradables en su carácter.”

Pero la relación acabó rompiéndose. Miss Cobbe escribe:

“Este intercambio placentero con un hombre ilustre, como otras muchas cosas placenteras, llega a su fin en 1875 por el comienzo de la cruzada antivivisección. Mr. Darwin llegó a ser el centro de una camarilla de vivisectores que le acosaban incesantemente para que apoyara  su práctica hasta que se exhibió el deplorable espectáculo de un hombre que no permitiría que una mosca picara el cuello de su pony, defendiendo ante toda Europa la vivisección.”

La postura final de Darwin la tenemos en una carta a su hija - que era contraria a la misma- y que le había estado presionando:

“Tu carta me ha llevado a pensar sobre la vivisección (me gustaría que se inventara otra palabra como anaes-sección) durante horas, y te contaré mis conclusiones, que te van a parecer insatisfactorias. Siempre he pensado que la Fisiología es una de las ciencias más importantes y que más pronto o más tarde será de gran beneficio para la Humanidad; pero, a juzgar por lo que ocurre en otra ciencias, los beneficios procederán indirectamente de la búsqueda de una verdad abstracta. Es cierto que la Fisiología puede progresar solamente por experimentos con animales vivos. Por lo tanto, la propuesta de limitar la investigación a temas en los que ahora podemos predecir los beneficios con respecto a la salud, etc., me parece pueril. Al principio pensé que sería bueno limitar la vivisección a laboratorios públicos; pero sólo he oído de los de Londres y Cambridge , y creo que Oxford, pero probablemente puede haber otros. Por lo tanto sólo hombres viviendo en unas pocas ciudades podrían investigar y esto lo considero un gran mal. Y si , a nivel privado, se permitiera a otros hombres trabajar en sus propias casas, por medio de una licencia, no veo quién puede determinar qué hombre concreto debe recibir una. Son los hombres jóvenes los que con mayor probabilidad van a hacer un buen trabajo. Con gusto castigaría gravemente a cualquiera que opere en un animal sin anestesia si el experimento lo permitiera, pero aquí, de nuevo, no veo cómo un magistrado o jurado puede determinar eso. Por tanto concluyo que si (como es probable) algunos experimentos se han repetido demasiado, o no se han usado anestésicos cuando era posible, la solución debe ser una mejora de los sentimientos humanitarios. Bajo este punto de vista, me he alegrado de la presente agitación. Si se aprueban leyes duras - y esto es probable viendo lo poco científica que es la Cámara de los Comunes, y lo humanos que son los caballeros de Inglaterra, siempre y cuando no afecte a sus deportes, que conllevan miles de veces más sufrimiento que los experimentos de los fisiólogos-, si tales leyes se aprueban, el resultado seguramente será que la Fisiología, que ya se encuentra estancada en Inglaterra en los últimos años, languidecerá y desaparecerá. Se practicará solamente en el Continente; y habrá muchos menos trabajadores en este tema y yo lo lamentaría.”

Esta carta de Darwin es enormemente jugosa y plantea cantidad de temas interesantes en relación a la ciencia y también a la moral. Uno de ellos es, por ejemplo, la posibilidad de que se pueda hacer verdaderamente peer review en ciencia dado que las ideas rompedoras (las que traen los jóvenes) van a ser rechazadas por el establishment científico, como así ha ocurrido múltiples veces a lo largo de la historia. Si los científicos establecidos juzgan el valor de los que llegan con nuevas ideas permitirían sólo una continuidad y no un verdadero avance en las ciencias. 

También suelta una puya contra el deporte de la caza del zorro, pero yendo al tema que nos ocupa. ¿Qué drama se desarrolla en la mente de Darwin? ¿Cómo podemos conciliar su indudable amor por los animales con su defensa de los experimentos con animales vivos? Mi interpretación es que hay un choque entre dos principios morales y la solución de Darwin es utilitarista. Darwin cree que los beneficios a largo plazo derivados del conocimiento científico a todos los niveles compensan el dolor causado a los animales de experimentación. Para llegar a esa conclusión Darwin tiene que sobreponerse a lo que le dicen sus tripas y eso lo vemos en que le resulta difícil hasta pensar en el tema, se pone enfermo sólo imaginando el sufrimiento de los animales. Pero por encima de esos sentimientos saca la calculadora utilitarista y defiende la ciencia. Podríamos decir que la decisión de Darwin es como si en los famosos dilemas de los tranvías hubiera decidido tirar a la vía al gordo que está en el puente(la solución de Darwin sería de psicópata desde este punto de vista) Los defensores de los animales pensarán que Darwin se queda corto, que debería haber llegado más lejos con sus sentimientos humanitarios, pero creo que la postura de Darwin tiene mérito. Desde una visión utilitarista lo importante son las consecuencias de las acciones. Pero no siempre es posible determinar el alcance de esas consecuencias. En los ejemplos de los tranvías las consecuencias son claras: o muere uno o mueren cinco. Pero en muchas otras cosas en la vida, y este caso puede ser un ejemplo, no llegamos a ver el final del camino al que llevan cada una de las decisiones. ¿Quién puede decir las vidas y el sufrimiento, tanto humano como animal, que se pueden salvar o aliviar como consecuencia de los conocimientos anatómicos, fisiológicos, bioquímicos, etc., derivados de la investigación?

Lo que vemos en este caso es algo habitual en todos los dilemas morales: el choque entre dos principios. Es muy difícil tomar un principio y seguir con él hasta el final. Por ejemplo, no hay que mentir…vale, ¿pero si tengo un judío escondido en casa y viene un nazi y me pregunta si tengo un judío escondido en casa? No hay que matar…vale, ¿pero si hubieras tenido la posibilidad de matar a Hitler lo habrías matado? No hay que torturar…vale, ¿pero si la confesión de un terrorista puede salvar miles de vidas? Y si los principios tienen problemas también los tiene el utilitarismo
Hasta aquí la lucha interna de Darwin entre el amor a los animales y su amor a la ciencia.  Cada uno de nosotros juzgará su decisión de una manera.

@pitiklinov

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jueves, junio 25, 2015

Darwin y el fin del bien y el mal


La moralidad es una ilusión colectiva de los genes. Necesitamos creer en la moralidad y, por tanto, gracias a nuestra biología, creemos en la moralidad. No hay fundamento “ahí fuera” más allá de la naturaleza humana.
-Michael Ruse

Veíamos en una entrada anterior que las consecuencias morales de la selección natural fueron probablemente la causa de que Darwin tardara tanto tiempo en publicar sus ideas. En esta entrada voy a intentar explicar por qué Darwin dinamita nuestra moralidad y supone el fin del mundo tal como lo conocíamos antes de él, el fin de la idea del bien y del mal. Ni Copérnico, que nos desplazó del centro del Universo, ni Freud, que señaló que no éramos los dueños de nuestra propia mente, ni la cosmología, ni la geología, ni ninguna otra rama de la ciencia supone un corte tan profundo en la yugular de la comprensión de nuestra propia naturaleza (ni ponen los pelos de punta a los creacionistas de la misma manera). Nada de eso es comparable a la revolución y el peligro que supone Darwin. Voy a seguir para ello a Steve Stewart- Williams, al que ya entrevistamos aquí,  en el último capítulo de su libro, Darwin, God and the meaning of live.

