21. La més gran de les històries (900.000 a 25.000 anys)

Els éssers humans som dels pocs animals que s’han dedicat a explorar cada racó del món, anant contra corrent i lluitant contra els elements per conquerir nous nínxols ecològics. És cert que hi ha moltes classes d’animals a tot arreu, per exemple tenim felins salvatges a Àfrica, Europa, Amèrica i Àsia; no obstant, són animals molt diferents entre ells i no han convergit en una sola espècie. També trobem espècies que fan milers de quilòmetres cada any, com les balenes o alguns ocells, però acostumen a seguir rutes fixes perseguint un clima determinat o una font d’alimentació. En canvi, a partir de l’Ergaster, els homínids conqueriren tot el món en relativament poc temps i sense grans canvis morfològics entre unes zones i altres. El que vol dir que en comptes de canviar ell per adaptar-se al medi, començà a usar el medi pel seu profit. Ens vam acomiadar amb Ergaster sortint d’Àfrica per conquerir nous mons. És important distingir el que va ocorre a Àsia i a Europa. Començarem per l’orient, on malauradament, tenim menys pistes.

La clau d’aquests moviments la trobem en les variacions climàtiques, que varen ser moltes i força radicals. Entrem en l’era de les glaciacions. Els animals, Ergaster inclòs, aprofitaven els períodes interglacials per explorar i conquerir Àsia, però mai al revés. Ergaster passà a ser Erectus, amb pocs canvis morfològics, cervell un xic més gran i crani més robust. En general, es podria dir que Erectus és una evolució d’Ergaster, però on comença un i acaba l’altre és difícil de delimitar. El que va sorprendre en un inici als investigadors, i es podria considerar una contradicció, es relaciona amb les eines. En els jaciments d’Ergaster les eines eren més elaborades que en els d’Erectus. Aquest és un clar exemple de la importància de considerar tot el context, no només en la paleoantropologia, sinó en qualsevol disciplina. Erectus vivia en boscos de bambú. La fusta d’aquest arbre és dura i funciona molt bé com a eina, segurament millor que la pedra. No obstant, la pedra perdura i la fusta no. Vol dir que les capacitats cognitives d’Erectus foren inferiors? En absolut, segurament tot el contrari; mostrant una millor adaptació al medi i un millor ús dels materials disponibles, encara que fos fusta. De fet, en períodes freds, amb més praderies que boscos, si s’han trobat pedres tallades complexes, confirmant aquesta idea de la importància d’aprofitar l’entorn natural.

 

A Europa, per altra banda, l’Ergaster va evolucionar a Homo Antecessor, descobert per primer cop a Atapuerca. Al 2007, el grup d’Arsuaga i Carbonell descobriren una mandíbula d’Antecessor de fa 1,2ma, el que suposaria el primer europeu, com indica a la famosa portada de Nature (fig 1). Les seves característiques físiques el situen entremig dels Ergasters i els Neandertals (que sortiran més endavant).

Figura 1: Portada espanyola i catalana del descobrint del primer homínid purament europeu.

La segona espècie europea fou trobada a l’actual alemanya, l’Homo Heidelbergensis. Amb ell hi ha encara molt confusió. Va aparèixer fa uns 600.000 anys, per tant, hauria de ser descendent del Antecessor. Aquesta és la hipòtesis lògica, però una manca de registre fòssil el podria situar també com a descendent d’un hipotètic Ergaster/Erectus euroasiàtic. A més, el registre fòssil es compon per una mandíbula i per uns individus trobats a Tautavel (al sud de França), dels quals no hi ha acord sobre si són Heidelbergensis o possibles Erectus europeus, que convisqueren amb els Antecessors d’Atapuerca. L’embolic a dia d’avui encara és majúscul.

Aquesta etapa europea del pleistocè mig entre els 900.000 i els 250.000 anys aprox. destaca per molta varietat en el registre fòssil. Antecessors, Erectus, Heidelbergensis... diverses especies d’homínids convivint alhora. El que més en destaca de tots ells és que mantenien els ancians vius en el seu grup social. Aquesta hipòtesis deriva per les mandíbules sense dents d’individus vells trobades a Atapuerca. Això s’interpreta com la primera evidencia de cohesió social i cura dels teus més enllà dels recursos que puguin aportar per a la supervivència del grup. Evidentment, tots ells tenien un bon ventall d’eines i controlaven el foc. A més, a Atapuerca també es va trobar “Excálibur” una pedra tallada d’uns 400.000 anys juntament amb restes humanes, el que faria pensar que és el primer ritu funerari de la historia. Per exemple, “Excálibur” podria ser l’eina d’un guerrer enterrat allí. Aquesta troballa podria indicar que fa com a mínim 400.000 anys que els humans tenim consciencia de mort, de vida, d’existència... de metacognició?

