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domingo, 17 de julio de 2011

Siamopithecus

Ya lo hemos visto varias veces y lo he mencionado en repetidas ocasiones, todo lo importante en nuestra evolución sucedió en África. Aspectos como la aparición de ciertas mutaciones y/o adaptaciones que marcaron nuestra ruta evolutiva, tales como el caminar erguidos, el manejo de herramientas, control del fuego, etc, sucedieron a África y nos fueron separando de las demás especies de simios.

Bien, me refiero a que en África sucedió todo lo importante desde el origen de la familia Homo, de la cual somos parte, ya que obviamente algunos aspectos de nuestra evolución ocurrieron en ambientas que de ninguna forma podrían ser África (¡algunos eventos sucedieron antes de que existiera África! digo, nuestros ancestros vivían en el mar). Pero el origen de la familia Homo, o mejor dicho el origen del grupo Antropoide ha estado en discusión recientemente.



Relación de las familias, nosotros somos de los Hominidos (familia Homo).

Hace unos 55 millones de años, apareció el grupo Antropoide, separándose de la rama que eventualmente (hace unos 37 millones de años) daría origen a los grupos Lemur y Loris. Pero el lugar de origen del grupo que siempre se considero fue África es ahora cuestionado. La razón de considerar a África como el lugar de origen es por múltiples fósiles de hace 32 a 35 millones de años encontrados en el oeste de Egipto (distrito de Fayum) de criaturas Antropoides. Por estos fósiles y el hecho de que África (junto con otras partes del mundo) en aquel entonces tenia un clima muy adecuado para contener grandes exenciones de bosque, que era el hábitat de todas estas criaturas, por lo que el hecho de que evolucionaran allí concuerda muy bien. Pero consideremos que entre el origen de los Antropoides (determinado mediante marcadores genéticos) y los restos fósiles encontramos unos 20 millones de años en los cuales mucho pudo pasar.

La razón del reciente alboroto es por que un fósil llamado Siamopithecus eocaenus encontrado en Tailandia en 1996 fue recientemente fechado con una antigüedad de 35 millones de años, lo cual lo hace tan antiguo como algunos de los fósiles egipcios. Esto ha hecho que algunos paleontólogos consideren que el grupo Antropoides evoluciono fuera de África, en Asia.



El mundo durante la evolución de los antropoides, hace 50 millones de años (arriba) y 14 millones (abajo)

Bueno, no entiendo muy bien su linea de razonamiento, pero según pienso, la existencia de estos fósiles contemporáneos lo que revela es que durante ese periodo se podían encontrar especies del grupo Antropoides en ambos continentes y considero que la evidencia fósil es insuficiente para determinar en este caso el origen, por lo que uno se ha de respaldar en la genética la cual favorece al origen Africano, el problema es que en aquel entonces, África y Asia se encontraban separadas por una extinción de agua que conectaba el Mediterráneo primitivo con el Océano Indico por lo que es un poco probable que la especie haya logrado cruzar de un continente a otro. Esperemos que la datación de los fósiles ya encontrados y el descubrimiento de otros nos resuelva el dilema.


lunes, 14 de febrero de 2011

La primera cita

Como ya sabrán, De Galaxias y Fósiles trata de estudiar el universo y todo lo que contiene, siempre de la forma mas analítica posible. Por lo que un nombre tan cursi para una entrada puede parecer extraño, pero tiene una buena justificación. Aprovechando el 14 de Febrero hablaremos sobre la primera cita en el Padre Cromosómico y la Madre Mitocondrial, por su puesto, desde un punto de vista genético.



Mitocondrias en tejido pulmonar, vistas bajo un microscópio electrónico.

Empecemos averiguando quienes son los dos personajes de la historia. Para ellos hemos de considerar un poco la herencia genética que tenemos. Como ya saben, tenemos genes tanto de nuestro padre como de nuestra madre, los cuales se combinan para crear una secuencia única que es la que nos define genéticamente.

La mayor parte de los genes que tienen nuestras células se encuentran en el núcleo, donde la célula tiene su biblioteca con datos sobre todo lo que podría llegar a querer hacer a lo largo de su vida. Pero existen unas estructuras muy peculiares en nuestras células, llamadas mitocondrias. Las mitocondrias son las partes de la célula donde el azúcar que consumimos (de lo que comemos) se oxida (con el oxigeno que respiramos) para generar energía (y seguir comiendo y respirando). Estas estructuras fueron en otros tiempos muy remotos células independientes que se fusionaron con células mayores y vivieron en simbiosis, estas dos antiguas especies de criaturas microscópicas se adaptaron tan bien a vivir juntas que continuaron haciéndolo, hasta llegar a formar parte de un nuevo tipo de célula, el tipo de célula que luego dio origen a la células de los animales. Y como todo célula, los ancestros de las mitocondrias tenían ADN y aún lo tienen, por lo que las mitocondrias en la células actuales contienen también algunos genes. Pero estos genes, los que forman el ADN mitocondrial no son producto de una mezcla del material genético de nuestros padres, sino que se transmite exclusivamente de la madre a los hijos.