El problema, la cuestión, es la siguiente: ¿pensamos que ciertas acciones son moralmente buenas porque  son moralmente buenas? ¿O pensamos que son buenas solo porque esa forma de pensar hizo que nuestros ancestros tuvieran más descendencia que los que pensaban de otra manera? ¿El hecho de que nuestras creencias morales tengan un origen evolucionista implica que nuestras creencias morales son falsas? ¿Implica esto que la moralidad es “luz de luna” como decía Adam Sedgwick, o que nuestra moralidad es en vano, como decía Charles Lyell? ¿Quiere decir esto que podemos hacer lo que queramos, que no hay verdades morales?

Hay dos maneras en las que la teoría evolucionista mina la moralidad. La primera sería que conduce a la gente a perder su fe en Dios y en la inmortalidad personal. La segunda es que la selección natural dinamita la idea de que existen unos cimientos objetivos sobre los que apoyar la moralidad. Voy a decir algo sobre la primera parte pero el meollo de la cuestión es el segundo punto. Y la respuesta es que sí, que la teoría de la evolución hace imposible fundar la moralidad sobre bases sólidas objetivas, no hay moralidad ahí fuera, como dice Ruse.

Es un argumento que se repite mucho: que Dios, o la religión, hace buena  a la gente y el ateísmo la hace mala. En primer lugar quiero decir algo sobre el llamado “error de Huxley”, porque fue Thomas Huxley en una famosa conferencia en 1894 el que lo formuló: “el progreso ético…depende…de combatir nuestra naturaleza”. Esta visión supone que la naturaleza del hombre es egoísta, cruel y competitiva y que es la religión, o Dios, la causa de que seamos cooperadores y altruistas. Bien, actualmente hay evidencia de sobra de que todo lo que encontramos moralmente atractivo en la naturaleza humana: el altruismo, el amor, la simpatía, la generosidad, la virtud, etc., son también producto del mismo proceso de selección natural (y este es el meollo del asunto, como luego veremos). No hay ningún problema para que genes egoístas usen individuos nada egoístas para conseguir sus objetivos y en determinado nivel de complejidad y de organización social desde luego que les compensa a los genes hacer que los vehículos que los portan no sean egoístas.

Podríamos decir más cosas sobre si el ateísmo te hace malo (teorías aparte, los datos en cualquier caso no lo apoyan) pero habría también mucho que hablar sobre si la religión te hace bueno. Por un lado, si esto fuera así la policía y las cárceles sólo serían necesarias para los ateos pero parece que este no es el caso. Y, por otro lado, tenemos el tema de la Violencia Virtuosa. Los terroristas suicidas del 11-S creían sinceramente que estaban haciendo algo noble y correcto y todos sabemos las cosas horribles que se han hecho en nombre de la religión : Cruzadas, Inquisición, quema de brujas, guerras religiosas, etc. A lo largo de la historia, y desgraciadamente hoy en día, la gente persigue y mata al prójimo en base a meras supersticiones. La religión vende que hace buena a la gente, pero nuestro sentido moral es innato.

Esta teoría de que la moralidad se sustenta en Dios técnicamente se llama la Teoría del Mandato Divino y parece implicar , como dijo Dostoyewsky, que si Dios no existe, todo está permitido. Pero la falsedad esta teoría ya la dejó sentada Platón hace más de 2.000 años en el dilema de Eutifrón: ¿Son las cosas que Dios manda buenas porque Dios lo manda o Dios las manda porque son buenas? Si decimos que las cosas son buenas porque Dios las manda eso implica que si Dios dijera que hay que torturar niños entonces esa conducta sería buena y justa, lo cual es contrario a nuestra intuición moral. Los creyentes pueden argumentar que Dios no va a mandar esas cosas terribles porque Dios es bueno y sólo va a mandar cosas buenas. Pero esa salida asume que hay un estándar de lo que es bueno y malo que es independiente de Dios. Dios ya no sería el fundamento de la moralidad porque esas cosas serían buenas aunque Dios no las mandara.

Y llegamos así al núcleo del asunto, al nihilismo moral que supone la teoría de la selección natural. Filósofos como Michael Ruse o Richard Joyce señalan que nuestras creencias morales son ilusiones y las tenemos no porque sean ciertas sino porque son útiles para regular nuestra vida social. Entender esto es muy contraintuitivo y mucha gente encuentra difícil aceptar que la capacidad humana para hacer el bien es producto del mismo proceso “estúpido” y “brutal” de la selección natural. Randolph Nesse expresa muy bien el “choque” que se siente cuando uno se da cuenta de esto:

“El descubrimiento de que las tendencias para el altruismo están modeladas por nuestros genes es uno de los hechos más perturbadores de la historia de la ciencia. Cuando lo comprendí por primera vez dormí muy mal durante muchas noches intentando encontrar alguna alternativa que no supusiera un desafío tan grave para mi sentido del bien y el mal”

La cuestión es que si nuestra naturaleza y nuestra historia filogenética y el estilo de vida de la especie fuera diferente, nuestras creencias morales serían diferentes. Lo mismo que a nosotros nos resultan repelentes las heces pero a las moscas les atrae, lo mismo podría haber ocurrido con la prohibición de matar o con cualquier otra norma moral. Si matar o cualquier cosa que ahora consideramos mala hubiera aumentado el número de descendencia de nuestros ancestros ahora sería considerada buena. El propio Darwin se dio perfecta cuenta de esto y escribió:

“Yo no quiero mantener que cualquier animal estrictamente social, si sus facultades intelectuales llegaran a ser tan activas y elevadas como las del hombre, adquiriría el mismo sentido moral que nosotros. De la misma manera que diversos animales tienen su propio sentido de la belleza, aunque admiran objetos muy diferentes, así tendrían un sentido del bien y el mal, pero les llevaría a tomar diferentes líneas de conducta. Si, por ejemplo, para tomar un caso extremo, los seres humanos fueran criados en las mismas condiciones que las abejas, no habría duda de que nuestras mujeres solteras, al igual que las abejas obreras, creerían que es un deber sagrado matar a sus hermanos y las madres intentarían matar a sus hijas fértiles; y a nadie se le ocurriría interferir. No obstante, la abeja, o cualquier otro animal social, ganaría en este supuesto caso, tal como me parece a mí, un sentimiento del bien y el mal, o una conciencia.”