De baules perdudes n’hem vist unes quantes, però aquesta és potser la més complicada. Segons un estudi de 2013 publicat a la prestigiosa revista PNAS; segons la seva dentició ni Erectus, ni Antecessor, ni Heidelbergensis poden ser els ancestres de Sapiens o de Neandertals. La hipòtesis que proposen els autors ens torna a situar a Àfrica i en diferents migracions africanes cap a Europa; sent un encara desconegut homínid africà el pare de Sapiens i Neandertal (un exemple, que no seria exactament això, però explica els fluxos migratoris el trobem en la fig. 8). Una idea alternativa a la del article de PNAS i que vaig escoltar del propi J.L. Arsuaga, en una conferencia a la UAB, parla d’una evolució per mosaic. Aquest mecanisme evolutiu explica que canvis en les especies es donen per mòduls, no pas a pas (per a informació complementaria podeu llegir una entrada anterior:
http://mossegadesdeneurociencia.blogspot.com.es/2015/09/14-estava-darwin-equivocat.html). Això explicaria, perquè a Atapuerca s’han trobat “híbrids” entre Antecessors i Neandertals, o perquè el Heidelbergensis o l’home de Tautavel tenen característiques similars a uns i altres. Segurament, en aquest període de temps a Europa l’evolució no va ser lineal, sinó ramificada, podent arribar a conviure especies “àvies” amb especies “nétes”. Segurament, aquest tipus “desordenat” d’evolució es produí pels canvis climàtics, que desencadenaren expansions i concentracions d’homínids; pressió demogràfica (fig 2).

Figura 2: Europa durant una glaciació dels darrers 450.000 anys, període de grans canvis climàtics. Gràfica de Finlayson i Carrión, Trends in Ecology and Evolution, 2007.

I què passava a Àfrica? Doncs que els Ergaster més conservadors, que no es van llençar a explorar el món, evolucionaren en Homo Rhodesiensis, que destaca per un cervell força gran (1250cm³) i alçada (fins 180cm). Aquestes són dues de les característiques més fiables del registre fòssil i les que més han canviat entre els primers Australopitecs i els actuals humans. Va viure entre fa 600.000 i 150.000 anys. Eren molt similar al Heidelbergensis. De fet, uns óssos a Etiòpia van embolicar la troca, atès que podrien ser de Heidelbergensis, però... a Àfrica? O eren de Rhodesiensis? Qui sap com els paleoantropòlegs ho interpretaran. I parlo del Rhodesiensis, perquè és el nostre avantpassat, el precursor dels Homo Sapiens moderns. Què dir de l’Homo Sapiens? Som nosaltres, només cal que obris la finestra per adonar-te de tot el que hem creat. Ves al mirall i veuràs com som físicament. I en comptes de dir-te que et buidis el cervell amb una cullera per saber el nostre volum cranial; et diré que fa uns 1200-1300 cm³ / 1,2-1,4 kg.

I tornant a Europa, mentre els Sapiens dominaven Àfrica aquí teníem els Neandertals, que aparegueren fa uns 250.000 anys. La primera gran característica a destacar-hi és la seva gran massa corporal. Eren homínids robustos, amples i caparruts. De fet, és l’únic homínid amb una capacitat cranial més gran que l’home modern, segurament en consonància a la seva major massa muscular i òssia. Les restes fòssil trobades deixen clar el seu domini de les eines i la seva vida en grup. Aquí, però, sorgeixen un parell d’interrogants. Parlaven? Pintaven?... vol dir això que tenien cultura? Els nous descobriments genètics, anatòmics i fòssils començarien a indicar un “Sí” i, jo crec, que hauria de ser un “Sí rotund”. La gran capacitat cranial, ADN compartit (com veurem més endavant), estil de vida i que fa 400.000 que ja es pensa que tenien metacognició...no indicarien que hem anat un pas enrere. Pel que fa al llenguatge la clau està en l’anatomia de l’aparell fonador, en concret en l’hioides, un ós a la zona de coll que permet la vocalització del nostre llenguatge. El primer hioides neandertal va ser trobat a finals del 80s, però tècniques modernes han permès descobrir que la seva funció era igual a la nostra. Ara només cal saber si parlaven alemany! A favor de la parla neandertal també trobem el gen FOXP2, compartit amb humans i “causant” genètic de la parla. Per altra banda, estudis recents han datat les primeres pintures rupestres al voltant dels 41.000 anys en la cova de “El Castillo” i un xic més recents en Altamira (per citar dos exemples de ben coneguts). Aquesta datació situa a les pintures rupestres en el moment inicial de convivència entre Sapiens i Neandertals; qui n’era l’autor?

Aquestes noves evidencies han canviat la visió que tenim d’aquests homínids. De maneres de representar als Neandertals hi ha unes quantes. La més coneguda és la d’un home pelut amb trets facials molt marcats, destacant un enorme nas (fig 3). En els darrers anys, però, han aparegut altres. Una que podria igual de vàlida (o segons com més encertada, pel que hem explicat fins ara) seria “El Neandertal emplumado”, obra del paleoartista Fabio Fogliazza (fig. 4). I si [spoiler alert] els extingits haguéssim estat els Sapiens? (fig. 5).

