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martes, 25 de noviembre de 2014

10 malentendidos comunes sobre Evolución

Ayer fue el aniversario número 155 de la publicación del libro más famoso de Charles R. Darwin, "El Origen de las Especies por medio de la selección natural o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida". Y bueno, para "festejar" he decidido escribir este tema que ojalá sea útil tanto para el estudiante de las ciencias de la vida, como para el entusiasta de la vida. Así que sin más daré paso a los 10 malentendidos más comunes sobre evolución.

1. "Es sólo una teoría".

Purgándome las entrañas desde antaño, llega esta frase que se repite como un mantra por aquellos que niegan el hecho evolutivo y que, en su ignorancia dicen que la evolución es sólo una teoría. Pero ¿a qué se refieren estas personas con teoría? Para empezar, existen palabras homógrafas (suenan y se escriben igual, pero tienen diferentes significados) y teoría es una de ellas. Una teoría en un sentido no científico es una conjetura, una adivinanza, una corazonada. En ciencia, la teoría es el cuerpo de conocimientos máximo, pues se trata de un modelo que explica un fenómeno complejo sin ecuaciones matemáticas y que se apoya en diferentes líneas de evidencia y hechos demostrados. La teoría científica no es lo mismo que la teoría popular. Así como nunca usaríamos a un minino para levantar un auto, ni a un pan para tejer o un grano para modelar una escultura, tampoco usemos teoría científica para describir una corazonada, eso se llama conjetura y la teoría evolutiva no lo es.

Si tenemos cuidado al no confundir el sentido de estas palabras ¿por qué debería ser diferente con teoría?


2. "No explica satisfactoriamente el origen de la vida".

Claro que no lo hace, simple y sencillamente porque la teoría evolutiva es sobre el cambio de la vida una vez que ésta ha surgido. La teoría científica que explica el origen de la vida se denomina Abiogénesis y no tiene mucho que ver con Darwin, sino con el siempre olvidado Alexander I. Oparin, quién la propusiera en 1924 ¡65 años después de que Darwin propusiera la Selección Natural como mecanismo evolutivo! De tal forma es como si llegásemos a pedir una motosierra a una carnicería... Por supuesto que nos verán como locos y es que estamos pidiendo imposibles. Casi como si dijéramos "es que la teoría atómica no explica por qué me salió una almorrana, por lo tanto no es verdadera".

"¿Oiga señor, me vende 1 Kg de carne?" "Largo de aquí niño, en esta carnicería sólo vendemos motosierras, la carne es de exhibición, lol".


3. "¿Estás diciendo que todo fue por accidente?".

No. Ningún científico con conocimientos haría esa afirmación tan disparatada. Casi siempre esto va acompañado de cifras con muchos ceros para "probar" que la vida no pudo haber surgido por casualidad. Y bueno, ya dijimos que la evolución no trata del origen de la vida (y en defensa breve de la abiogénesis, ellos tampoco afirman eso). En fin. Luego se acusa a los 'evolucionistas' de afirmar que las especies aparecen por arte de magia (ironía a ¡más de 9,000!). No, los biólogos evolutivos no piensan que la evolución es un accidente, sino todo lo contrario. La evolución opera bajo un proceso de selección y selección es lo opuesto a accidente. A veces se confunde azar con accidente y los biólogos evolutivos dicen que el azar es la base de la evolución (pero no su pilar, ese es la selección). ¿A qué azar se refieren? Al proceso aleatorio de la mutación. Pues es la mutación el origen de la variación y sin variación no hay evolución. Pero ¿es el azar lo mismo que accidente (o magia)? No. El azar tiene reglas y tal es el caso que es predecible. No sabemos dónde y cuándo ocurrirá una mutación exactamente, pero tenemos estimados tan fiables que se denominan tasas de mutación. La propuesta anti-evolución es que lanzas una moneda al aire y te cae un elefante encima.

El modelo que se supone apoyan los "evolucionistas". En realidad conozco un modelo similar, apoyado por antievolucionistas, pero no entremos en detalles.


4.  "Los individuos evolucionan".

De nuevo, los científicos nunca han afirmado que un individuo da origen a una especie nueva. Son las poblaciones las que evolucionan, no los individuos. Por ello jamás veremos salir de un huevo a una nueva especie. Entonces aquí cabe perfecto el espacio para presentar la definición de evolución. Evolución es el "cambio en la frecuencia alélica de una población a través del tiempo". Y bueno, un alelo es la forma alternativa de un gen. Nosotros somos diploides, lo que significa que tenemos dos copias de cada cromosoma y por lo tanto, dos copias de cada gen. Supongamos (de forma simplista) que un único gen codifica para el color de los ojos y que en la población actual de la ciudad de México hay un 90% de personas de ojos cafés, un 6% de personas con ojos azules y un 4% de personas con ojos verdes. En la siguiente generación (y por motivos de selección) la proporción del color de ojos es de un 80% de ojos cafés, 11% de ojos azules y 9% de ojos verdes. Esto significa que la proporción alélica de los genes del color de ojos ha cambiado y por lo tanto ha habido evolución.

La evolución, según la malentienden muchos. Caricatura de Tom Schmal.


5. "Nadie ha visto aparecer nuevas especies".