Es decir, que intentos como los de Kant u otros filósofos de que la moralidad se puede deducir a partir de la nada por pura deducción lógica no tienen ningún sentido. La razón nos puede permitir deducir nuevos principios morales, o nuevas conclusiones, pero siempre después de que hayamos establecido un principio ético fundamental. Y ese principio ético fundamental no tenemos donde apoyarlo. Podemos imaginarnos que decidimos que un Universo con menos sufrimiento es preferible a un Universo con más sufrimiento. A partir de esta premisa yo deduzco que como los animales no-humanos sufren también debemos hacer todo lo posible para reducir su sufrimiento. La razón nos llevará a aceptar esas conclusiones morales pero después de haber aceptado el principio fundamental. La razón no nos puede decir cuál es ese principio fundamental. Debemos empezar en algún sitio, sin ninguna justificación. Nuestro punto de partida es siempre una disposición, una intuición, un sentimiento de que algo es deseable moralmente. Pero no hay una justificación última para ello.

¿Y dónde nos deja esto? ¿Cuál es la salida? Pues no la hay, así que sálvese quien pueda. Os puedo contar la salida de Stewart-Williams, que es una salida utilitarista. Stewart-Williams reconoce que nuestras decisiones están influenciadas por nuestra naturaleza evolucionada y que nuestros códigos éticos nunca pueden trascender o escapar de estos orígenes evolucionistas. Steve elige precisamente el camino que acabo de señalar de disminuir el sufrimiento en el Universo pero reconoce que no puede justificarlo ni apoyarlo en nada (y que en el fondo está siguiendo un dictado de la naturaleza, o sea que está cayendo en la falacia naturalista…). ¿Cómo podemos justificar que el utilitarismo es una buena filosofía moral y que debemos adoptarla? Pues reconoce que no puede. Simplemente, aunque el Universo no tenga sentido, él prefiere una felicidad sin sentido a un sufrimiento sin sentido. El sistema de valores utilitarista será aceptado por aquellos que decidan que  su elección se basa en esa preferencia de evitar el sufrimiento y aumentar la felicidad, pero que no es justificable de manera última. Lo reconoce así y no lo intenta justificar.

¿Supone esta salida una base suficiente para un sistema moral o ético? Pues depende. Para Steve y otros sí, pero para muchos otros no. El hecho es que supone una base más sólida que la idea de que Dios creó las normas morales del mundo, por la sencilla razón de que eso no es cierto. Para mucha gente lo que dice Steve representa el fin de la moralidad pero para Steve representa una moralidad despojada de superstición.

Una visión darwiniana de la moralidad como la que defiende Stewart-Williams implica aceptar que probablemente no existe Dios, que no hay otra vida, ni almas, que no hay una base objetiva para la moralidad ni un propósito para nuestro sufrimiento; que somos insignificantes en un cosmos vasto e impersonal, que nuestra existencia no tiene sentido ni significado, y que los efectos de nuestras acciones desaparecerán sin dejar rastro. Y, a pesar de todas estas duras verdades, esforzarse como si la vida tuviera sentido y luchar por un mundo mejor, sin promesas de una recompensa eterna ni de la victoria final. 

@pitiklinov

Referencia:



viernes, junio 12, 2015

Chimpancés, monos, moscas y abejas, todos borrachos

Anis del mono. Badalona crédito: Karlphotographies 

La semana pasada dio la vuelta a internet la noticia de que los chimpancés preferían la comida cocinada (artículo original publicado en Proceedings B por Felix Warneken y Alexandra G. Rosati). La noticia iba acompañada de un comentario de uno de los autores diciendo que los chimpancés también son los suficientemente inteligentes como para cocinar su propia comida. Una cosa debió llevar a la otra y la red se llenó de titulares en los que se decía "a los chimpancés les gusta cocinar". La realidad es que en aquel experimento se hacía como que se cocinaba y se dejaba elegir a los chimpancés entre unas patatas (chips) crudas o cocidas.

De los vídeos publicados con el artículo, me quedo con este, donde el chimpancé se desplaza con la patata cruda en la boca para depositarla en el "utensilio cocinador" del fondo. Ser capaz de resistir la tentación es una muestra muy buena de elevada cognición, como se ha demostrado ampliamente en muchos animales.



De alguna forma éste artículo se interpretó como una muestra indirecta de evolución humana. Parece que nos esforzamos por seguir confundiendo al público general, en esa idea de que los chimpancés son nuestros antepasados. Tal vez su forma de vida (como argumentaba Warneken, el coautor del trabajo) probablemente sea similar a la de nuestros antepasados, pero de una cosa no se deduce la otra (de hecho los chimpancés parecen estar más evolucionados -cambiados- que nosotros). Por ello cada vez que veo en una noticia sobre chimpancés alguna referencia a nuestros antepasados (ignorando convergencias, otras especies animales, y la propia historia evolutiva chimpancé) mato un gatito con la mirada.

Ayer se publicaba otro artículo con tendencias similares, pero esta vez con mucho más peso y, en mi opinión, infinitamente más interesante. El equipo de Tetsuro Matsuzawa describe en Royal Society Open Science el descubrimiento de un grupo de chimpancés en Guinea (en un pueblo llamado Bossou) que parecen buscar intencionadamente emborracharse.

Utilizando cámaras han podido seguir la pista a un grupo de 26 chimpancés desde 1995 hasta 2012. Los aldeanos de Bussou utilizan las palmeras de Raphia para obtener alcohol. Hacen un agujero y colocan un contenedor con forma de cubo al cual cae la savia, donde irá depositándose y, con el tiempo, fermentando. En los 17 años de grabaciones se ha podido ver como 13 chimpancés hacían 20 incursiones para acceder a dicha savia fermentada. Curiosamente los otros 13 chimpancés no lo hicieron en ninguna ocasión. Se acercaban a la Raphia, y utilizando una hoja de la propia planta a modo de "cuchara" bebían hasta 9 cucharadas por minuto (el equivalente a un litro de cerveza por sesión).

Vídeo publicado por los autores como material suplementario.


Es interesante no solo por el hecho de poder apreciar una vez más el uso de herramientas o la cultura chimpancé, sino porque probablemente sirva para apoyar la llamada "hipótesis del mono borracho" (nada que ver con Jackie Chan). Nuestros antepasados (probablemente en común con chimpancés) debieron adaptarse a comer frutas fermentadas con gran concentración de etanol, de ahí que lo soportemos tan bien (en comparación con otros animales).

Ahora bien, el hecho de que los chimpancés no eviten, o incluso busquen, los alimentos ricos en etanol no supone una característica distintiva de nuestro grupo (como bien se dice sutilmente en el abstract). Existen estudios con otros animales y el alcohol, y en cuanto a otras drogas las evidencias son enormes (especial mención a los lemures que se drogan usando milpiés, vídeo).