Figura 3. Típica representació dels Neandertals, i aquí encara està afavorit. Foto del Museu Neandertal.  http://www.neanderthal.de/en/home.html

Figura 4. I perquè no? Sempre hem representat als Neandertals com a homínids descuidats, peluts, sense gust estètic, fins i tots grotescs... ¿ens fa por pensar que hem ajut a extingir a un homínid paral·lel a l’home? Foto de: http://www.estense.com/?p=392870 del model de Fabio Fogliazza.

Figura 5. Si la historia hagués anat al revés... (i a mi que em recorda al Harrison Ford). Foto obtinguda de: http://phenomena.nationalgeographic.com/2014/01/29/neanderthals-intimate-strangers/

Entrem amb el gran drama de la humanitat, digne de les gran odissees gregues i del trastornat de Freud. Fa entre 40.000 i 65.000 anys els Homo Sapiens evolucionats a Àfrica arriben a Europa. Allí, com acabem de veure, es trobaren als Neandertals i, encara no sabem com, els hi guanyaran la partida. O això ens han fet creure. Malalties, canvi climàtic, grups petits... són algunes de les principals hipòtesis per explicar la desaparició dels Neandertals. Per exemple, de tots és conegut que les millors armes de Cortés i Pizarro foren la verola, el tifus, el xarampió...  No és pas descabellat pensar que quelcom de similar ocorregués amb la “batalla” Sapiens-Neandertal. 

El canvi climàtic és, potser, la principal explicació, atès que durant la seva existència van patir oscil·lacions climàtiques molt dures. La darrera glaciació va ser “mortal” pels Neandertals per la competència dels Sapiens alhora d’obtenir els recursos. Fins aleshores, no tenien rival per caçar i/o recollir fruits, quan hi ha més demanda que oferta apareixen un guanyador (Sapiens) i un vençut (Neandertal). A més, un clima molt més fred no només modifica la vegetació (i en conseqüència el nombre d’herbívors disponibles) també la capacitat de desplaçar-se i canviar de territori. Això podria ser, fins i tot, causa d’un aïllament dels grups de Neandertals, quedant-se cada cop més reduïts, el que suposà una manca de varietat sanguínia i un envelliment de la població. Heu de pensar en les glaciacions (fig. 2 i 6) com la norma i no l’excepció. Jo em pensava que lo normal és un període com l’actual, però en els darrers 450.000 han hagut més períodes freds que càlids i quan dic fred vull dir fred fred. Europa passava a ser com Islàndia/Groenlàndia y la zona mediterrània l’única habitable. Tot això trasbalsava la fauna, homínids inclosos. Com a exemple, en la figura 7 podeu veure la relació entre clima, flora i fauna.

Figura 6: Com es pot veure, actualment estem vivint en un període càlid, però la majoria de la terra sempre ha estat un lloc molt més fred amb molt més glaç, el que provoca canvis en flora i fauna, alterant el ritme evolutiu dels humans. Gràfica de: 

http://it.snhu.edu/naturalsciences/science252/chapter3/lectures/climate/printversion.htm

Figura 7:  La situació dels últims Neandertals. La pressió climàtica els hi va reduir l’espai, juntament amb manca d’aliment i competència africana, un còctel mortal. Fixeu-vos que les úniques zones habitables eren les representades en verd bosc. Els grocs indiquen zones desèrtiques, mentre que verd clars, liles i blancs zones molt fredes, des de la tundra a al glaç. Només la riba mediterrània fora habitable. Gràfica de Finlayson i Carrión, Trends in Ecology and Evolution, 2007.

Altres teories menys recolzades parlen d’una capacitat menys eficient per caminar dels Neandertals, l’erupció d’un volcà a Nàpols, la manca de domesticació del gos o una falta de separació de tasques entre homes i dones; la primera justificació de masclisme entre els Sapiens?

Hi ha una teoria que podria ser complementaria amb les anteriors, (de fet, el més probable és una mica de cada), que ens els darrers anys trepitja fort: les relacions sexuals entre Sapiens i Neandertals. Estudis genètics mostren que tenim ADN neandertal, en concret entre el 1-4%, però no en tots els humans actuals de la terra, sinó els no-africans, enfortint encara més la teoria que els Neandertals europeus es van creuar a Europa amb els Sapiens africans. A més, en un estudi publicat a Science es parla que no tot el 1-4% és el mateix fragment d’ADN, sinó que combinant l’ADN d’Europeus i Asiàtics actuals es podria arribar a compilar un 20% d’ADN neandertal. Aquest 1-4% d’ADN neandertal es pensa que podria estar relacionat amb una hipercoagulació de la sang, danys dermatològics pel sol o augment del risc de depressió; vaja... un gran partit els Neandertals. No obstant, en les condicions en les que van viure dels Neandertals si eren avantatges; tot en s’ha d’entendre en un context determinat.

Recentment, estudis genètics han descobert que Sapiens i Neandertals es podrien haver creuat a eurasia (entre les actuals Mongòlia i Rússia) fa uns 100.000 anys, molt abans del que es pensava, però no hi ha evidències (encara) que aquest primers híbrids arribessin a Europa (fig. 8). Aquesta dada és un exemple més de la manca de consistència en les teories o (a mi m’agrada més aquesta segona versió) de lo apassionant que arriba a ser la paleoantropologia i el que ens queda per descobrir.

