viernes, 27 de abril de 2018

¿Dónde nacen los patos?

En mi artículo anterior, comentaba que los monjes tenían por cierto que los patos eran de origen vegetal. Si bien tal creencia frailuna les permitía comer pato en los días de abstinencia de carne, tampoco les atribuyo mala intención a los aprovechados frailes. Les hubiese bastado estudiar el ciclo biológico del pato para comprobar su error, pero este error les convenía mucho. 


En aquel entonces, las cosas en ciencia no eran como las podemos ver hoy. En la época del esplendor monacal, siglo XIII por ejemplo, no se tenían muy claros los límites entre los estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso). Y puesto que el paso de líquido a gas era reversible, ya que bastaba con la acción del calor. El paso de vivo a inerte se llamaba muerte y también debía de ser reversible. Por eso se creía en las resurrecciones sin ningún tipo de duda. 

También se creía en la generación espontánea y, hasta hace dos siglos, eran normales las diferentes fórmulas par obtener ratones, moscas u otros animales por esa vía. 

PATO EN SU NIDO
Según el saber de la época, todos los seres vivos estábamos compuestos por diferentes proporciones de los cuatro elementos básicos: agua, aire, tierra y fuego. Después de la muerte, la descomposición comenzaba con la pérdida del aire (el último suspiro), seguida por la del fuego (los cuerpos se enfrían), luego ocurría la pérdida del agua, permaneciendo sólo la tierra, el polvo final. 


Para la ciencia de entonces uno de los grandes enigmas era determinar el lugar en que, en nuestros organismos, se originaba y residía el fuego causante de nuestro calor interno. Se llegó a la conclusión de que el origen debía estar en el corazón y la sangre sería la encargada de distribuir su calor por todo el cuerpo. Esta idea aún permanece en nuestra habla cotidiana: “me hierve la sangre”, “me arde el corazón” y otras expresiones similares, son utilizadas sin que por eso se tilde de ignorante a quien diga tales cosas. También la imaginería religiosa muestra corazones ardiendo. 


Todo estaba explicado de modo muy simple, pero coherente con los conocimientos de la época. La ciencia intenta hacer eso, explicar el entorno a partir de los conocimientos de que dispone. 

Aristóteles fue el primero en decir que del fango pueden surgir gusanos, de la carne putrefacta, moscas y ratones de queso y carne curada. Durante siglos, nadie discutió ni puso en duda su afirmación. 

En los siglos XVII, XVIII y XIX, tres experimentadores rigurosos y con ingenio, (Redi, Spallanzani y Pasteur) demostraron sin género de dudas que no existe generación espontánea. Por tanto, todo ser vivo nace de otro ser vivo, (omnis vivo ex vivo), como indica el aforismo latino nacido a partir de aquellos experimentos. Como corolario, tenemos que “La vida no se crea, simplemente se transmite”. La vida se generó una sola vez y se transmite de una generación a la siguiente a través de gametos vivos. 

PASTEUR

Hoy sabemos que cualquier ser vivo de cualquier especie dará lugar a descendencia similar a él y, por supuesto, de su misma especie. Pero estos logros científicos han sido consecuencia de muchos siglos de estudio y, también, de lucha por erradicar falsos conocimientos sólidamente asentados en las mentes de los hombres de ciencia de entonces. 

Hoy nadie cree que los patos nazcan a partir de los nenúfares, ni que tengan origen vegetal. Ni siquiera los frailes, amantes y custodios seculares del sabor. Sabemos que los patos hacen sus nidos en el suelo, en lugares rodeados de hierbas altas y alejados del agua, para que no se encharquen sus nidos. 

viernes, 20 de abril de 2018

Banquetes de piedra


Conozco dos banquetes pétreos en el arte gallego, el del comedor del Palacio de Gelmírez, en Santiago de Compostela, y el que podemos disfrutar en el Monasterio de Sobrado dos Monxes. Ambos están esculpìdos en granito y en los dos se recoge el espíritu popular, ese que es tan fecundo en Galicia cuando se vierte en las vías de la creación artística


El banquete del comedor del Palacio de Gelmírez, es de estilo románico del siglo XII, mientras que el de Sobrado fue esculpido seis siglos mas tarde y es del estilo que entonces se utilizaba en Galicia, el barroco. 

En el Palacio de Gelmírez, en las ménsulas del comedor, como muchos sabemos, están esculpidas diversas fases de una comida principesca de la época. Vemos en ellas músicos, ritos y una empanada sobre la mesa. Una empanada tal como se hace hoy en día, inconfundible en su aspecto. Pero hoy quiero comentar el de Sobrado. 