La forma en la que un animal responda al alcohol dependerá tanto de su fisiología como de su ecología, algo que queda muy bien explicado por Robert Dudley en su libro "The Drunken Monkey" (traducción mía con algunas modificaciones):

"En 1990, unos veterinarios midieron el nivel de alcohol en dos ampelis americanos (ave paseriforme) que habían muerto recientemente tras haber comido tejocotes (fruto del espino). Las concentraciones de alcohol encontradas en el cuerpo fueron de diez a cien veces más altas de lo normal, esto sugería una elevada ingestión de alcohol. Los ampelis americanos parecen estar particularmente expuestos a este peligro, dada su repetida aparición en la literatura; se han dado multitud de avistamientos en América del Norte, viéndolos volar borrachos contra las ventanas y los edificios. Las aves frugívoras de climas templados pueden ser particularmente susceptibles a la embriaguez cuando consumen bayas en la época de deshielo. Un estudio de 2012 de Cumbria (UK) también describió altos niveles de alcohol en mirlos y en zorzales muertos, consistente con una intoxicación letal.
[...] También se han dado casos de loris australianos borrachos mientras se alimentan de néctar fermentado, llegando a ser incapaces de volar. De hecho, beber alcohol y volar puede ser particularmente peligroso. Una serie de estudios en murciélagos frugívoros en el desierto de Néguev sugieren que, aunque pueden percibir muy bajas concentraciones de alcohol en una solución, concentraciones que superen el 1% son evitadas por estos animales. Para estos enormes murciélagos es obligatorio realizar vuelos nocturnos, y cualquier discapacidad en el vuelo podría suponer riesgos importantes de cara a los depredadores, así como para cualquier animal volador con limitadas capacidades para moverse por el suelo. Las respuestas comportamentales al alcohol deben, por lo tanto, variar con la especie animal en cuestión, así como con diferentes aspectos de  su fisiología y ecología."


Se han hecho estudios en moscas de la fruta en los que se han obtenido resultados muy sorprendentes. Las moscas no solo prefieren las altas concentraciones de alcohol sino que se desinhiben en el cortejo (llegan a tener comportamientos homosexuales), aumentando su interés por el sexo, pero reduciendo su rendimiento, y tienden a beber más cuando se les priva del sexo. Las abejas también prefieren los alimentos fermentados (y cuanto más alcohol mejor), pueden acabar tan borrachas que, en ocasiones, llega a costarles la vida.



En cuanto a los primates, tampoco estamos solos en ello. Los chimpancés, por supuesto, por su gran parecido con nosotros, pero también los cercopitecos (monos vervet). Los cercopitecos verdes de la Isla de San Cristobal, han sido objeto de estudio debido a su afición al alcohol que suelen robar a los turistas.

Cuando observan una bebida que está sin vigilar, los monos bajan cautelosamente de los árboles, saltan sobre las mesas y comienzan a beber. Aunque los camareros de los locales suelen estar armados con pistolas de agua para espantarlos.

Los monos borrachos tienden a comportarse de forma torpe y agresiva, pero también los hay que se tornan sexis o juguetones. Curiosamente (como parece que ocurre en chimpancés) no todos los monos se sienten atraídos por el alcohol, siendo la proporción de "abstemios vs bebedores" similar a la que se da en monos humanos. Incluso se ha estudiado como los transportadores de dopamina reaccionan en estos monos bebedores igual que lo hacen en humanos, aumentando su número en periodos de abstinencia.

En definitiva, quizás la hipótesis del mono borracho sea correcta, quizás chimpancés y humanos seamos capaces de tolerar mejor el alcohol que otros animales cercanamente emparentados. Pero la búsqueda del alcohol (u otras drogas) como alteradores de la consciencia no son una exclusiva ni nuestra, ni de nuestro grupo primate.

Para terminar, nada mejor que echar un vistazo a las cogorzas de los caribeños monos borrachos de mano de la BBC.




@BioTay

PD: Me comenta mi madre (que no solo es una eminencia en la parasitología, sino también en la cultura rustica) que tradicionalmente, para atrapar/matar cucarachas, se les dejaba un plato con vino en el suelo durante la noche.

Gracias a @EDocet por los enlaces a los dos artículos principales que comento.

La fotografía superior pertenece a KarlPhotographies y está hecha en Badalona, es una estatua dedicada al Anis del Mono e indirectamente a Darwin.

Herramientas para emborracharse: ingestión de etanol por chimpancés salvajes usando hojas como esponja (Tools to tipple: ethanol ingestion by wild chimpanzees using leaf-sponges)

El chimpancé como modelo de estudio del alcoholismo (The Chimpanzee as an Animal Model for Investigating Alcoholism)

El etanol desinhibe a las moscas en el cortejo (Recurring Ethanol Exposure Induces Disinhibited Courtship in Drosophila)

La privación sexual incrementa la toma de etanol en Drosophila (Sexual Deprivation Increases Ethanol Intake in Drosophila)

El comportamiento y comunicación social de las abejas bajo la influencia del alcohol (The behavior and social communiation of honey bees under the influence of alcohol)

Consumo voluntario de bebidas alcohólicas en cercopitecos verdes (Voluntary Consumption of Beverage Alcohol by Vervet Monkeys)

Transportadores de dopamina alterados en cercopitecos verdes bebedores de alcohol (Altered dopamine transporter densities in alcohol-preferring vervet monkeys)

Extracto de "The Drunken Monkey" encontrado en Animal Cognition - Animal drug use

domingo, junio 07, 2015

El largo retraso de Darwin

No sabemos exactamente cuándo se le ocurrió a Darwin la idea de la selección natural. En su Autobiografía él dice que en Octubre de 1838 y echa la culpa a la lectura de Malthus. Pero la Autobiografía está escrita 40 años después de los hechos y ya sabemos que la memoria tiende a distorsionar las cosas. Como Darwin era muy obsesivo y meticulosos, y escribía todo en los cuadernos, los eruditos han estudiado con lupa el periodo 1837-1839 y han comprobado que no hay un momento concreto de iluminación sino que es un proceso gradual de ir probando teorías, cambiándolas por otras, ir haciéndose preguntas, etc. Lo que sí parece es que para cuando se casó con Emma en 1839 ya la tenía más o menos definida.

Lo que es más seguro todavía es que en 1842, la época en que se trasladan a vivir a Downe, Darwin escribe un “sketch” de 48 páginas explicando la selección natural y en 1844 escribe un largo ensayo de 230 páginas presentado la teoría en gran detalle y, además, arregló las cosas para que ese ensayo fuera publicado si a él le pasaba algo. Es decir, que hay prácticamente un largo retraso de 20 años desde que Darwin da forma a la teoría de la selección natural y el momento en que el mundo la conoce; y encima la publica sólo porque Wallace le manda la carta con la misma idea. ¿Por qué no publicó Darwin su idea inmediatamente, por qué esperó tanto? Darwin resuelve el problema más grande la Historia Natural y entonces coge y se dedica a estudiar los percebes (cirripedia) durante un montón de años (1846-1854).

Parte de la explicación es que no quería crear problemas a sus amigos y a su familia. Estaba claro que la teoría iba a ser tomada como un ataque a la Cristiandad y Darwin quería evitar la controversia. Su nombre sería identificado con el ateísmo y es sabido que Emma era una pía mujer, y que Darwin nunca logró convencerla de la corrección de su teoría, a pesar de lo cual el matrimonio funcionó correctamente. Por eso, Darwin ponía excusas para no publicar como que esta puliendo la teoría que necesitaba recopilar pruebas, etc. Pero la realidad es que en vez de dedicarse al gran libro que quería escribir deja eso y se dedica a los percebes. Una razón para este trabajo con los percebes es que Darwin sentía que su formación en Geología era bastante buena pero no así en Biología y que su trabajo en Biología era muy superficial. Por ejemplo, están los famosos pinzones de las Galápagos. Darwin no se dio cuenta de que eran todos pinzones, se lo tuvo que decir un ornitólogo del British Museum. Por eso, él pensaba que podría cometer errores en su “Gran Libro” y los biólogos no le tomarían en serio. 