Figura 8: on es mostra que  les migracions de Sapiens africans a Europa es podien haver donat molt abans. Aquesta teoria té base genètica, ara el registre fòssil ha de confirmar-ho. Ens serveix com a exemple de les migracions continentals dels homínids africans Gràfic de: http://www.agenciasinc.es/Noticias/El-cruce-de-humanos-modernos-y-neandertales-se-adelanta-35.000-anos

Per tant, el que ens diu la ciència és que la nostra re^(x1500)-àvia neandertal es va embolicar amb un noi atlètic amb cos d’escultura grega (no s’ha trobat ADN neandertal en el cromosoma Y, només transmissió per via materna). Aquesta àvia, la teva, la del teu veí, la del senyor que empaqueta iPhones a la Xina i així amb un llarg etcètera van creuar-se amb els avis sapiens de tots els habitants del món. Fins i tot, podria ser que part dels Neandertals acabessin sent absorbits pel pool genètic dels Sapiens. I si no us acabeu de creure això que som en part Neandertals, recordeu a en Carles Puyol? Una altra evidència a favor d’aquesta idea sexual és la definició clàssica d’espècie, que diu que són una espècie tots els individus que poden tenir descendència fèrtil (wikipedia). Si nosaltres tenim ADN de neandertal vol dir que el creuament de Sapiens i Neandertals tingué descendència fèrtil, per tant... eren realment especies diferents? O ens trobem amb el primer cas de racisme de la història? Però això ja és una altre tema.

Es creu que els darrers Neandertals desaparegueren fa uns 39.000 anys, encara que hi ha alguna evidencia, com en una cova de Gibraltar que parla de 28.000 anys, enriquint la teoria que va ser una desaparició gradual. No sabem del cert que va passar. Segurament va ser una mica de tot el que va provocar la desaparició dels Neandertals com hem vist abans. De totes formes, i si ho mirem en perspectiva, els Neandentals, sent pessimistes, han viscut a Europa dos cents mil anys; mentre que els Sapiens, sent molt optimistes, seixanta-cinc mil anys. Encara ens queda molt per aprendre...

I després de tot això... ens férem sedentaris, l’agricultura, el comerç i l’antic testament; les religions monoteistes ens encotillaren, l’edat mitjana i el renaixement; art i carbó, la lluita de classes; de Woodstock a Spotify, de Ford a Tesla; Gates i Jobs ens controlen i... tot va començar baixant d’un arbre.

Acabem aquí? Sembla que sí. Mai se sap, però, quan es trobarà una mandíbula que desmuntarà les teories actual. Un homenet petit hi va estar a prop fa uns pocs anys, estem parlant de l’Homo Florensis. Al 2004, a la indonèsia illa de Flores, van ser descobertes restes d’un homínid d’aproximadament un metre d’alçada i 400cm³ de capacitat cranial. S’ha arribat a dir que si era un Sapiens amb síndrome de Down, també que si va viure fins als 12.000 anys. Actualment es parla que es va extingir fa 50.000 anys, però encara no sé sap de quin llinatge prové. És fills dels Erectus asiàtics? O dels primers Sapiens en sortir d’Àfrica? Perquè va desaparèixer?

Referències:

Carbonell, E., et al. (2008). The first hominin of Europe, Nature, 452, 465-470.

Finlayson C. and Carrión J.S. (2007). Rapid ecological turnover and its impact on Neanderthal and other human populations. Trends in Ecology and Evolution, 22(4), 213-22.

Gómez-Robles A., et al. (2013). No known hominin species matches the expected dental morphology of the last common ancestor of Neanderthals and modern humans. PNAS, 110(45), 18196-18201.

Green, R.E. et al. (2010). A draft sequence and preliminary analysis of the Neandertal genome. Science, 328, 710-722.

Kuhlwilm, M., et al. (2016). Ancient gene flow from early modern humans into Eastern Neanderthals. Nature, 530, 429-433. 

Mendez, F.L., Poznik, G.D., Castellano, S., Bustamante, C.D. (2016). The divergence of Neanderthal and modern human Y chromosomes. American Journal of Human Genetics, 98, 728–734.

Simonti, C.N, Bastarache, L., Roden, D.M., Prato, J.D., Denny, J.C., Capra, J.A. (2016). The phenotypic legacy of admixture between modern humans and Neandertals. Science, 351(6274), 737-741.

van den Bergh et al. (2016). Homo floresiensis-like fossils from the early Middle Pleistocene of Flores. Nature, 534, 245-248.