Este punto está relacionado al anterior. Vimos que la evolución se define como el cambio en la frecuencia alélica (otros prefieren el uso de la palabra genética, para considerar secuencias no génicas) de una población. Entonces ¿dónde queda eso de nuevas especies? Por ningún lado. La evolución no es necesariamente la génesis de nuevas especies. Al proceso de generación de nuevas especies se denomina especiación. La especiación es resultado del proceso evolutivo, pero no es su fin. Esto podría parecer una excusa, pero no he terminado. La especiación tiene dificultades para ser observada. La primera es que no tenemos un concepto universal de especie así que para algunos conceptos, hemos observado especiación y para otros no. El otro problema es que los humanos vivimos muy poco como para observar un proceso que no se presenta en la escala ecológica, sino que se da en tiempos limítrofes a la escala geológica es decir, toma mucho tiempo. Pero antes de que declare a la evolución como "cuento de hadas" permítame informarle que la especiación se ha comenzado a observar en bacterias, hongos, angiospermas, artrópodos, peces, reptiles, aves, mamíferos, etc. Ejemplos sobran y no ahondaré más en ellos, pues no es el tema central de este artículo.

Dos subespecies de búho que no sólo tienen aislamiento geográfico, sino además reproductivo. Esto señores, es especiación en curso. Imagen tomada de este sitio.


6. "La microevolución es real, pero la macroevolución no".

Ok. Para empezar definamos qué es cada cosa. La microevolución son todos aquellos cambios que ocurren sin generar nuevas especies (los cambios en frecuencia alélica son cambios microevolutivos). La macroevolución es la generación de nuevas especies, géneros, familias, etc. La mayoría acepta la microevolución, pues es observable en el campo y laboratorio (además de que sin su estudio no sabríamos de los cambios en la resistencia a antibióticos por parte de patógenos como bacterias). Pero cuando toca el turno a la macroevolución, entran en negación. Es como aceptar que los objetos pequeños caen al suelo por efecto de la gravedad, pero que los objetos grandes lo hacen por otra razón. Por último, cabe destacar que la división entre macro y microevolución es meramente artificial, en la naturaleza se trata de un proceso continuo que no se detiene (no tiene pasos) y por lo tanto, forman parte del mismo continuo.

La micro y macroevolución son construcciones que nos ayudan a entender el proceso, no procesos en sí mismos.


7. "La evolución viola la segunda 'ley' de la termodinámica".

No, no lo hace. El segundo principio de la termodinámica indica que en todo sistema cerrado, el desorden (entropía) tiende a incrementarse con el tiempo. El problema es que los organismos vivos no son sistemas cerrados, son abiertos, al igual que la tierra. Por ello, la evolución  no viola nada, pues para organizarse y evolucionar, las especies generan entropía (liberando calor metabólico, defecando, modificando el entorno, etc.).

Un antievolucionista convencido de que la termodinámica "destruye" a la evolución. En su texto se lee "¿Acaso la segunda ley de la termodinámica no destruye la evolución?".


8. "El hombre desciende del mono".

Me retuerzo de agónico dolor metafórico. Veamos, esto está mal en varios niveles. El primero es que "mono" no es una categoría taxonómica y no designa nada en específico. El segundo es que ningún científico dijo seriamente que el hombre (Homo sapiens) desciende de los monos. Los antievolucionistas han dicho hasta el hartazgo que Darwin dijo esas palabras. Lo cierto es que Darwin dijo: "…Los Simidae luego ramificaron en dos grandes grupos, los Monos del Nuevo y Viejo Mundo y de estos últimos, en un período remoto, el Hombre, la maravilla y gloria del Universo procedió". Si somos atentos, veremos que Darwin no dije que el hombre desciende del mono, sino de los monos del viejo mundo. "Monos del viejo mundo" si significa algo, se refiere a los cercopitécidos (Cercopithecidae), una familia que incluye a los babuinos y mandriles. Y hay debate. Algunos dicen que Darwin se equivocó, pues los humanos no somos descendientes de algún cercopitécido (vivo o extinto), sino de los grandes simios (familia Hominidae). Pero otros dicen que en su tiempo, "mono del viejo mundo" significaba catarrino (Catarrhini) y en este sentido, Darwin tenía razón. El tercer nivel de error es considerar que el hombre no es un 'mono' (simio). Los humanos somos categóricamente primates, simios y monos del viejo mundo (sensu Caratthini), por lo que no sólo descendemos de 'monos', sino que en cierto sentido, somos monos. Otra variante de esta confusión es la frase "Si venimos de los monos ¿por qué aún hay monos?". La respuesta es que no venimos de los "monos" modernos, sino de parientes antropoides que están extintos, específicamente de Homo heidelbergensis y de una posterior mezcla con neandertales y denisovanos.

Árbol familiar de los primates. Aquí apreciamos que somos un primate, pues estamos bien requetemetidos en él. Topología tomada de taxonomicon.nl, imágenes craneales tomadas de diferentes fuentes como pixgood.com, tarsier.ws, azdrybones.com, amazonsupply.com, kappamedical.com y skullsunlimited.com.


9. "La evolución mejora a las especies".

Esto es un pensamiento generalmente aceptado y creído por muchos, pero es falso. La evolución no opera con un objetivo, es un proceso ciego, tal y como lo es la caída de un cuerpo. Lo que si tiene son resultados y uno de ellos es la génesis de especies adaptadas al ambiente en el cual se sometieron a las presiones selectivas que originaron su evolución. En otras palabras, una especie está "perfectamente" adaptada a su ambiente por un breve espacio de tiempo. Dado que el ambiente es cambiante, esta adaptación se tiene que modificar o de lo contrario, la especie perece. Y dado que más del 99% de las especies que han existido se estiman extintas, al parecer el proceso de extinción es más importante de lo que se piensa. Por ello, no, la evolución no mejora a las especies, sólo las selecciona para sobrevivir y reproducirse en ciertas condiciones.

Las especies se adaptan a las presiones tales como el clima, los depredadores, los recursos alimenticios o de hábitat y a la presión sexual, sólo lo suficiente como para permanecer existiendo mientras las presiones a las que se sometieron continúen o su cambio sea lo suficientemente gradual como para adaptarse de nuevo.


10. "Darwin esto, Darwin aquello".

