miércoles, 28 de septiembre de 2011

Sobre gusanos y soldados perfectos

Lo recuerdo perfectamente. Era Primero de Carrera; clase de Zoología. Una intrascendente lección magistral sobre los platelmintos, estudiando lo típico: su anatomía, su fisiología, su clasificación (ya obsoleta, por cierto),... Nada del otro mundo, como digo. Hasta que el profesor nos habla del siguiente experimento, y nos consigue sacar de forma milagrosa del sopor producido por una rápida comida en la cafetería de la facultad.

Los platelmintos, también llamados "gusanos planos", son un grupo de invertebrados muy primitivos que engloba a más de 20000 especies, incluyendo numerosos parásitos como la famosa tenia (Taenia solum). Sin embargo, hoy hablaremos de la otra especie característica del grupo: la planaria (Dugesia sp.).

"Hola, soy una planaria. Y no, eso no son mis ojos, sino mis centros nerviosos".

En 1955, el biólogo James V. McConnell comenzó a trabajar junto a su compañero Robert Thompson en la memoria de los animales, centrándose primero en estos pequeños organismos. Aplicando pequeñas descargas eléctricas asociadas a ráfagas de luz demostraron que estos gusanos eran capaces de aprender, ya que rápidamente establecían la relación "luz = dolor" (condicionamiento pavloviano, se llama). Así, la simple emisión de luz ya les hacía huir o encogerse ante el daño que preveían sufrir.
No sólo eso, sino que aprovechando la impresionante capacidad de regeneración de estos gusanos (si los seccionas en varias partes cada una de ellas dará lugar a un nueva planaria) pudieron observar que esta memoria no residía exclusivamente en la cabeza, sino que cualquier parte del cuerpo conservaba la información aprendida previamente.

Aunque los resultados eran sorprendentes y revolucionarios para la época todo estaba en orden... hasta que llegaron los experimentos de 1962. Visto lo anterior, a McConnell se le ocurrió que quizás la memoria no se almacenase en las propias conexiones eléctricas del sistema nervioso, sino en forma de moléculas intracelulares en de las neuronas. Así surgió su idea del "RNA de memoria" y el extraño experimento que nos atañe: alimentar a planarias desentrenadas con trozos de otras que habían sido entrenadas previamente. Para entendernos: aprender a jugar al baloncesto comiendo parte del cerebro de Michael Jordan, o a tocar la guitarra haciendo lo propio con Santana. Aprender por canibalismo, vaya.
En teoría, los RNAs generados y acumulados en esos fragmentos transmitirían la información a la nueva planaria, ayudándola en su aprendizaje. Y... funcionó. Los gusanos alimentados aprendían con mayor rapidez a alejarse de la luz.

Rápidamente surgieron muchas dudas sobre la metodología del ensayo. Nadie se lo creía, y el hecho de que experimentos análogos con otros animales superiores fracasasen provocó, en último término, la desacreditación del trabajo de McConnell. Es evidente que ahora conocemos bastante más sobre la memoria, y que el RNA de memoria no existe (pese a que se han descubierto numerosas y sorprendentes funciones de esta molécula). Incluso se pueden explicar los resultados obtenidos en 1962 mediante la influencia de hormonas liberadas o rastros dejados en el soporte por las primeras planarias. Pero nada de esto le resta un ápice de interés a la historia de esta hipótesis, ni impide imaginar lo fácil que hubiese sido estudiar la carrera de haber sido verdad.

O, en palabras de aquel profesor de Zoología:
"La posibilidad de contar con un ejército capaz de memorizar rápidamente cualquier cosa, incluyendo toda la información del enemigo. Los soldados perfectos..."

Y hasta aquí los experimentos locos de hoy.

Hasta la próxima, queridos seres y queridas planarias...


jueves, 1 de septiembre de 2011

"¡Me pido prímer!"

Lo que son las cosas... Tan sólo cinco días después de publicar mi anterior entrada, sobre los últimos descubrimientos en torno a la panspermia y el origen de la vida, aparece este artículo centrado en el hallazgo de los restos de seres vivos más antiguos hasta la fecha. Es decir, pasamos del cómo al cuándo. ¡Y sin inmutarnos!