El botánico Joseph Hooker confirma esta necesidad de completar su educación que Darwin sentía y reconoce el gran salto en su formación tras el estudio de los percebes al entrenarse sistemáticamente en morfología, anatomía, distribución geográfica, taxonomía, etc. Pero Howard Gruber señala que esta explicación tradicional del retraso de Darwin es incompleta. Según Gruber, el resto de la explicación es miedo, y no sólo miedo de la reacción y de tener que defender la evolución. La realidad es que la idea de la Evolución hacia 1840 era ya una idea familiar, lo que no se conocía era su mecanismo, que es lo que aporta la selección natural. Lo que Darwin temía era una reacción adversa a la filosofía materialista que se encuentra en el núcleo de la idea de la selección natural.
Hooker, Lyell y Darwin

Para explicar la evolución otros autores de la época hablaban de fuerzas vitales, del poder de la mente…pero para Darwin sólo había variación al azar y selección natural. En sus cuadernos Darwin ridiculiza la idea del alma como una cosa inmaterial separada del cuerpo. Escribe: “el pensamiento es una secreción del cerebro” y añade “¡Oh tú materialista!”. 30 años después escribiría que “las más elevadas cualidades humanas” eran producto de fuerzas materiales pero en 1840 tenía miedo. Darwin conocía la represión que había habido en la historia de la ciencia contra las nuevas ideas, cómo mucha gente con ideas impopulares fue condenada al ostracismo, otros tuvieron que publicar anónimamente, etc. Pero Darwin tuvo un ejemplo cercano. Cuando era estudiante, uno de sus amigos leyó un artículo con una fuerte orientación materialista en la Plinian Society de Edimburgo y, después de su participación, borraron su intervención de los registros de la sociedad por completo. Darwin entendió el mensaje perfectamente.

Pero Darwin tenía un conflicto interno porque a pesar de todo lo anterior él quería para sí la gloria científica del descubrimiento de la selección natural, por lo que se encontraba entre dos frentes. Como decíamos, el evolucionismo avanzaba, Herbert Spencer había publicado ya cosas pero no era científico y no tenia una teoría para explicar la evolución. También se había publicado el libro Vestiges of the Natural History of Creation, de Robert Chambers (¡que estaba muy equivocado ya que decía que el hombre venía de una rana!)  y luego estaba Wallace (que había leído los Vestiges y le habían impactado). Ya hemos tratado aquí de Wallace, un hombre que emprendió sus viajes intentando resolver el problema de la evolución de las especies.

Y Wallace iba dando avisos. En 1855 publicó un artículo en el Annals and Magazine of Natural History con el título “Sobre la ley que ha regulado la introducción de nuevas especies”. Wallace no había llegado todavía a la “ley” pero iba en la buena dirección. La aparición de este artículo puso nerviosos a los amigos de Darwin y Lyell le dijo a Darwin que no podía retrasarlo más que debía publicar. Pero a pesar de todo ello Darwin seguía ¿muerto de miedo? y no lo hizo. Darwin escribió a Wallace y le felicitó por el trabajo a la vez que le daba a entender que él ya había explorado ese territorio y que había llegado a unas conclusiones que ya le explicaría más adelante, pero sin darle pistas. Lo que sí hizo Darwin cinco meses después de esta publicación de Wallace fue escribir una larga carta al botánico norteamericano Asa Gray explicándole la teoría de la selección natural. Parece que queda claro que la única razón de hacer esto era dejar constancia por escrito de que él había llegado antes.
Samuel Wilberforce

Y entonces llega la carta de Wallace con la idea de la selección natural. Y Darwin se lleva un susto de muerte. Y entonces viene la historia del apaño de Lyell, Hooker y la publicación conjunta. Si Wallace hubiera mandado la carta directamente a una revista la historia habría sido diferente. Pero la conducta de Wallace yo creo que nos da también una pista de que Wallace no tenía la teoría tan elaborada como Darwin y no había pensado en todas sus consecuencias. Es muy probable que Wallace estuviera pensando en mariposas y pájaros y no se daba cuenta de que la selección natural se cargaba todo el orden establecido. Bueno, como comentamos en la entrada sobre Wallace, Wallace no aceptó que la selección natural se aplicara a las cualidades intelectuales del hombre, sólo a su cuerpo.

Esta reacción de aceptar la evolución “hasta el cuello” del ser humano pero no de ahí para arriba ha sido algo generalizado y lo sigue siendo. Sin duda, esta es una de las razones por las que no se acepta la Psicología Evolucionista (aunque se disfracen las razones) en la actualidad. Un caso similar al de Wallace fue el de George Jackson Mivart, un biólogo destacado, miembro de la Royal Society. Cuando se publica el Origen, Mivart acepta la teoría de Darwin a pesar de ser católico. Se hizo amigo de Huxley, el gran defensor de Darwin pero al final no pudo con ello. En 1869 visitó a Huxley y le dijo que se estaba rompiendo y entonces se convirtió en el líder de un grupo evolucionista disidente que mantenía que el cuerpo del ser humano había evolucionado por selección natural pero que su alma espiritual y racional no. En algún punto de la historia natural Dios había interrumpido el curso de la historia humana para implantar el alma en él, convirtiéndolo en algo más que un simio.

¿Tenía razón Darwin al mostrar tanto miedo? Pues las reacciones que tuvo la publicación del Origen nos dicen que sí y que las críticas al libro no fueron por razones biológicas sino por razones fundamentalmente morales: su repercusión sobre la religión, la filosofía, la idea del hombre, el libre albedrío, etc. Tenemos por ejemplo la reacción del principal crítico de Darwin, Samuel Wilberforce, el obispo de Oxford, que dice que cambia toda la condición espiritual y moral del hombre: “la supremacía del hombre sobre la tierra, el poder del lenguaje, el regalo de la razón humana, el libre albedrío y la responsabilidad, la caída del hombre y su redención, la encarnación del hijo de Dios…todo es irreconciliable con la degradante noción del bruto origen de aquel que fue criado a imagen e Dios y redimido por el Hijo Eterno”.

Adam Sedgwick, profesor de Geología en Cambridge, que había alabado a Darwin y que se volvió contra él tras la publicación del Origen había ya mostrado esa misma reacción al leer los Vestiges, de Chambers. Le escribe a Lyell en 1845: “ si el libro es cierto… la religión es una mentira, la ley humana un montón de tonterías, la moralidad es la luz de la luna (morality is moonlight)…y el hombre y la mujer son sólo unas bestias superiores”. El propio Lyell, un hombre moderado, tuvo la misma reacción: “Si Chambers tiene razón toda nuestra moralidad es en vano”. 