Esta monótona queja/malentendido consiste en creer que los biólogos evolutivos no han pasado de leer un polvoriento libro de 1859 y que sólo éste es la única fuente de evidencia y argumentos de la teoría evolutiva. Este error garrafal ha sido repetido de forma constante y se ha convertido en un meme. Menuda metida de pata ignora por completo el descubrimiento de la genética y de la incorporación de la genética de poblaciones en la nueva síntesis evolutiva de los cincuentas (así es querido lector, la teoría evolutiva moderna ya no es aquella que redactó Darwin ¡desde hace 64 años!). Pero ahí no para la cosa, la teoría evolutiva se ha ido complementando con información procedente del estudio detallado de los genes e incorpora conceptos importantes como la transferencia horizontal, la hibridación, la epigenética, la biología evolutiva del desarrollo (evo-devo), la endosimbiosis, etc. Así es que a falta de una síntesis moderna, se dice que la teoría evolutiva moderna es la teoría sintética (la de los cincuentas), pero eso no es cierto... La teoría evolutiva moderna es muchísimo más compleja de lo que alguna vez Darwin quizá imaginó. Pero no se confunda lector, Darwin tenía razón la Selección Natural es un mecanismo poderoso, verificado y el más importante en la evolución de las especies. A lo que voy es que los nuevos mecanismos no son excluyentes a los previamente descritos, sino que vienen a complementar los huecos que tenía la teoría.

Charles R. Darwin por el artista David Revoy.

¿Es la teoría evolutiva perfecta? No, ninguna teoría lo es. Pero ésta no sólo se ha mantenido a lo largo de 155 años, sino que además se ha visto siempre complementada, nunca refutada. Así que finalmente no me queda más que celebrar con júbilo la decisión del joven Darwin de estudiar la vida de la tierra y de tener el coraje de publicar su obra en un mundo lleno de obscurantismo ideológico. ¡Feliz 155 aniversario del Origen de las especies!


Este tema es partícipe del X Carnaval de Geología, hospedado por el blog Biblioteca de Investigaciones.


¡Que la deriva génica nos eluda y nunca nos toque!

viernes, 25 de abril de 2014

10 cosas que probablemente no sabías de: Los pingüinos

Hoy es el día mundial del pingüino, el ave de las diéresis. Antes de irse a festejar con esas criaturas hay algunas cosas que quizá te interese saber sobre ellos.

10. Tienen plumas.

Los pingüinos son aves no voladoras del orden Sphenisciformes (es-fe-ni-ci-for-mes). Que a diferencia de lo que muchas personas creen, están cubiertos de plumas como cualquier otra ave. La diferencia estriba en que estas plumas no están adaptadas al vuelo y por lo tanto no dan la apariencia de serlo y son más similares al pelo mamiferiano vistas desde lejos.  Por la arquitectura de su superficie, estas plumas están adaptadas para ser impermeables y para conservar aire, mismo que cumple dos funciones: dentro del agua le proporciona al pinguino boyancia (flotabilidad) y fuera del líquido funciona regulando la temperatura, como una especie de abrigo protector.

Pluma de pingüino bajo el microscopio electrónico. Fotografía de Steve Gschmeissner. Caso curioso es me consta de primera mano que hay personas que creen que estas aves son peludas o pelonas, pero no emplumadas, ¡ni pensarlo!


9. Son monógamos (...un tiempo).

Nos gusta pensar en los animales como humanos y solemos darles propiedades humanas que son "buenas" o "malas", una de estas propiedades es la capacidad de formar parejas únicas, acto conocido como monogamia. Cualquiera que ha visto cintas animadas o producciones documentales encaminadas a la antropomorfización (hacer humanos a los animales), sabe que los pingüinos son monógamos. Lo cierto es que estas criaturas lo son, pero sólo durante la temporada reproductiva. Los estudios conducidos por etólogos y ornitólogos indican que rara vez una pareja formada este año se volverá a formar el año siguiente. Así que si bien, los pingüinos son fieles, lo son sólo durante un tiempo.

Pareja de pingüino juanito (Pygoscelis papua). Fotografía de David Vaughan. Chistoso que algunas piensen que estas aves son el ejemplo máximo de fidelidad y "hombría", a menos que quieran que las botemos al año (o menos si somos estrictos), no creo que el modelo pingüino sea una buena idea.


8. Son las aves que menos huevos ponen*.

Mientras que aves como los galliformes (faisanes, pavos, gallinas y sus parientes) ponen varios huevos y pueden construir varios nidos por temporada, los pingüinos son más modestos y sólo ponen de uno a dos huevos por temporada. Todas las especies conocidas de estas aves ponen dos huevos, con excepción del pingüino emperador (Aptenodytes forsteri) y el pingüino rey (Aptenodytes patagonicus) que sólo ponen un único huevo. Gracias a esta adaptación, los pollos son más protegidos y cuidados por sus padres, pero también tiene el inconveniente de poder eliminar la descendencia de un año completo (además de romper el corazón de miles en la pantalla grande).

*Sólo el cóndor de los andes (Vultur gryphus) supera a los pingüinos en cuanto a tamaño de la nidada... más o menos. El cóndor pone igual de uno a dos huevos, pero a diferencia de los pingüinos, lo hace cada dos años.

Pingüino rey asegurando su huevo. Fotografía de Gerald y Buff Corsi, Visuals Unlimited. Contrario a lo que suponen los documentales, algunos pingüinos construyen nidos (de rocas) y ponen hasta dos huevitos... no todos son de la monarquía.