BERENJENAS, MANZANAS, TRUCHAS..,

El del monasterio representado en la bóveda de medio cañón que cubre el tramo que lleva desde la sacristía a la iglesia abacial. Unos diez metros de longitud. Cuando los curas iban a celebrar misa, era norma que recitasen un salmo eucarístico compuesto por Sto. Tomás de Aquino, “O, Sacrum convivium” (Oh¡, sagrado banquete) en honor a aquello que celebrarían al poco tiempo. El comparar la misa con un banquete ha sido un tema recurrente: En su primera comunión, los niños recibían el pan de los ángeles y a cualquier edad los fieles se acercaban a la sagrada mesa… 

Es bonito ver cómo se representa el banquete, no espiritual por cierto, en esa bóveda de la que hablo. Tiene disposición de tablero de damas y unos cuadros representan rosetones vegetales y, los otros, viandas preparadas en sus platos dispuestas para su consumo. Éstas, las viandas, son vegetales o animales producidos por el agua. 

ANGUILAS
Vemos allí uvas, peras, manzanas, granadas, zanahorias, etc. Entre los animales productos del agua, según la idea del monje escultor, vemos anguilas, truchas, salmón y un pato preparado para ser trinchado. 

Tal vez alguno se preguntará que qué hace un pato en esta presentación, pero esto tiene una explicación muy coherente con el pensamiento de monjes entrados en fase decadente en lo que se refiere a su afán de mortificación y que, por otras parte, desconocían el ciclo biológico del pato. 

PATO
Estos monjes sostenían la idea de que tales aves procedían de los nenúfares. Esta superchería les permitía excluir su carne en las dietas de ayunos, la época en las que solo era permitido comer productos de origen vegetal. 

Los de Sobrado debieron ser monjes muy dados a este tipo de abstinencia peculiar, pues cerca del Monasterio existe un lago artificial, cuya construcción se les atribuye y que tenía una acequia que llegaba directamente a la cocina monacal. Por ella llegarían truchas, anguilas y patos, según la abundancia faunística de cada temporada. 

LA LAGUNA. EN ELLA NACE EL RÍO TAMBRE

Para mí, esta bóveda es lo mejor del Monasterio, pues considero que la singularidad es un tanto muy importante a tener en cuenta al calificar obras de arte. Creo que el contenido de esta bóveda es único en el arte monacal de Galicia.





viernes, 13 de abril de 2018

Eficacia y selección

Hace poco, en este blog presenté un concepto nuevo del que nunca había hablado, la eficacia biológica. Se trata de la capacidad de un individuo para contribuir a la formación de la generación siguiente y, por tanto, al mantenimiento de la especie. Una población debe mantenerse, así como la especie de la que forma parte. Lo contrario es la extinción, que hay que interpretar como un fracaso evolutivo debido a múltiples causas.



He hablado muchas veces de la selección natural, una fuerza que premia a los más adaptados en detrimento de aquellos individuos que lo están en un grado menor. ¿Es posible medir estos grados de, digamos, adaptación? Comenzando con un pacto básico, sí es posible y lo comentaré. Pero quiero también traer aquí la relación entre selección y eficacia biológica. Es lícito decir que son dos fuerzas contrapuestas que giran alrededor del individuo, considerado como la manifestación externa de su genotipo. 

La selección natural actúa contra el individuo reduciendo su valor adaptativo, mermando su capacidad de participar en la formación de la siguiente generación. Es una fuerza con muchos componentes conocidos (y muchos más desconocidos) que los individuos han de superar en mayor o menor medida. Para afrontarla, cada individuo cuenta con las posibilidades biológicas que ha heredado, unas le ayudarán a superarla, pero otras características frenarán su eficacia, siendo aliadas de la selección adversa. 

La eficacia biológica, al contrario, es una fuerza que posee cada individuo de modo innato, gracias a su genotipo, que le lleva a superar los efectos perniciosos de la selección natural. Gracias a ella, le será posible reproducirse mejor en comparación con otros individuos, que en diversos aspectos son diferentes aunque de su misma población. Si esa mejor tasa reproductiva es debida a genes, éstos pasarán en mayor frecuencia a la generación siguiente.

También, hay que decirlo, hay caracteres sobre los que parece que la selección no actúa. Decimos de ellos que son caracteres neutros, (indiferentes a la selección). Pero el resto de caracteres poseen su valor selectivo, que es el valor con el que medimos la actuación de la selección sobre ellos. En plan teórico se puede calcular, si bien partiendo de supuestos pactados. En principio, en un ambiente concreto, los fenotipos salvajes, o silvestres, son los mejor adaptados a él. Por ejemplo, hablando de fenotipos, no podemos decir que el color blanco en un animal, sea bueno o malo para su portador, pues éste podrá nacer en un ambiente nevado, que lo mantendrá disimulado, o en un bosque de otoño que hará que sea claramente manifiesto y pronto sucumba como presa de un predador. Por eso, no podemos hablar en términos absolutos de fenotipos buenos o malos, siendo mejor y más adecuado, referirlos a ambientes concretos.

Pero, ¿de qué modo podemos medir el valor selectivo de un fenotipo? Podemos hacerlo, medirlo, de modo general o bien descomponiendo el fenotipo en varios de sus componentes. 