Vernot, B. and Akey, J.M. (2014). Resurrecting Surviving Neandertal Lineages from Modern Human Genomes. Science, 343, 1017-1021.

http://arquehistoria.com/excalibur-el-misterio-de-la-piedra-roja-2438/comment-page-1

http://elpais.com/diario/2008/04/13/eps/1208068014_850215.html

http://humanitats.blogs.uoc.edu/2014/12/11/20-homo-antecessor-rhodesiensis-heidelbergensis-i-floresiensis/

http://www.sciencemag.org/news/2012/06/did-neandertals-paint-early-cave-art

http://www.uab.cat/web/sala-de-premsa/detall-de-noticia-1345667174054.html?noticiaid=1345720311899

Gràcies a SINC per les noticies consultades. http://www.agenciasinc.es/tag/neandertales 

14. Estava Darwin equivocat?

No, és clar que no i aquí no es pretén dir el contrari. Segurament els que estaven equivocats van ser els seguidors de Darwin que van extremar la seva teoria. Amb això tampoc vull defensar la teoria del disseny intel·ligent, només faltaria. Una de les assignatures de la carrera que em varen agradar més va ser la impartida pel catedràtic Ignacio Morgado "Psicobiologia de la Intel·ligència". En ella s'explicaven conceptes d'evolució, significat de la intel·ligència, bases biològiques del raonament, procés d'humanització, etc. Per pujar nota es podia fer un treball consistent en una presentació pels alumnes de la classe. El vaig fer sobre l'evolucionisme contra el creacionisme. Permeteu-me començar amb una diapo similar a la que vaig incloure en aquell treball:

Figura 1. Diapositiva per explicar com l'atzar pot produir elements complexes, sense necessitat d'un ser superior creador.

En ella volia desmuntar un dels arguments dels creacionistes, que deien que per atzar era impossible que d’un conjunt de peces de metall aparegués un Boeing 747 pel sol fet de combinar-les, per exemple, amb un tornado. Aquest exemple poc elegant va aparèixer perquè la Teoria de l'Evolució de Darwin-Wallace es basa en l’atzar de les mutacions genètiques. El que no consideraven els creacionistes és que no estem parlant d'un sol pas, sinó de centenars de milions de milers de petits atzarosos passos, representats en la diapo pels diferents models d'antics avions. Precisament d'això és del que vull parlar en aquest escrit. Sembla ser que la "rampa evolutiva" que represento a la diapo potser no és tant lineal com sembla i podria tenir algun que altre esglaó a mode de drecera.

Segur que em deixaré moltes variacions i descobriments vers la teoria de l'evolució, disculpeu-me doncs, perquè només comentaré les quatre que considero més rellevants. Començarem per l'epigenètica, els homeobox i l’endosimbiosi a continuació, per acabar amb el sempre polèmic Lamarckisme.

De l'epigenètica ja vaig parlar-ne en el passat escrit sobre la meditació. En poques paraules, l'epigenètica és la relació entre el genoma dels individus i el seu entorn (Mendizabal et al., Integrative and Comparative Biology, 2014). Això vol dir que en funció d'uns determinats estímuls ambientals els gens que tenim actius són uns o són uns altres, estem parlant de la famosa expressió: "Genètica x Ambient". Per exemple, el nostre grup de recerca ha demostrat que en un model de ratolins amb envelliment accelerat (SAMP8) l'exercici aeròbic modifica l'expressió gènica del BDNF (per si no recordeu que és un factor neurotròfic: http://mossegadesdeneurociencia.blogspot.com.es/2015/08/12-green-exercise-perque-en-lesport-no.html) i altres gens relacionats amb l'Alzheimer (Cosín-Tomás et al., Frontiers i Aging Neuroscience, 2014).

Com molts de vosaltres ja heu pogut endevinar, l'epigenètica altera l'expressió gènica en funció d'un determinat entorn, però aquesta alteració no passa de generació en generació. O potser si? Com es veurà més endavant hi ha estudis que podrien anar en aquesta direcció. De fet, actualment s’ha proposat el terme “epimutation” (o epimutació) per explicar com els canvis de la interacció genètica x ambient poden passar de pares a fills/es (Soubry, Progress in Biophysics and Molecular Biology, 2015).

I si una sola mutació pogués canviar multitud de gens a la vegada? I si aquests gens controlessin una gran part del cos? Segur que així ens estalviaríem molts passos i aniríem molt més ràpid evolucionant. Això és especialment crític quan parlem de grans estructures morfològiques. Aquests packs de gens modificables en conjunt existeixen i s'anomenen HomeoBox. Els gens dels homeobox (anomenats gens homeòtics o HOX) codifiquen proteïnes que actuen com factors de transcripció d’altres gens i de cèl·lules morfològiques. En altres paraules, tenim uns primers gens (HOX) que s’encarreguen de donar instruccions a uns segons gens que es dediquen, principalment, a crear les estructures morfològiques del nostre cos. Per tant, com pot l’evolució canviar grans estructures morfològiques: mutant els gens que les creen? No! Modificant els gens que donen les instruccions als gens que les creen. En resum, diguem que els gens HOX són una mena de marcadors per organitzar el desenvolupament morfològic del cos. És una mica complicat d’entendre, ho sé perquè jo tampoc tinc gaire clares les bases moleculars. Lo important és quedar-se amb la idea, que està molt ben resumida a la figura 2. Aquests gens no només es troben en les mosques de la fruita, també en humans, per exemple, són els encarregats de les costelles cervicals (una malformació innòcua que ocorre en el 0,6-0,8% de la població). Per a més informació us recomano els llibres de “Deconstruyendo a Darwin” (Sampedro, 2007) y “El cerebro en Evolución” (Allman, 2003).