7. Los pingüinos caminan "sentados".

A primera vista esta afirmación parece ser un chiste o el producto del consumo de drogas del autor de estas líneas, la verdad es que el caminar sentados es una realidad. Las piernas de los pingüinos (así como las de casi todas las aves) son usadas no sólo para la locomoción, sino también para la termorregulación, pues contienen una gran cantidad de vasos sanguíneos. Esta es una característica ventajosa en los ancestros tropicales de estas aves, pero una pésima idea si se quiere vivir en las gélidas aguas del océano antártico. Como la evolución actúa de forma eficiente y no reconstruyendo por completo partes, los pingüinos ancestrales optaron por hacerse de un cuerpo al rededor de las patas que las protegiera del frío y así consiguieron una postura de pie para siempre "sentados".

Esqueleto montado de pingüino rey. Fotografía de Dave Lunt. Note cómo el fémur (hueso solitario de la pierna) está horizontal y los de las piernas (tibia y fíbula) están verticales, es una posición similar a la que tengo ahora, sólo que yo estoy sentado escribiendo.


6. Fueron necios para irse.

Cuando la biogeografía de estas aves se comenzaba a estudiar, poco se sabía de la historia climática de la Antártida (donde moran las especies más icónicas) y por tanto se asumió que sus ancestros venían de zonas más cálidas y que progresivamente se fueron adaptando a la Antártida. Hoy sabemos que en realidad, los ancestros de los pingüinos vivieron en la Antártida cuando ésta no estaba congelada. Esto explica el por qué muchas especies anidan en el clima más hostil para cualquier ave si esto no ofrece ninguna ventaja sobre aquellas especies que anidan en islas menos hostiles.

Distribución geográfica de las 17-20 especies de pingüinos modernos. Note que es un rango esperado si surgieron en la antigua y descongelada Antártida. Tomado de Wikimedia Commons.


5. Son extremadamente aerodinámicos.

Este hecho es un poco desconcertante, especialmente si consideramos que estas aves y sus ancestros dejaron de volar desde al menos hace 62 millones de años. Y aún con ello, cuando se mete un modelo de pingüino a un túnel de viento, resulta que son más aerodinámicos que muchas de las especies voladoras conocidas. El problema del pingüino es que él no usa esta ventaja para surcar el cielo, sino el océano. Existe una gran cantidad de aves marinas, pero los pingüinos son los únicos que viven todo el tiempo en el mar. Gracias a ello tienen la forma perfecta para desplazarse grandes distancias sin necesidad de hacer un gran gasto de energía propulsándose. Además son increíblemente veloces y algunos pueden nadar a 32 Km/h, lo cual es mucho en el agua, considerando que la máxima velocidad de Michael Phelps es de "sólo" 7.23 Km/h.

Aeropingüino FESTO, un modelo inflado con helio y con la forma de un ave real, vuela majestuosamente imitando los movimientos de su análogo biológico. Si quieres ver un video de esto haz clic aquí. Fotografía de Philippe Psaila.


4. Su color es un tipo de camuflaje.

Pareciera que vestir un esmoquin todo el tiempo es la peor manera de pasar desapercibido y de hecho lo es, pero sólo en tierra. En el agua esta coloración tiene como propósito hacer "invisible" al pingüino frente a sus depredadores, dependiendo de la dirección desde donde se le mire. Si uno es una foca leopardo (un depredador implacable de pingüinos) y ve una de estas aves desde el fondo, se topará con una panza blanca que imita el tono de la superficie (recordemos que los mamíferos no son los mejores viendo a color y menos bajo el agua). Si por el contrario, uno anda nadando en la superficie y un pingüino anda en la profundidad, el color negro del dorso lo hará parecer parte del fondo. Este patrón de color es conocido en muchas especies acuáticas e incluye a especies de reptiles extintos de la era de los dinosaurios, lo que prueba que no sólo es convergente, sino muy útil.

Pingüino rey bajo el agua. Fotografía de Kevin Schafer. Note cómo el dorso obscuro lo pierde aún a esta distancia. Ahora imagina que eres una foca leopardo miope y daltónica...


3. No se conocen pingüinos terrestres.

El registro fósil de pingüinos es pobre, pero superior a aquel de otros grupos de aves. Gracias a ello sabemos que el primer pingüino del registro fósil es Waimanu manneringi de Nueva Zelanda, que vivió durante el Paleoceno, entre hace 60 y 62 millones de años, a un parpadeo de la extinción de los dinosaurios. Uno esperaría que con un ave de tal antigüedad, se apreciaran hábitos al menos anfibios (como el de muchas aves marinas buceadoras) pero no es así. Waimanu era un pingüino en forma y hábito. Esto nos hace sospechar que los primeros pingüinos vivieron durante el tiempo de los dinosaurios no avianos y que fue ahí cuando fueron volaron por última vez, durante el Cretácico.

Reconstrucción de Waimanu por el artista Nobu Tamura.


2. Existen pingüinos fósiles tan grandes como hombres.

A pesar de lo que se pudiera pensar, la mayoría de los pingüinos son de tallas medianas a pequeñas, la excepción es el género Aptenodytes, integrado por los pingüinos emperador y rey. Estas aves alcanzan 1.22 y 1 m de altura máxima respectivamente. En el pasado, existieron pingüinos gigantes que superaban a estos gigantes modernos. Por una parte tenemos al rey de la altura, Anthropornis nordenskjoldi de hasta 1.7 m, con 90 Kg de peso, que vivió entre hace 45 y 37 millones de años. Y por otra parte tenemos al rey del peso, Pachydyptes ponderosus de sólo 1.6 m de altura, pero más de 100 Kg, que vivió entre hace 34 y 37 millones de años. Ambas especies se conocen de los mares del hemisferio sur y son kilo a kilo y centímetro a centímetro, los pingüinos más grandes de todos.

Pingüinos gigantes a escala. Composición del autor de este blog, ilustraciones de Kawasaki Satoshi.