        ¿Los microfósiles de los Primeros Habitantes?
        (David Wacey, University of Western Australia)
Pero antes de establecer ese cuándo conozcamos otros datos; como por ejemplo los protagonistas. ¿Quiénes fueron estos pioneros? Lo que se ha encontrado en realidad son microfósiles (restos orgánicos mineralizados que no se han llegado a descomponer) procedentes de pequeñas células, seguramente bacterias. Es importante explicar que hasta ahora sólo se habían encontrado pruebas indirectas de la existencia de estos seres, como rastros de su presencia o actividad. Esta vez, sin embargo, se han hallado verdaderos restos que incluso parecen mostrar varias características propias de algunas bacterias actuales, como la forma filamentosa o la formación de colonias. 

No sólo eso, sino que este estudio también permite conocer un poco más sobre la forma de vida de estos supuestos "primeros habitantes" del planeta. Y es que la aparición de estos fósiles entre acúmulos de pirita (conocido desde siempre como "oro falso", pero cuyo verdadero y molón nombre es "disulfuro de hierro (II)", o FeS2 para los colegas...) parece indicar que estas primitivas bacterias vivían "respirando" azufre, y no oxígeno como ahora.

Y esto enlaza con la pregunta fundamental; con la verdadera estrella de la investigación. El cuándo. En qué momento estos pequeños seres comenzaron la aventura de la vida.
Como podéis imaginar hemos de ir muy, muy atrás en el tiempo. Nos encontraríamos con un planeta realmente hostil, lleno de volcanes en acción. Es esta alta actividad volcánica la que propicie la existencia de azufre por doquier, en un tiempo en el que el oxígeno no es más que un elemento minoritario. Ésta es la Tierra que nos encontraríamos hace casi 3500 millones de años, en el que ahora parece establecerse el principio de la vida.

Sé que muchas veces se dicen estos números por decir, y es en verdad difícil hacerse a la idea de lo que implican. De su magnitud. Se han usado mil ejemplos, un millón de metáforas y comparaciones (como la del reloj, que tanto odio...). Yo voy a intentar simplificarlo, usando una patética recta a escala. Para ello, me ayudaré de eventos puntuales que todos conocemos:




Como podéis ver, mucho ha llovido desde que esas pequeñas bacterias empezaran a nadar por aquí.

Quisiera destacar un par de cosas a raíz de esta imagen:
  • Todos tenemos asimilado que hace muchísimo tiempo que existieron y desaparecieron los dinosaurios. Y aún así, "todo" es "NADA" comparado con el transcurrido desde la formación de la Tierra o el origen de la vida. 
  • Es más, 3500 millones de años son muchos años para que la evolución actúe y puedan aparecer todas las formas de vida habidas y por haber.
  • Por último: los seres vivos podrían haber aparecido 1000 millones de años después de la formación de la Tierra. Si lo vemos en porcentaje, quiere decir que durante un cuarto de "historia" del planeta éste estuvo vacío de vida, pero que durante el 75% del tiempo la Tierra ha estado cubierta de seres vivos. Es, sin duda, el Planeta de la Vida...

Para acabar quisiera recalcar un aspecto que ya he mencionado en entradas anteriores. Si bien este trabajo ha sido publicado en una muy buena revista como Nature Geoscience (y sabemos que decir "Nature" es decir mucho... casi siempre), tendrá que ser revisado y puesto a debate por la comunidad científica. No vaya a ser que sea todo falso y nos quedemos con cara de...

Hora de despedirse hasta la próxima actualización. ¿Será también sobre el origen de la vida? Quién sabe... Quizás estos días se publique un revolucionario artículo defendiendo que todo ser viviente de este planeta se originó a partir de un pelo, caído de la barba de un marciano que nos visitó hace... pues eso, 3500 millones de años.

Hasta la próxima, queridos seres de origen desconocido...