Figura 2: Imatge de les estructures controlades pels homeobox en la mosca de la fruita. Exemple didàctic: modificant el gen HOX Antp podem tenir en una sola mutació una mosca amb dues ales.

Sabeu quin ha estat el pas més difícil en l'evolució de la vida? Ser de sang calenta? De rèptils a mamífers? L'aparició de la vista? Fred, fred, el més difícil, per molt bàsic que pugui semblar, va ser passar de la cèl·lula procariota (sense nucli) a la eucariota (amb nucli). Només un nucli? us preguntareu. Doncs sí. De sobte, sense cap pas intermedi, unes cèl·lules simples van ser capaces de doblar la seva mida i complexitat (molt grosso modo) d'un dia per l'altre. Màgia? Déu? Dieta rica en greixos? No, la Teoria Endosimbiòtica. La endosimbiosi es defineix com l’associació on un organisme viu dins un altre. La teoria endosimbiòtica diu que el que era en origen una bactèria (cèl·lula procariota) es va agrupar amb un altre, de fet se la va menjar, fagocitosis, però en comptes de “digerir-la” la va deixar vivint dins seu, creant un organisme més complexa (podríem dir-ne eucariota). L’associació va anar tan bé que va anar repetint-se fins als nostres dies, en alguns casos afegint altres organismes. Nosaltres estem fets de cèl·lules eucariotes i l’exemple actual que millor explica aquesta teoria són les mitocòndries. I com una imatge val més que mil paraules, vegeu la figura 3. Si en voleu saber-ne més podeu consultar:

https://imperiodelaciencia.wordpress.com/2011/11/27/la-endosimbiosis-el-legado-de-lynn-margulis/

http://jvilchez2009.blogspot.com.es/2009/04/teoria-de-la-endosimbiosis.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Endosimbiosis_seriada

Aquest és el primer article on s’exposa la teoria: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022519367900793 (tinc el pdf, me’l podeu demanar).

Figura 3. Imatge extremadament simple, però extremadament entenedora per comprendre la base de la teoria endosimbiòtica.

Finalment arribem al punt culminant. Recordeu quan éreu petits i els mestres us deien que hi havia dues teories evolucionistes, la de Darwin (els més joves la coneixeu com a Darwin-Wallace) i la de Lamarck, i us remarcaven que Lamarck estava equivocat... doncs us estaven mentin! igual que quan us deien que treure males notes a la ESO faria perillar el vostre futur per sempre. Potser alguns de vosaltres penseu que us estic mentint jo al suggerir que Lamarck i el Lamarckisme, recordeu: "l'herència dels caràcters adquirits" (figura 4), són vertaders. No em mal interpreteu, no dic que Lamarck tingui 100% raó i Darwin estigués equivocat, sinó que podria haver certes característiques que segueixin una evolució Lamarckiana conjuntament amb la Teoria de Darwin-Wallace (encara que també hi ha científics en contra: Whitelaw, Genome Biology, 2015). Us posaré un parell d'exemples del meu camp. I per molt que els autors no parlin de Lamarckisme per por a no poder publicar, ja ho dic jo sense eufemismes. Lamarck potser no anava tant errat.

Figura 4. És l'exemple clàssic del Lamarckisme, on la necessitat de menjar les fulles altes provoca que el coll de les girafes s'estiri. Les girafes que aconsegueixin estirar-lo més, menjaran més i millor, tindran més fills i tots amb el coll alt. En poques generacions el coll de totes les girafes augmentarà en comparació a les primeres generacions. Exemple de com un caràcter adquirit i propiciat per l'ambient passa de pares a fills.

El primer exemple tracta sobre la dieta alta en greixos, que com tots sabeu és ja la pandèmia del segle XXI. El grup de l'australiana Margaret J. Morris (Ng et al., Nature, 2010) estudià genèticament a les filles de rates mascles alimentades amb una dieta alta en greixos. Per què pares? Doncs perquè si agaféssim les mares es podria pensar que els efectes nocius venen per la connexió placentària (Bale, Nature Reviews Neuroscience, 2015) (figura 5); els pares només posen el semen, només posen els gens –en alguns casos també aporten proteïnes i lípids, però ja és entrar en masses detalls (Crean i Bonduriansky, Trends in Ecology & Evolution, 2014). Els autors descobriren alteracions negatives per la salut en gens relacionats amb intolerància a la insulina i la glucosa (a nivell pancreàtic). En altres paraules, que si agafem un pare rata sa, l'inflem a menjar poc saludable, tindrà filles amb problemes de salut derivats de la dieta insana del pare. No dic que el pare sigui obès de naixement, sinó que adquireix aquesta obesitat poc saludable en vida i la transmet a la prole. En un estudi més recent i seguint la mateixa metodologia (Ng et al., The FASEB Journal, 2014), els autors trobaren també canvis en els gens relacionats amb el greix retroperitoneal. Per fer-vos una idea de la magnitud dels dos estudis i la complexitat d'estudiar els efectes genètics, en el primer estudi van trobar una alteració de 642 gens i en el segon de 5.295 gens.