1. Son "impostores" de nombre.

¿Hasta ahora hemos hablado sobre pingüinos cierto? Resulta curioso que de no ser por la extinción de un ave muy peculiar, estos pájaros acuáticos celebrados hoy y tan discutidos serían referidos como "pájaros bobo", pues el nombre pingüino era para referirse a un ave completamente distinta. Esta ave, el original pingüino era el ahora conocida como alca gigante, que se extinguió por actividades impulsadas por el hombre en 1844, antes del descubrimiento de los "pingüinos" del sur. 

Alca gigante disecada y modelo de huevo. Fotografía de Mike Pennington. Este es el verdadero pingüino.

Si no me cree estimado lector, sólo eche un ojo al nombre científico del alca gigante: Pinguinus impennis (literalmente "pingüino sin plumas"). Este nombre científico surgió en 1758 y fue acuñado por el padre de la taxonomía, Linneo; mientras que el nombre científico de los impostores sureños surgió en 1760 y fue acuñado por Mathurin Jacques Brisson usando como tipo al género Spheniscus. Caso curioso, Linneo describió en su obra de 1758 a un pingüino, Spheniscus demersus (el pingüino africano), pero creía que era una especie de albatros por lo que le dio el nombre de Diomedea demersus.

El pobre e infortunado pingüino de El Cabo (Spheniscus demersus) que fue confundido por Linneo como un albatros raro.

El cambio de nombre fue un feliz accidente que tomó lugar cuando navegantes que conocieron al alca gigante se encontraron con estas otras aves no voladoras y marinas en sus viajes hacia el sur del mundo. De inmediato se les colocó el mote de pingüinos y hoy es un nombre que les pertenece al ya no existir más el original.

Espero que este tema les haya resultado de su agrado. Si es así no olviden votar al final y si gustan pueden compartirlo o dejar un comentario. ¡Feliz día del pingüino!



miércoles, 12 de febrero de 2014

¡Feliz cumpleaños Señor Darwin!

Un día como hoy, pero de hace 205 años nació Charles Robert Darwin, el naturalista que siendo un muchacho descubrió el mecanismo principal por el cual las especies se transforman en otras, la Selección Natural. Su descubrimiento popularizó lo que entonces era conocido como "transmutación de las especies" y que pasaría a ser conocido como Evolución Biológica. Darwin fue un gran apasionado de los fósiles como lo denota la siguiente cita:


"No hay nada como la geología (...nada) puede ser comparado a encontrar un buen grupo de huesos fósiles que nos dicen la historia de tiempos pretéritos casi con una lengua viva"
Charles Darwin en una carta a su hermana Catherine en Abril de 1834.

viernes, 10 de mayo de 2013

La mamá más antigua

Hoy 10 de Mayo es día de la madre en países como México, El Salvador, Guatemala y Chile. En otros países como  España, esta celebración tuvo lugar el pasado 5 de Mayo. Y se celebrará este 12 en países como Brasil, Colombia, Cuba, Ecuador, Estados Unidos, Honduras, Perú, Puerto Rico, Uruguay y Venezuela. ¿A qué viene todo esto? Bueno, como homenaje a las madres presento este escrito particular que describe a la madre más antigua del registro fósil.

En este día se suele felicitar a las madres y se organizan festividades diversas, entre las que destaca el regalar flores y tarjetas.

La maternidad se da en las hembras de casi todas las especies y han habido hembras desde hace al menos mil quinientos millones de años. Pero no hablaré de las madres unicelulares o las que ponen huevos o liberan esporas o semillas. Me enfocaré en las madres que paren vivas a sus crías, las vivíparas (que tienen placenta o pseudoplacenta) y las ovovivíparas (cuyos huevos se desarrollan en su interior). Estas formas de reproducción no sólo se presentan en la mayoría de los mamíferos, sino en algunos reptiles, anfibios, peces y artrópodos. Como el fenómeno reproductivo rara vez se fosiliza (al estar representado por tejidos blandos que generalmente se descomponen), disponemos de pocas evidencias directas de maternidad vivípara en el registro fósil.

Ejemplos de animales vivíparos y ovovivíparos dando a luz. De izquierda a derecha y de arriba a abajo, un delfín, una serpiente, una salamandra, un tiburón, un guppy y un áfido. Todas madres pariendo.

Afortunadamente, en Mayo de 2008 se publicó un hallazgo impresionante. Se trataba del ejemplo más antiguo de viviparidad en vertebrados, data del Devónico tardío de Australia, de al rededor de hace unos 380 millones de años. La madre y su cría no nata se fosilizaron y resultaron pertenecer a una nueva especie, que fue llamada Materpiscis attenboroughi, que significa "Pez madre de Attenborough". Sir David Attenborough es un famoso divulgador de la ciencia que ha presentado documentales por más de 60 años.

A la izquierda, reconstrucción artística de un Materpiscis attenboroughi dando a luz; ilustración de B. Choo. A la derecha Sir David Attenborough.

Materpiscis pertenece a un grupo de peces primitivos llamados placodermos. Estos fueron los primeros vertebrados en el registro fósil en presentar mandíbulas. Y ahora son los primeros  vertebrados vivíparos conocidos. El embrión de este pez se encuentra profundamente inserto en la cavidad abdominal de la madre y presenta un cordón umbilical que lo conecta con una estructura en forma de saco, que los científicos creen se trata de un saco vitelino.

A) Holotipo de Materpiscis attenboroughi, los huesos del embrión se encuentran en azul claro, en verde el cordón umbilical y en amarillo el saco vitelino. B) Detalle del embrión de Materpiscis, en rojo los huesos craneales, en naranja los mandibulares, en café la placa de la base de la aleta dorsal, en verde el cordón umbilical y en amarillo el saco vitelino. C) Ilustración a cámara lúcida del detalle B, ¿SV?: Saco vitelino, CU: Cordón umbilical, MG: Placa marginal, PDBA: placa de la base de la aleta dorsal, PO: Placa preorbital, PN: Placa paranucal, AL: Placa anterolateral, MS: Mandíbula superior y MI: Mandíbula inferior. D) Esquema de Materpiscis con el embrión en posición; los colores usados en C se repiten en el adulto para ubicar su posición. Imágenes modificadas de Long et al. 2008.