Todas estas posturas las seguimos viviendo hoy en día ( la de que la selección natural llega hasta el cuello, la negación de los creacionistas, etc); han pasado más de 150 años y estamos estancados en una situación todavía muy parecida, entre la negación y la evitación del problema. Como ejemplo de la postura del avestruz podríamos citar a la filosofía. Si uno lee a los grandes autores de la filosofía del siglo XX prácticamente nadie menciona a Darwin, es increíble. Tenemos a Wittgenstein: “La teoría darwiniana no tiene más que ver con la filosofía que cualquier otra hipótesis de la ciencia natural”. Un buen ejemplo de conducta del avestruz, de esconder la cabeza. Hoy en día el hueso que no podemos roer siguen siendo las implicaciones morales del Darvinismo. Y parece que el tema va para largo…

@pitikliinov

Referencia:






viernes, junio 05, 2015

Evolución de la Innovación (entrevista a Susanna Manrubia)


La selección natural puede explicar la supervivencia de los más aptos pero no puede explicar la aparición de los más aptos
- Hugo de Vries

Susanna Manrubia
En la evolución hay dos mecanismos independientes el uno del otro. Un mecanismo es el de producir formas, características o novedades; y el otro es el de preservarlas (lo que Monod llamó azar y necesidad). Algunas de las nuevas formas son preservadas por la selección natural independientemente de cómo sean producidas, y sobre este mecanismo de la selección natural no hay en general dudas importantes. Pero de lo que no sabemos lo suficiente es acerca del mecanismo que produce la innovación en evolución.

Lo admitido desde la Nueva Síntesis es que son las mutaciones genéticas aleatorias las que causan las novedades, pero esta idea tiene muchos problemas, uno de ellos que las cuentas no salen. La mayoría de las mutaciones son negativas o fatales y conducen a organismos no viables. La respuesta a este problema suele ser que las mutaciones beneficiosas, aunque muy raras, son seleccionadas y como la evolución trabaja con muchos millones de años de tiempo al final esos organismos más adaptados desplazan a los otros. Pero hoy en día sabemos que la mayoría de los rasgos proceden de interacciones entre muchos genes en unos “circuitos de genes”. Por ejemplo, los planes corporales de muchos organismos surgen de redes de genes como los circuitos de genes Hox. Para pasar de una serpiente a un hombre no necesitas muchos genes nuevos sino un cableado diferente de los genes existentes dentro de lo que es esencialmente el mismo circuito. En este circuito hay unos 40 genes y las formas en que unos pueden influenciar a otros arrojan un número de 10700, es decir, más que las partículas que hay en el Universo. ¿Cómo consigue la evolución cablear un pez para convertirlo en un humano? El cambio por puro azar no parece suficiente. (ver comentario 1, de Susanna)

Un científico que ha investigado este asunto es Andreas Wagner, que ha dedicado su carrera al  problema de la innovación. El panorama que nos dibuja en su libro, The Origin of Evolutionary Innovations, es realmente sorprendente (puedes leer  aquí un artículo resumen, The molecular origins of evolutionary innovations). Wagner plantea que la mayoría de las innovaciones fenotípicas proceden de cambios en tres sistemas: redes metabólicas, circuitos reguladores y macromoléculas, pero lo llamativo es que en los tres sistemas las cosas funcionan de la misma manera y el truco está en cómo están distribuidas las redes de genotipos en el espacio genotípico (el conjunto de todos los posibles genotipos). La primera característica es que existen grandes redes de genotipos conectadas y todas ellas comparten el mismo fenotipo. Y la segunda es que en la vecindad de estos genotipos hay una gran variabilidad fenotípica. Estas dos características hacen que sea fácil descubrir nuevos fenotipos y la causa es que los fenotipos son muy resistentes a las perturbaciones, muy robustos, en terminología de Wagner.

Para entender la innovación hay que entender cómo los cambios genotipos se traducen en cambios fenotípicos y para ello hay que comprender la organización del espacio genotípico. Lo que observamos, por ejemplo, es que circuitos reguladores de 20 genes que tienen el mismo fenotipo pueden diferir en más del 75% de sus interacciones reguladoras, o que proteínas con el mismo fenotipo pueden ser muy diversas a nivel de genotipo. Debido a esta organización del espacio genotípico los organismos pueden ir cambiando gradualmente (y mucho) su genotipo, preservando su fenotipo. Pueden ir explorando así regiones del espacio genotípico por medio de mutaciones hasta llegar a vecindades donde tengan acceso a “mejores fenotipos”. Es decir, hay muchas mutaciones que son neutras en cuanto al fenotipo, no aportan nada, pero permiten ir saltando, explorando el espacio genotípico, hasta llegar a las mutaciones que sí suponen fenotipos más adaptados al entorno.

¿Por qué está organizado el espacio genotípico de esta manera que hace que los fenotipos sean tan resistentes al cambio genético y tan accesibles? Pues no se conoce del todo la respuesta y para hablar de ello nos hemos puesto en contacto con Susanna Manrubia, del Centro Nacional de Biotecnología, donde lidera el grupo de Sistemas Evolutivos. Entre otros campos de interés, Susanna ha realizado estudios acerca de cómo la secuencia de ARN dicta su estructura y ha comprobado que existe una gran redundancia en el mapa genotipo-fenotipo. Como conocedora de la obra de Wagner, hemos intentado aclarar con ella algunos puntos sobre este complicado campo de la innovación en evolución.


1-     ¿Cuál es el problema? ¿Qué es lo que no sabemos acerca de cómo surge la innovación en evolución? ¿Qué es lo que las teorías evolucionistas actuales no explican?

La manera en que pueden originarse nuevas formas en evolución, sean organismos distintos de los existentes hasta el momento, nuevos órganos, o cualquier adaptación sin precedentes obvios, ha sido una pregunta de difícil respuesta y planteada ya desde los tiempos de Darwin. De hecho, a mediados del siglo XIX la evolución no era un hecho en discusión, pero sí se dudaba de la capacidad de la selección natural para causar la divergencia de los tipos existentes. Sin ir más lejos, uno de los escollos con los que Darwin se encontró fue la crítica mantenida por su primo Francis Galton, quien sostenía que la reproducción sexual causaba una “regresión a la media”, es decir, promediaba las características de los progenitores en la descendencia, impidiendo por tanto la aparición de auténticas novedades evolutivas. Solo el conocimiento que se ha ido ganando sobre los mecanismos moleculares que causan la variabilidad en los individuos ha permitido comenzar a responder la cuestión de cómo surge la innovación.  