Figura 5: En aquesta figura es pot veure com l’ambient de la mare afecta a la criatura gestant a través de la placenta, tant per efectes ambientals com epigenètics. (Figura de: Bale, Nature Reviews Neuroscience, 2015.)

El segon exemple tracta sobre exercici (Yin, et al., Behavioral Brain Research, 2013). Abans d'explicar-vos-el vull remarcar que em sorprèn la revista on està publicat. No és una revista dolenta, però pel resultat que veureu jo hagués escollit alguna cosa millor (llegir el blog: http://croniquescanadenques.blogspot.com.es/2012/10/5-nessiteras-rhombopteryx.html per saber més sobre les categories de les revistes), potser els autors ja ho van intentar amb Nature o Science i els hi van dir que no, ser xinès o espanyol en el món de la ciència no està gaire ben vist. Però deixem-nos de racisme i de politiqueo de cafeteria i passem al que ens interessa. Els autors agafaren ratolins mascles i els feren fer exercici aeròbic durant 6 setmanes a uns (grup experimental) i res als altres (grup control). Immediatament després de les 6 setmanes els aparellaren amb una ratolina atractiva, varen ser feliços, menjaren perdius i tingueren fills. Aquests fills foren testats en el laberint aquàtic de Morris (MorrisWater Maze – un morris diferent a l’australiana d’abans) i se'ls hi mirava el factor neurotrofic BDNF a l'hipocamp. Els resultats conductuals indicaren que els  fills dels corredors en la prova final del laberint de morris estigueren més temps en el quadrant on estava la plataforma de sortida (major memòria) que els fills dels controls (figura 6). A nivell d'expressió de BDNF hipocampal, els fills dels corredors en tingueren significativament més que els dels controls (figura 7). Finalment, també es va aplicar un test d'ansietat (Open Field o Camp Obert) i els fills dels corredores es mostraren menys ansiosos que els dels controls.

Figura 6. Els fills dels ratolins corredors (EM) estan més temps en el quadrant on es trobava la plataforma d'escapada en comparació als fills dels controls (CM). Hi ha 4 quadrants, per això el 25% seria el temps per atzar.

Figura 7. Es mostren els nivells de BDNF en les 4 zones de l'hipocamp (CA1, CA2, CA3 i DG), sent les columnes blanques el grup de fills dels controls (CM) i en gris els fills dels exercitats (EM).

També s’han trobat efectes epigenètics paternals transgeneracionals (estudis en rosegadors) tant en estrès i ansietat conductual (Dietz et al., Biol Psychiatry, 2011) com en una desregulació de l’eix HPA (Rodgers et al., The Journal of Neuroscience, 2013) quan els pares estaven exposats, abans de tenir prole, a un entorn altament estressant i depressiu.

Actualment la societat accepta que fer exercici aeròbic és bo, com hem explicat en el blog, els beneficis són nombrosos a nivell cognitiu i emocional, encara que amb algunes matisacions. El que han descobert els xinesos és brutal. No han trobat que el fet de fer exercici sigui bo, sinó que si els pares fan exercici són capaços de transmetre els beneficis d'aquests a la seva prole, als seus fills i aquests efectes es veuen a nivell conductual. En altres paraules, evidència a favor que caràcters adquirits (menys estrès i més memòria, per un augment del BDNF) es transmeten a la propera generació. No sé si sou conscients del que això significa. Fins ara era impensable que un canvi en la vida dels pares passés a través de l'ADN als fills; potser, en un parell d'anys es descobreix que els resultats eren falsos, però avui per avui s'acaba d'obrir una nova porta en la ciència. L'estudi deixa de banda les filles. Això no és nou, la ciència és molt masclista (per sort, no tots els estudis són així). Dedicaré aquest escrit del blog a una gran dona que ha fet molt en l'estudi de la biologia i de l'evolució (la que proposà la teoria endosimbiòtica, en base a una primera idea sense elaboració ni difusió del rus Merezhkovski), la recentment desapareguda Dra. Lynn Margulis.

[en aquest link podeu veure la conferència que va impartir a la Universitat Autònoma de Barcelona quan la varen fer doctora Honoris Causa. Afortunadament vaig poder assistir a l'acte: http://www.uab.cat/web/videos/reproduccio-1192707516892.html?param1=20institucional&param2=30honoriscausa&url_video=1186036488373]

4. Carinyo, no hi ha qui t'entengui

Buscant informació per l'escrit anterior, el de la comunicació, em vaig topar amb una article curiós, d'aquells que tothom pensa que s'haurien d'escriure, però que ningú s'atreveix a fer.