Así pues, fue un grupo primitivo de peces, un "callejón sin salida evolutivo" el primero en convertirse en una madre para sus pequeños. O al menos es lo que sabemos hasta ahora. Este descubrimiento pone de manifiesto que la evolución no genera características de forma lineal y única, sino en un mosaico del cual, pocas combinaciones llegan a sobrevivir.


FUENTE:
Long, J. A., Trinajstic, K., Young, G. C., & Senden, T. (2008). Live birth in the Devonian period. Nature, 453(7195), 650-652.

lunes, 25 de febrero de 2013

Las especies de la bandera y escudo Mexicanos

Ayer, 24 de Febrero se celebró en México el Día de la Bandera y como mexicano que soy me siento con la necesidad de escribir acerca de las especies que están representadas en la bandera. Es bien sabido que la bandera mexicana tiene los colores verde, blanco y rojo en franjas verticales de igual tamaño y de izquierda a derecha, y que en su centro posee el escudo nacional: un águila posada sobre un nopal, devorando una serpiente. El hecho es que muy pocos saben que hay otras dos especies de plantas en el escudo y aún muchos menos saben qué especies están representadas en dicho escudo.

Bandera de los Estados Unidos Mexicanos (México).

Según la constitución de México, el escudo se compone de "Artículo 2°: El Escudo Nacional está constituido por un águila mexicana, con el perfil izquierdo expuesto, la parte superior de las alas en un nivel más alto que el penacho y ligeramente desplegadas en actitud de combate; con el plumaje de sustentación hacia abajo tocando la cola y las plumas de ésta en abanico natural. Posada su garra izquierda sobre un nopal florecido que nace en una peña que emerge de un lago, sujetado con la derecha y con el pico, en actitud de devorar, a una serpiente curvada, de modo que armonice con el conjunto. Varias pencas del nopal se ramifican a los lados. Dos ramas, una de encino al frente del águila y otra de laurel al lado opuesto, forman entre ambas un semicírculo inferior y se unen por medio de un listón dividido en tres franjas que, cuando se representa el Escudo Nacional en colores naturales, corresponden a los de la Bandera Nacional." Como vemos, es una descripción un tanto ambigua de las especies, pero bastante completa con respecto a los detalles.

Escudo Nacional Mexicano.

El escudo nacional surge de fragmentos de la mitología Mexica (también conocidos como Aztecas) desde la época prehispánica. El nopal nace en una isla en el centro de un lago, a esta isla se la conoce como "Altépetl" (Atl= agua, Tépetl= cerro) y simboliza una parte del mito de la creación generalizado en Mesoamérica: el surgimiento de la primer "montaña verdadera" de entre las aguas primordiales donde los dioses pusieron al hombre y donde se encontraban las semillas para que se alimentara y el agua que fertilizaba a esas semillas. Este símbolo está fuertemente está vinculado a las capitales de las ciudades mesoamericanas y por ende se encuentra también en la fundación de la capital Mexica: Tenochtitlán.

Representación de tres distintos Altépetl.

Otro de los elementos del escudo es el nopal que surge de un Altépetl, en el centro de un lago. El mito que originó este icono se encuentra en una narración que en resumen cuenta que la diosa Malinalxochitl, se enojó con su hermano menor Huitzilopochtli y se asentó en Malinalco, donde procreó a Copil, hijo al que infundió el odio hacia su hermano. Pasado el tiempo, los Mexicas guiados por Huitzilopochtli invadieron Chapultepec (otra capital o Altépetl) y al hacerlo, Copil instigó a los pobladores nativos a sublevarse y asesinar a su tío, este enterándose de su plan, capturó y sacrificó a Copil, arrancándole el corazón y ordenando a un sacerdote arrojarlo al centro del lago de Texcoco, donde había una isla. El corazón de Copil se transformó en una piedra de la que nació un nopal con flores rojas como la sangre; este lugar es el mismo donde se levantaría Tenochtitlán, palabra de la que la raíz Tenoch, procede de Tetl= piedra y Nochtli= tuna, por lo que la capital del imperio se levantaría sobre el corazón de los enemigos de Huitzilopochtli. El nopal, al situarse simbólicamente en el centro de Altépetl, representa el árbol cósmico, que en otras culturas era representado con el maíz o las ceibas; un vínculo entre los dioses y el hombre. Además los frutos del nopal, las tunas eran conocidas como "cuanochtli tlazoti", las "tunas del águila". El nopal representado es de la especie Opuntia streptacantha, un nopal típico de la zona del antiguo lago de Texcoco y cuyos frutos son rojos como la sangre (Chalchihuatl) que simbolizan.

Posible representación de Copil, de cuyo corazón brota el nopal sobre el que se posa el águila.

El icono más representativo y el que menos ha variado desde hace siglos es el del águila. El águila retratada es el águila real (Aquila chrysaetos), una de 14 especies de águilas del género Aquila y la única especie del género en América. El águila real se distribuye por todo el hemisferio norte del planeta, desde Europa hasta México. Resulta curioso que esta águila no se distribuye en el Valle de México, lugar donde surgió este emblemático símbolo y que la distribución más austral del águila real se encuentra en los actuales estados de Zacatecas y Durango en el centro-norte de México. El águila era muy importante en la cultura Mexica, el dios Huitzilopochtli tomaba forma de águila de día y de jaguar de noche. Es además uno de los símbolos calendáricos y está asociado fuertemente a la guerra. En 1960 el ornitólogo Rafael Martín del Campo identificó al "águila" representada por los Mexicas como un caracara (Caracara cheriway), una especie que a diferencia del águila real es bastante común, se distribuye en el Valle de México y muestra coincidencia en sus hábitos con aquellos descritos por los Mexicas para su "águila".