Aparte de su interés en lo referente a cuestiones evolutivas de la célula, el ADN mitocondrial tiene una aplicación muy relevante; ya que al ser transmitido de una madre a sus hijos, es posible rastrear la línea genética materna. Esto se logra si tienen digamos, el ADN de una mujer y luego de varias otras personas, si algunas de las personas tiene una ADN mitocondrial como el de la mujer entonces se podrá concluir que son de la misma familia. Si la persona en cuestión es hombre, podremos concluir que la mujer tal ves sea su madre o abuela (asumiendo que vivan en épocas cercanas) ya que la mujer le pudo pasar su ADN mitocondrial pero no él a ella. En cambio si la persona es mujer, podría ser tanto ancestro como descendiente.

Consideremos ahora otra cosa, que sabemos que el ADN va cambiando por medio de mutaciones naturales a un ritmo casi constante. Esto quiere decir que puedo hacer un par de cosas interesantes:

1.- Imaginen que de alguna forma de hago del ADN mitocondrial de alguna mujer que vivió hace tiempo y lo comparó con el mío. Contando al cantidad de mutaciones, es decir, de diferencias podría saber que tan distante es (midiendo en generaciones) esa mujer de mi. Por ejemplo podría saber si es mi tatarabuela o mas distante aún.
2.- Digamos que algún amigo y yo comparamos nuestro ADN mitocondrial, la cantidad de diferencias (mutaciones) nos podrá decir que tan separados estamos en términos de familiaridad. es decir, que tantas generaciones han pasado desde que tuvimos un último ancestro femenino en común, probablemnete comparatamos tatarabuela.


Diagrama mostrando al distribución de ADN mitocondrial desde la Madre (mujer azul en la línea superior), noten que lo hereda a sus hijos tanto hombres como mujeres y eventualmente quedan solo sus descendientes mitocondriales.

Pero, ¿que obtenemos si esta segunda comparación la hacemos entre miembros de TODOS los grupos étnicos del mundo? Obtendríamos el ancestro femenino mas reciente de TODOS los grupos genéticos, es decir, de todos los humanos que viven actualmente. A este Ultimo Ancestro Femenino Común se le llamó Madre mitocondrial. Algo importante a remarcar es que esta mujer, quien quiera que fuese no fue la "única" mujer que vivió en su tiempo y mucho menos "la primera", sino que simplemente ya no existen descendientes de las demás mujeres que vivieron en su tiempo.

Ahora, digamos que averiguamos hace cuantas generaciones vivió la Madre mitocondrial, y luego comparamos como debió ser su ADN (según con que grupo comparte mas similitudes ) con los grupos genéticos actuales y podríamos darnos una idea de por donde vivió. Resulta que este estudio ya se realizó, el resultado es que la Madre mitocondrial vivió en África (¿donde mas?) hace unos 200,000 a 170,000 años.

Algo mas que vale la pena recordar es que el hecho de que la Madre mitocondrial sea el ancestro fenemino universal de toda persona viviente implica que forzosamente tuvo descendencia, pero no que su pareja fue también nuestro ancestro masculino universal. Clarifiquemos esto.

Lo que tenemos de descendencia de la Madre mitocondrial es el ADN en las mitocondrias, el cual todos heredamos de nuestras madres, por lo tanto esta persona es ancestro de todos nosotros. Es decir, si consideramos que en el tiempo de la Madre, vivieron otras muchas mujeres pero estas otras mujeres no dejaron huella en nuestro ADN mitocondrial.


Distribución de grupos genéticos a partir de un Padre cromosomico, al igual que con la Madre, no es único hombre viviente en su tiempo ni el primero, pero es el que dió origen a la línea que termino siendo al dominante.

Una buena pregunta, es entonces, ¿y el Padre cromosomico? Un análisis similar nos podría indicar datos similares, y el resultado es que nuestros cromosomas (sin importar el grupo étnico al que pertenecemos) tienen un ancestro universal en común, el cual es un hombre que vivió en Africa también (que no les sorprenda, ya deberían estar acostumbrados, en África sucedió todo lo relevante en nuestra evolución) hace unos 90,000 a 60,000 años. Parecerá curioso que la Madre mitocondrial y el Padre cromosomico no sean contemporáneos, pero en realidad no es cosa del otro mundo, recuerden que el ADN de las mitocondrias y el de los cromosomas se heredan de diferente forma.