Aun así, las preguntas abiertas son muchas. Por ejemplo, desconocemos en qué forma los cambios en el genoma afectan a un organismo (cuál el valor de las mutaciones) o cómo se han seleccionado distintos mecanismos mutacionales: por qué, por ejemplo, las tasas de mutación toman los valores que observamos, por qué se dan distintos grados de recombinación en distintos organismos o cómo se permite o incentiva la transferencia horizontal de información genómica. Matizo aquí que cada vez hay más datos disponibles que corresponden a los efectos de mutaciones en la viabilidad de los organismos, especialmente en bacterias y virus, con los que es más fácil trabajar en el laboratorio. Pero ante el mar de genomas y posibilidades que representa la biosfera, todavía estamos muy lejos de poder extraer principios generales de estas observaciones. Es más, en evolución podemos tener soluciones en busca de problema: son las llamadas exaptaciones, donde un carácter que cumple una función (pequeñas “alas” que se usaban para refrigeración) se usa más adelante en otro nicho ecológico (desplazamiento por vuelo). En ese nuevo uso, hasta entonces insospechado, cambian las presiones de selección sobre el órgano incipiente y por tanto el curso del cambio morfológico o funcional.

Finalmente, querría enfatizar que el término “teorías evolutivas” es aquí muy adecuado en tanto que no tenemos una unificación del conocimiento que permita describir y predecir con cierta fiabilidad cuestiones esenciales como el efecto de una mutación en la viabilidad de una población y en el desarrollo de sus características posteriores. En este contexto, las teorías actuales explican poco, y están basadas en su mayor parte en las matemáticas desarrolladas hace más de un siglo en el contexto del Neodarwinismo, que incorporaba a la teoría cualitativa de Darwin las observaciones de Mendel. A la luz de los nuevos datos disponibles, entre ellos la cuantificación de las propiedades de las redes de genotipos según describe Wagner en su libro, se hace necesaria una revisión en profundidad de la teoría y una reelaboración que incluya estas observaciones.


2-     A tu modo de ver, ¿cuál es la aportación esencial del trabajo de Andreas Wagner?

Andreas Wagner ha compendiado un gran número de observaciones, algunas en sistemas naturales y una gran parte obtenidas gracias a estudios computacionales propios y ajenos, que aclaran cómo se estructura el espacio de genotipos y cómo conjuntos de genotipos dan lugar a distintos fenotipos. Además, él ha diseñado nuevos modelos que generalizan propiedades topológicas del espacio de genotipos observadas en proteínas y secuencias de ARN a modelos metabólicos y redes de regulación entre genes. Una de sus aportaciones interesantes se mencionaba en la entrada a esta entrevista, y ha sido aclarar cómo un fenotipo común y bien adaptado a un ambiente presenta simultáneamente las propiedades de ser robusto (hay muchos genotipos que lo representan y estos son mutuamente alcanzables a través de mutaciones) y a la vez evolucionable. Es decir, precisamente por la redundancia en genotipos la población con ese fenotipo tiene a su alcance un número elevado de fenotipos distintos, a los que puede optar ante cambios ambientales incorporando una o unas pocas mutaciones. Wagner ha difundido asimismo la idea de redes neutras de genotipos. Si bien su existencia fue postulada por John Maynard Smith como una condición imprescindible para navegar el espacio de genotipos, el trabajo de Wagner y el de muchos otros, entre los que destacaría el grupo de Viena (liderado por Peter Schuster), han demostrado su existencia y relevancia, y cuantificado sus características. Los estudios de Wagner y los modelos que él ha propuesto parecen indicar que estas características poseen un cierto grado de universalidad, y podrían ser comunes a distintos niveles evolutivos – al menos en el contexto de los modelos estudiados hasta el momento.

3-     Wagner habla de innovaciones en 3 sistemas: redes metabólicas, circuitos regulatorios y macromoléculas. Pero otras formas de innovación como la simbiogénesis de Margulis (el origen de las mitocondrias) no  es explicable de esta manera, ¿no? ¿Crees que Wagner puede explicar saltos como la aparición de la célula eucariota o la multicelularidad?

Esta es una excelente observación. Efectivamente, el trabajo de Wagner (y una gran parte del que nosotros hemos realizado hasta la fecha) explora en su mayor parte el efecto de mutaciones puntuales (en proteínas o secuencias de ARN) o de cambios en los elementos que constituyen el nivel mínimo de descripción de los modelos estudiados: reacciones químicas en el caso de redes metabólicas o cambios en una interacción entre genes en los circuitos regulatorios. Además, todos estos modelos consideran únicamente dos niveles de descripción: un genotipo que es la secuencia molecular o el conjunto de reacciones posibles, y un fenotipo que se deriva de forma más o menos sencilla del anterior. La realidad es bastante más compleja y puede haber efectos importantes a distintos niveles desde la mutación en el genoma hasta su efecto (o no) a nivel del organismo.

Sin embargo, sabemos que las mutaciones pueden consistir en la duplicación, eliminación o introducción de un nuevo fragmento de ADN (o ARN), gen o cromosoma, incluso en la duplicación de genomas completos o, como en el caso de las mitocondrias o los cloroplastos, en la incorporación de un organismo completo. Si bien la mayor parte de estas mutaciones tendrán un efecto letal, en ocasiones podemos encontrarnos con lo que Richard Goldschmidt llamó hopeful monsters, esto es, organismos con novedades mayores y viables.

La respuesta a la pregunta es por tanto “no”. Hasta que no tengamos modelos más completos que incluyan nuevos mecanismos mutacionales, saltos evolutivos como los que mencionas son innovaciones que no se explican en el contexto de los tres sistemas modelo analizados por Wagner.

4-     Leyendo a Wagner cuando habla de redes de genotipos vecinas, que están muy próximas unas de otras y que todo está más a mano de lo que creíamos, me ha venido a la cabeza la idea de lo posible adyacente de Kauffman. ¿No demuestra Wagner que lo adyacente tiene más posibilidades de lo que creíamos?

El espacio de genotipos tiene una altísima dimensión. Cada secuencia de longitud N (de ARN o ADN) posee 3N vecinos (considerando únicamente mutaciones puntuales) que potencialmente pueden representar otros tantos fenotipos distintos. Habitualmente los fenotipos accesibles son menos, debido a la redundancia que ya hemos mencionado y a la existencia de redes de genotipos que consienten la incorporación de mutaciones en las poblaciones sin cambiar el fenotipo. Pero aún así los vecindarios resultan ser conjuntos enormes de posibilidades. El caso paradigmático es el de la estructura secundaria de ARN, como ya demostró el grupo de Viena hace veinte años. Ellos lo llamaron shape space covering: unas pocas mutaciones en casi cualquier secuencia de ARN bastan para obtener todas las estructuras secundarias comunes correspondientes a esa longitud de secuencia. Y las estructuras comunes son las que se ha demostrado que existen de forma natural, quizá porque son, precisamente y cerrando el círculo, las que están representadas por más secuencias, es decir las más robustas y las más evolucionables.

5-     ¿Qué es la complejidad? ¿Por qué ocurre la evolución a formas más complejas?

La complejidad biológica es difícil de definir. Si bien un organismo con muchos tipos celulares parecería intuitivamente más complejo que una bacteria, la flexibilidad metabólica de estas últimas se ha perdido en los eucariotas. También podríamos pensar que un organismo con un genoma pequeño es menos complejo que uno con genoma mayor (o con más genes), pero tenemos los ejemplos de algunos anfibios, con genomas cien veces mayores que el genoma humano, o algunas coníferas con muchos más genes que Homo sapiens. Me permito hacer un símil con la pregunta ¿qué es la vida? Ha habido muchos intentos de definir la complejidad (también la vida) y no hay una respuesta única aceptada por toda la comunidad.