Representación del águila en el códice Mendoza.

La serpiente en el escudo es una víbora de cascabel, una cascabel de cola negra, específicamente la subespecie  denominada cascabel de cola negra de México (Crotalus molossus nigrescens). Este reptil era un símbolo de fertilidad y apego a la tierra. Tláloc, dios de la lluvia y la fertilidad porta serpientes en una mano y está fuertemente asociado a la agricultura, mientras que el águila lo está a los guerreros. Según la iconografía Mexica, el águila combate a la serpiente, no la devora, pues en la cosmovisión mesoamericana, el águila habita los cielos y la serpiente la tierra, por lo que estas dos fuerzas deben estar en equilibrio. La imagen de la serpiente siendo devorada parte de una mala traducción de la frase náhuatl "ihuan cohuatl izomocayan" como "la serpiente es destruida", cuando en realidad la traducción es "la serpiente silba", haciendo referencia a la típica conducta defensiva de estos reptiles. Esta deformación fue perpetuada por los conquistadores religiosos al imponer su propia cosmovisión judeocristiana donde la serpiente es un símbolo de maldad, algo que los Mexicas ni siquiera consideraban. El símbolo de la serpiente se incorpora como "cota de armas" del imperio Mexica en 1427 tras la derrota de los Tepanecas y el establecimiento de la triple alianza entre Tenochtitlán, Texcoco y Tlacopan. Y desde entonces se usa todo el escudo. En algunas representaciones Mexicas, se representa una serpiente de cascabel, en otras serpientes acuáticas (probablemente del género Thamnophis) que eran bastante comunes en el lago de Texcoco. En 1917 se decidió que la serpiente "oficial" sería una de cascabel, porque aparece más en las representaciones Mexicas y se decidió que el color usado fuera el verde para representar el color del plumaje del quetzal (Pharomachrus mocinno) que cubría al dios Quetzalcóatl, por lo que desde 1917 no es una simple serpiente de cascabel verde la del escudo, es una representación de Quetzalcóatl.

Fundación de México-Tenochtitlán según el Códice Durán.

El escudo Mexica se mantuvo a pesar de los intentos de los virreyes de destruirlo y suplantarlo con escudos Europeos. Fue hasta 1784 cuando en la Academia de San Carlos, creada por los Borbones, se añade al escudo Mexica las ramas de Encino y Laurel, ambos con frutos y que hoy perduran en el escudo. El encino, que representa fuerza, pertenece a la especie Quercus robur que no es mexicana, sino Europea y actualmente se distribuye en casi toda Europa. El laurel por su parte, pertenece a la especie Laurus nobilis y tampoco se trata de una especie nativa de México, sino que es Europea y se distribuye actualmente en la Europa mediterránea. Originalmente el laurel era representado de forma más similar a lo que vemos en la naturaleza, con hojas que brotan de forma independiente de un eje único, actualmente se representa de forma irreal, con hojas que parten en racimos de puntos comunes a lo largo del eje (verticilos).

Encino (izquierda) y laurel (derecha) como aparecen en el escudo nacional mexicano (arriba) y como lucen realmente (abajo).

Finalmente y bastante ignorados están los caracoles y las piedras preciosas que fueran añadidos en 1968 y que aparecen en las orillas del lago de Texcoco. Los caracoles representan la vida acuática y abundancia del lago de Texcoco sobre el que se fundó Tenochtitlán y eventualmente la Cuidad de México, capital del país. Las piedras preciosas son jade y obsidiana, elementos que los Mexicas utilizaban en la elaboración de artesanías diversas y que representan la riqueza natural de las tierras donde se fundó Tenochtitlán.

Caracoles y piedras preciosas en el actual escudo nacional.

Así pues, en el escudo nacional actual tenemos a:

El águila real: Aquila chrysaetos
Quetzalcóatl (interpretado por Crotalus molossus nigrescens)
El nopal de tunas rojas: Opuntia streptacantha
El encino europeo: Quercus robur
El laurel europeo: Laurus nobilis
Caracoles no identificados
Jade
Obsidiana

No cabe duda, el escudo de los Estados Unidos Mexicanos tiene una larga historia, está lleno de simbolismo y cosmovisión indígena, así como de intervención Europea y es quizá uno de los más complejos y bellos de todo el mundo en la actualidad.

FUENTES:
Aguilar-Enríquez, M. L. y Pérez-Olvera, S. P. 2004. La flora del Escudo Nacional Mexicano. Polibotánica. 18: 53-73pp.
González-Chávez, J. R. 2004. Simbolismo de la Bandera Nacional de México. Derecho y Cultura. 130-143pp.
González-Block, M. A. 2004. El Iztaccuhtli y el Águila Mexicana: ¿Cuauhti o Águila Real? Arqueología Mexicana. XII: 70. 60-65pp.


miércoles, 20 de febrero de 2013

20 de Febrero Día Internacional del Gato

Gatos de México
Los nombres entre paréntesis son los nombres en Náhuatl.


Gatos extintos de México, de izquierda a derecha Panthera leo atrox (león americano), Smilodon fatalis (dientes de sable americano) y Smilodon gracilis (dientes de sable grácil). Reconstrucciones de P. leo atrox y S. fatalis de Roman Uchytel, reconstrucción de S. gracilis basada en S. populator de BBC.

jueves, 14 de febrero de 2013

Parejas fósiles

Hoy es 14 de Febrero y en todo el mundo se celebra el día del amor. Y qué mejor que una nota sobre enamorados antiguos para este día.