Estos resultados nos muestran no solo la gran afinidad genética dentro de nuestra especie sino también la forma en la que lineas enteras se pueden extinguir para dejar una sola como dominante y eventualmente única.


lunes, 16 de agosto de 2010

Depresión como adaptación

En un articulo publicado en la Scientific American MIND de Febrero de 2010 por Paul W: Andrews y J. Anderson Thompson, se trata de un tema muy llamativo, la depresión. Lo interesante del articulo fue la forma innovadora de tratar la depresión, no como una enfermedad sino como una adaptación evolutiva.


Distribución en el cerebro de la molécula 5HT1A, el rojo marca la mayor densidad y el azul la menor.

El razonamiento de los autores se basa en dos hechos llamativos. El primero que mientras las enfermedades mentales, tales como esquizofrenia o desorden obsesivo-compulsivo afectan a el 1 o 2% de la población, la depresión afecta al 30 a 50% de las personas en países desarrollados o en vías de desarrollo. Por lo que sería dificil pensar que tantos cerebros tienen problemas serios y en cambio un escenario mas viable es que el mecanismo que detona la depresión se encuentra latente en todos nosotros, pero solo en algunos se activa por alguna razón particular a ellos. Esto es ya que si la depresión fuera una "error" en el funcionamiento o estructura del cerebro, algo regulado genéticamente, la selección natural ya la hubiera eliminado de la especie o al menos la mantendría en muy baja proporción, ya que es una aflicción que claramente impide el funcionamiento del individuo en situaciones sociales o atacar problemas estratégicos de la vida diaria. El segundo argumento para decir que la depresión es una adaptación evolutiva es el neuro-receptor 5HT1A. El 5HT1A es una molécula que se encuentra en nuestro cerebro y que es la que facilita que se asimile la serotonina, una molécula implicada profundamente en la depresión y que es el blanco de muchos de los antidepresivos actuales. Pero lo relevante del 5HT1A es que también se encuentra presente en especies cuya rama evolutiva se separó de la nuestra hace bastante tiempo tales como las ratas y ratones. Y la similitud entre las dichas moléculas de los roedores y las nuestras es del 99%, lo que implica que la selección natural la ha mantenido funcional desde millones de años. Algo que sería muy raro si la presencia del 5HT1A fuera un error.

Entonces tenemos que la presencia de un agente que permita la asimilación de la serotonina, detonando al depresión es algo que la selección natural ha mantenido. ¿Pero por qué? ¿Que posible beneficio trae el ser momentáneamente disfuncional en el ámbito social o ver reducida la capacidad de atacar los problemas que se nos presentan? La pregunta sería mas bien, ¿No tiene otro efecto además de la depresión el 5HT1A? De hecho sí. Nuestro amigo del alfa-numérico nombre esta también involucrado en el proceso se llevar combustible a las neuronas. Aquí es cuando vale la pena hacer una pequeña pausa para explicar algo sobre la depresión.

Cuando una persona sufre de depresión suele pasar mucho tiempo pensando, lenta y metódicamente en la situación que lo llevó a tal estado. Este tipo de análisis suele llevar a dividir un problema grande y complejo en varios mas pequeños y sencillos de tratar. Sin embargo para lograr estos altos niveles de concentración se han de activar una región del cerebro llamada corteza ventrolateral prefontral (CVLPF), la cuál al encontrarse muy activa evita que uno se distraiga de una situación en particular, pero con el costo de que se estresan mucho las neuronas al mantenerlas a "toda marcha" durante largos periodos de tiempo, para lo cuál es fundamental mantener el combustible fluyendo, de lo contrario se corre el riesgo de sacrificar muchas neuronas. Como pueden ver, en este caso es muy útil algo que mantenga las neuronas funcionando.

Así que tomando todo esto en cuenta, los autores del dichoso articulo proponen una nueva forma de ver la depresión. No como un desorden, un "desperfecto" en el funcionamiento del cerebro ante el cuál se ha de tratar con drogas y forzar a la persona a "pensar en algo mas", sino como un mecanismo en nuestro complejo y costoso cerebro que nos ayuda a concentrarnos en UN muy particular problema que nos resulta especialmente grave para estudiar bien cada uno de sus aspectos y pensar en una potencial solución, sobre todo en el tipo de problemas que suelen aparecer ante la actividad mas compleja que hacemos los humanos, formar grupos sociales y vivir en ellos con estructuras y situaciones cada vez mas complejas.


Justo el tipo de situaciones en la que es bueno pensar bien las cosas.
Nota: La imagen se titula "Lo malo de ser adoptado", autor desconocido.