El Dr. Alexander (International Reviews of Psychiatry, 2009) va descriure algunes pel·lícules útils pels psiquiatres, perquè puguin entendre millor els conflictes en les relacions de parella dels seus pacients, el que s'anomena "Couple's Odyssey" que es podria traduir, "carinyo, no hi ha qui t'entengui". Ja heu anat veient que m'agrada obtenir conclusions parcials a mesura que s'avança en el text. D'aquí està clar que l'autor del terme "Couple's Odyssey" està divorciat i paga una pensió elevada. L'altra és que els psiquiatres només veuen documentals de la BBC i no tenen mullers, ni marits, ni amants ni res de tot això i no ho poden entendre.

Hi ha, però, un detall important que no hauríem de deixar escapar. Es dóna per suposat que podem aprendre de les pel·lícules, està clar que dels llibres no, almenys en aquest país. Com els científics no podem donar res per suposat vaig buscar per Pubmed (una base de dades científica molt important i gratuïta) si hi ha algun article sobre aprenentatge i cinema. Alguna coseta sí vaig trobar, per exemple: com a teràpia grupal (Yazici et al., Int J Group Psychother., 2014), per estudiar la representació cognitiva de la narració i l'espai (Cutting i Iricinschi, Cognitive Science, 2014), la visió que té la població de la demència (molt de cognició i poc de fisiològic i conductual) (Gerritsen et al., Aging & Mental Health, 2014), l'ús massificat de la violència en les pelis i la reducció de l'edat recomanada (Bushman, et al., Pediatrics, 2013), i un llarg etcètera.

Un experiment interessant va ser el dut a terme per Sawahata i col·laboradors (Plos One, 2013). Van voler saber quines zones del cervell s'activen quan et rius amb una comèdia, eren pelis japos... ja sabem tots que tenen uns gustos una mica raros. Van trobar que s'activaven principalment: El còrtex prefrontal dorsolateral (DLPFC), el còrtex prefrontal ventral (vPFC) i algunes regions del lòbul temporal (us deixo un mapa dels propis autors per situar-vos). Totes són àrees d'elevada evolució filogènica, el que vol dir que una rata o un gat les tenen poc desenvolupades.  

Un altre que cal destacar és el de Morgensten i col·laboradors (Am J Prev Med., 2013). És un estudi longitudinal per saber la prevalença de tabaquisme adolescent i l'exposició a pelis on es fuma. Els autors varen trobar un 13% de major probabilitat d'inici en el consum de tabac si es veuen pelis on es fuma. Llevat d'estudis (molts) sobre el tabac, no he trobat cap altre que parli de com les pel·lícules poden influir la nostra manera d'entendre la societat i les relacions amoroses. Com diria el professor Torregrossa, hem de buscar els "GAPs" i aquí n'hi ha un de ben gran. Per cert, si algú coneix un estudi d'aquest tipus, si us plau, envieu-me'l.

I és que al llegir l'article pensava que havia trobat un dels meus Grials: un article on digues que "Crepúsculo" (llibres simplons i pelis mal fetes) i la seva saga estan ensenyant als adolescents un model de conducta masclista (i consumista, i altres "-istes" que no venen al cas). Deixant de banda si Stephenie Meyer (l'autora) és una mormona que vol convertir a la seva secta (vull dir església) a tot el món, hi ha detalls que s'haurien de vigilar:

"la idea que l'amor tot ho pot; la protagonista que prefereix al noi gran, ric i fatxenda davant del noi bona persona, sincer encara que humil; el fet que les amigues només vulguin anar de compres; l'estereotip físic (alts, prims i caucàsics, i blancs); la necessitat de lluitar (quasi fins la mort) per l'amor; la dependència absoluta d'ella vers ell; la preocupació constant d'agradar al noi guapo; la necessitat de la noia a renunciar a tota la seva vida per estar amb el noi (el noi ni s'ho planteja...); etc."

De fet, no sóc l'únic que ho pensa, a internet hi ha força blogs que en parlen i, fins i tot, l'ajuntament de Pontevedra va usar una frase del llibre com a campanya contra la violència sexista en els joves: http://pontevedraviva.com/xeral/1042/pontevedra-condena-vampiros-machistas-crepusculo/

https://www.youtube.com/watch?v=zXpnHbbQbjk

Així les adolescents (i pre-adolescents) aprenen que en les relacions afectives ella ha d'estar supeditada a ell, que sacrificar-se per ell és el correcte, que el més important en algú són els diners i l'aspecte físic i que no hi ha res millor i divertit que anar de compres per consumir i agradar-lo. Resultat? Barbies consumistes que busquen homes rics per tenir fills repel·lents que votin al republicans. El sistema funciona!

Un possible altre exemple seria "Sexo en Nuevo York" (Sex and the City), però com no l'he seguit (si llegiu entre-línies descobriríeu que de Crúpusculo, per tant, sí; bueno, una part) us deixo un parell de blogs: http://www.humorporhoras.com/2009/05/sex-and-city-y-el-machismo-disfrazado.html
http://lanavajaenelojo.blogspot.com.es/2006/02/feminismo-machista.html

I és que l'aprenentatge vicari (o per observació) és molt present a les nostres vides. Com els hi preguntava als meus alumnes... Creieu que de gran es ficarà el casc?