Empezamos con este fósil de una pareja de jóvenes que fue enterrada junta en una posición que sugiere que estos individuos tenían algún tipo de conexión sentimental que sus parientes quisieron que se llevaran al otro mundo. Este hallazgo procede de Hakemi Use en el distrito Bismil de la provincia de Diyarbakir, en Turquía y según los investigadores representa el ejemplo más antiguo en el mundo de un entierro de una pareja humana de amantes, pues data de por lo menos 8,000 años, durante el mesolítico, una época de transición entre la antigua cultura de cacería nómada y el establecimiento de asentamientos humanos y el origen de la agricultura. El hombre tenía una edad de unos 30 años, mientras que su pareja femenina tenía apenas 20 años. El descubrimiento se llevó a cabo en 2007. Algunos arqueólogos discrepan sobre que estos restos correspondan a una pareja, aunque otros entierros similares sugieren que si lo fueron. Ahora se espera llevar a cabo un análisis de ADN antiguo para verificar que no hayan sido parientes.

Figura 1. El hallazgo más antiguo de una pareja en abrazo ha sido bautizada como "los amantes de Turquía".

Otra pareja de amantes descubierta en 2007 fue encontrada en Mantua, a unos kilómetros de Verona, Italia y data de entre hace 5,000 a 6,000 años de antigüedad, durante el Neolítico, la época que antecede al Mesolítico en la que ya existían asentamientos humanos que practicaban la agricultura. Estos amantes difieren de los de Turquía en un aspecto clave: están enterrados cara a cara en una postura mucho más íntima en la que además, uno de los amantes tiene la mano cerca de la boca del otro como silenciando, al tiempo que el otro extiende su brazo gentilmente para tocar a su pareja a un costado del abdomen. Esta pareja fue bautizada como los amantes de Valdaro, aunque se los conoce además como Romeo y Julieta porque la ciudad de Mantua fue elegida por Shakespeare como uno de los escenarios de su novela homónima. Se estima que esta pareja no tenía más de 20 años de edad cuando murió y que la mujer medía apenas 1.60 m de altura.

Figura 2. Los amantes de Valdaro, conocidos también como Romeo y Julieta.

Otra pareja encontrada en un entierro no tan antiguo es la hallada en 2011 en Modena, Italia. Esta pareja a diferencia de las anteriores, sostiene sus manos en un apretón amoroso final. Se cree que el cráneo de la mujer estaba originalmente de frente al de su pareja, como en el caso del entierro de Valdaro, pero que factores externos produjeron que su cara rotase hacia una posición diferente. Este hallazgo es de apenas 1,500 años de antigüedad y los restos se muestran bastante litificados (convertidos en roca); se cree que este proceso se inició por las arcillas provenientes de una inundación del río Tiepido. El hallazgo no es una tumba única, sino que está en un complejo funerario, quizá un cementerio, donde se han encontrado otras 11 tumbas adicionales, pero ninguna en pareja. Estos restos muestran que Italia es la capital del amor sepulcral.

Figura 3. Los amantes de Modena. Esta tumba ha sido nombrada como "la Tomba degli Amanti" (la tumba de los amantes).

Ahora pasemos al amor no humano, parejas de la misma especie que han sido encontradas en un último momento de intimidad.

Comencemos con la evidencia más antigua y directa de cópula en el registro fósil, consta de varios pares de tortugas de la especie Allaeochelys crassesculpta, halladas en el famoso sitio "Messel Pit", en Alemania, conocido por sus bellos y completísimos fósiles de animales preservados en detalle. Estos fósiles de 47 millones de años de antigüedad, fueron descritos en 2012 y representan el hallazgo directo de cópula más antiguo, data del Eoceno, una época de oro para los mamíferos y reptiles del Cenozoico. Las tortugas en cópula destacan además porque el macho es más pequeñito que la hembra y aporta evidencias sobre el dimorfismo sexual en esta especie, pues desde años se conocían restos fósiles diversos que incluían individuos completos. Otra de las cosas que destacan es que las tortugas no se hubiesen apareado en aguas turbias o predispuestas a un rápido enterramiento y fosilización, sino que estas románticas parejas buscaron aguas someras y cristalinas, el estudio de 2012 sugiere que las tortugas fueron envenenadas lentamente vía epidérmica por los gases tóxicos que emanaban del lecho del lago, producto de actividad volcánica. Estas parejas son parientes cercanas de la actual tortuga boba papuana (Carettochelys insculpta), la última de su familia.
Figura 4. Una de las parejas de tortugas Allaeochelys crassesculpta de la laguna de Messel.

Ahora tenemos una pequeña parejita de invertebrados, se trata de fósiles de ácaros (parientes diminutos de arañas, escorpiones y otros artrópodos del grupo de los arácnidos) en ámbar del Eoceno, de hace unos 40 millones de años. La especie a la que corresponden es Glaesacarus rhombeus y son los primeros y únicos ácaros capturados en el acto de procrear. Este hallazgo fue publicado en 2012 y lo curioso de estos pequeñines románticos es que la hembra es más grande que el macho y además era ella la que controlaba la cópula mediante un par de apéndices en el extremo final de su cuerpo.

Figura 5. Ácaros del Eoceno apareándose.

Además de las tortugas y los ácaros, tenemos muchos otros ejemplos de invertebrados in copulito (en el acto del apareamiento). Por ejemplo:

Figura 6. Moscas carroñeras de hace 25 millones de años en ámbar de República Dominicana.

Figura 7. Mosquitos apareándose en ámbar de República Dominicana.

Y estas son las parejas más famosas del registro arqueológico y paleontológico.


¡FELIZ DÍA DEL AMOR!