Cuando hablamos de evolucionar a formas más complejas es habitual que nos refiramos a la aparición de organismos que presentan novedades significativas y no predecibles a la vista de lo existente hasta ese momento. Podríamos usar algunos de los ejemplos que J. Maynard Smith y E. Szathmáry presentan en su excelente libro “The major transitions in evolution”: la aparición de los cromosomas, de la célula eucariota, del sexo o del lenguaje en sociedades humanas. Estos saltos evolutivos representan los efectos del azar de Monod. Son eventos contingentes que sucedieron una o unas pocas veces en evolución y que podrían perfectamente no haber tenido lugar. Uno de los mejores ejemplos es la aparición de los eucariotas en un planeta poblado por procariotas durante más de mil millones de años. La evolución se convierte en estos casos en una disciplina histórica, y a lo más que podemos aspirar es a establecer una serie de eventos que propiciaron tal o cual salto. No tenemos conocimiento suficiente en la actualidad para imaginar cómo pueden emerger innovaciones mayores, y mucho menos para dar una estimación de cuándo podrían acaecer.



6-     ¿Nos puedes resumir el trabajo que has realizado con las simulaciones de las relaciones entre secuencias de ARN y su estructura? ¿Qué conclusiones has sacado de él?

Nosotros hemos utilizado la relación entre secuencia y estructura de ARN como modelo computacional para analizar distintas cuestiones evolutivas. Dos ejemplos relevantes que hemos estudiado son las propiedades topológicas de redes neutras y la posibilidad de que la evolución modular fuera importante en un hipotético mundo de ARN como mecanismo generador de moléculas complejas. En el primer caso estudiamos exhaustivamente todo el espacio de genotipos (para secuencias cortas de ARN) y clasificamos cada uno de ellos en el fenotipo correspondiente. Así pudimos establecer, entre otras observaciones, que las redes neutras tienen la propiedad que se denomina asortatividad: las secuencias con más vecinos neutros están unidas con mayor probabilidad a secuencias de alta neutralidad, y viceversa. Las características particulares de la topología de las redes neutras de genotipos tienen distintas implicaciones en evolución. Entre otras, hemos demostrado que causan inhomogeneidades temporales en el reloj molecular. En el segundo caso, relativo a la relevancia de la evolución modular, estudiamos la posibilidad de unir dos secuencias de ARN gracias a la presencia de un ribozima con capacidad de ligación (esta actividad catalítica es muy frecuente porque la poseen estructuras de ARN representadas por muchos genotipos). Así podrían emerger moléculas complejas en ausencia de mecanismos de replicación por molde o bien en presencia de este pero sin sistemas de corrección de errores de copia (lo cual limita severamente la longitud de las secuencias que pueden copiarse con fidelidad). Recientemente, el grupo de Philipp Holliger en Cambridge ha demostrado experimentalmente que parte de nuestras predicciones son correctas, y que ribozimas con capacidad polimerasa pueden formarse a partir de oligómeros cortos de ARN gracias a un mecanismo de concatenación de módulos semejante al que nosotros postulamos.

7-     ¿Cuál es tu visión actual del origen de la vida? ¿Ves posible la teoría del mundo de ARN?

Soy mucho más una observadora que una experta en el tema, si bien me ha interesado desde siempre y he podido realizar alguna modesta contribución dentro del contexto del mundo de ARN. Dicho esto, estoy de acuerdo con la corriente iniciada por Alexander Oparin y John B. S. Haldane, quienes propusieron un origen químico en el que desempeñaría un papel protagonista la síntesis abiótica de moléculas orgánicas en ambientes de la tierra primitiva. Cierto tiempo después, de alguna forma que todavía no ha sido posible reproducir en su totalidad, habrían emergido moléculas con capacidad replicativa, quizá ligada a un metabolismo incipiente. De acuerdo con Maynard Smith, Szathmáry y otros, veo la replicación como el punto de inflexión fundamental en la evolución molecular, puesto que a partir de ahí se permite la selección natural, la competición entre variantes (la replicación implica un crecimiento exponencial de distintas moléculas o proto-organismos) y se da una aceleración en la aparición de novedades.

Con todas las críticas que se le puedan hacer, el mundo de ARN es en este momento la mejor teoría que tenemos sobre los estadios que precedieron al mundo de ADN+proteínas que observamos en la actualidad. Las evidencias son circunstanciales pero numerosas, e incluyen la capacidad del ARN para actuar como repositorio de la información genética, como catalizador de las reacciones químicas e incluso como regulador de la expresión génica. En mi opinión es un escenario altamente plausible.  

8-     ¿En qué estás trabajando ahora? ¿Qué misterio te gustaría resolver?

Una de las líneas principales de investigación que desarrollo actualmente tiene que ver con el estudio de los virus como modelos para avanzar en nuestro conocimiento de la evolución molecular y de las estrategias adaptativas de las poblaciones. Los virus usan tanto ARN como ADN para codificar su información genética, y distintas formas de estos (a diferencia de los organismos celulares, que solo utilizan ADN de doble cadena). Las estrategias que despliegan para adaptarse y escapar de los ataques de sus huéspedes son de una creatividad extrema – por más que ciega en el sentido de Dawkins. Así que nos enseñan mucho sobre cómo pasamos de la mutación azarosa a los cambios en los fenotipos, y sobre cómo se puede, a nivel molecular, aprovechar distintos mecanismos evolutivos para propiciar la adaptación a nuevos ambientes. En este momento me interesaría mucho poder describir un nivel intermedio entre la mutación y la adaptación donde, conociendo los mecanismos moleculares, pudiéramos establecer las estrategias adaptativas posibles y, seguidamente, las respuestas colectivas de poblaciones a cambios en las presiones selectivas.

Las grandes preguntas sobre las que me gustaría tener respuestas no son empresas individuales. Así que diré que el misterio que me gustaría ver resuelto es el del origen de la vida. Quizá es una ambición imposible, ya que muchos eventos esenciales pueden no haber dejado ningún rastro. Me conformaría con conocer un camino, quizá de tantos posibles, que llevara de la materia inerte a la replicación molecular. Creo que a partir de ahí la evolución “a formas más complejas” está garantizada. Como decía Lewis Thomas en su libro “La medusa y el caracol”, “Todo el ADN actual, encadenado a través de todas las células de la tierra, es simplemente una extensión y elaboración de la primera molécula”.



 Comentario 1- No tenemos ninguna evidencia que contradiga que el azar es el único motor de los cambios, si bien lo accesible a través de ese azar puede haber sido moldeado también por la selección natural, probablemente desde el inicio de la replicación. No hay nada en el trabajo de Wagner que mantenga que hay mecanismos dirigidos (distintos del azar) que causen la innovación.