Por ejemplo, vamos a calcular el valor selectivo de una coloración concreta  en una especie animal, que es debida a un carácter hereditario. Calculamos, para que sea el valor de referencia, el número medio de descendientes que alcanzan el estado reproductor a partir de un buen número de parejas de fenotipo salvaje. A ese tamaño le asignamos el valor 1. Repetimos el cálculo en las mismas condiciones que las utilizadas antes. La única variación que existirá entre una y otra prueba será la presencia o ausencia del carácter hereditario que estudiamos en los individuos. Las diferencias que encontremos, podremos atribuirlas a la única variación que existe entre un grupo y otro. Si relacionamos ambos valores, el obtenido a partir de las parejas salvajes y de las parejas mutantes, tendremos un coeficiente al que llamamos coeficiente de selección, que nos relaciona el valor reproductivo de los portadores de la mutación estudiada. Nos indicará la variación de capacidad reproductora debida a portar ese mutante.

El coeficiente de selección es un valor opuesto a la eficacia biológica. En el individuo se desarrollan dos confrontaciones de cuyo resultado el  fenotipo es responsable. Pero recordemos que éste, el fenotipo, no es una respuesta inexorable de su genotipo a un ambiente determinado. Recordemos la norma de reacción, de la que he hablado y, además, que no todo el genotipo llega a expresarse en un individuo. Esto en cuanto a lo que conocemos. De lo desconocido no puedo hablar por eso, por desconocido pero que existe.

Hechas estas salvedades, en un individuo cualquiera se enfrentan dos fuerzas contrapuestas. Por una parte hay una, interna, fomentada por su genotipo con sus potencialidades plasmadas en su eficacia biológica, su posibilidad de tener hijos capaces de reproducirse y, por tanto, dar lugar a la generación siguiente. Este genotipo, a través del fenotipo, ha de superar a la selección, con un determinado valor adverso relativo, que viene a frenar su capacidad reproductora. Quiero recordar que la selección mas intensa que sufre un individuo viene de parte de sus mismos compañeros de población, los individuos de su misma especie. Una de ellas por ejemplo, la lucha por los recursos, incluido el territorio. Es la selección intraespecífica. 

Por otra parte, contra ese mismo individuo teóricamente supuesto, actúa una fuerza, externa, la selección, que le impide su total realización como individuo y posible productor de hijos reproductores. Dos fuerzas contrapuestas. Si los genes son los responsables de las diferentes respuestas individuales, decimos que actúa la selección natural. 

En un caso teórico, si la eficacia biológica de un fenotipo concreto es máxima, decimos que su valor es 1. En este caso, suponemos que no ha actuado la selección. Todos los nacidos alcanzan la edad reproductora y dan lugar a hijos fértiles. Por tanto, la selección es nula, y representamos su valor como 0. Si, por el contrario, todos los individuos han muerto en fase juvenil debido a poseer ese carácter, y ninguno de ellos alcanzó la edad reproductora, la eficacia biológica ha sido 0 y la selección ha sido total, es decir, 1.

Pero puede ser que la selección actúe sobre variaciones normales de los fenotipos, que los genotipos no se vean afectados por estos efectos y no haya modificación genética ninguna. Porque  puede ser que la selección actúe contra formas extremas de una determinada norma de reacción.






viernes, 6 de abril de 2018

Hablando de poblaciones


Me pregunta una amiga que qué es lo que evoluciona, si el individuo, la población, la especie… Tal vez me pregunta por la unidad evolutiva, que cuál es la porción más pequeña cuyos cambios se detectan en biología evolutiva. Es decir, cuyos cambios podemos calificar de evolución.

Pero, ¿a qué llamamos evolución? Indudablemente, a cambios vividos por los seres vivos y de los que tenemos constancia. Si no disponemos de tal constancia, esos cambios nos pasan desapercibidos. Pero si a través del registro fósil o por encontrarnos con diferentes formas conviviendo, tenemos noticia de tales modificaciones, entonces suponemos están en el origen de esos cambios, que calificamos de evolutivos.



Pero, ¿qué, quién evoluciona? Si tenemos en cuenta que la evolución comporta éxitos adaptativos y éstos se miden por diferentes posibilidades reproductoras ante la selección natural, hemos de convenir en que un sólo individuo no es capaz de evolucionar. El individuo es clave en la evolución, él es el que se reproduce mejor o peor que otros a causa de poseer o no un carácter determinado, pero el individuo no evoluciona. La evolución es un proceso muy lento cuya duración va más allá que lo que puede durar la vida de un individuo.
No obstante, he leído en algún sitio, que los adolescentes han evolucionado dando mayor movilidad a sus dedos gracias a los teléfonos móviles y a los programas de mensajería instantánea. Son los mismos periodistas, o periódicos, que nos dicen que tal equipo de fútbol “tiene en su ADN” qué se yo, o los que nos comentan que estamos a “menos cuatro grados bajo cero”. Pues muy bien. Los equipos de fútbol no tienen ADN, no sé qué temperatura es “menos X bajo cero” y los adolescentes no evolucionan por tener mensajería instantánea en sus móviles. Otra cosa es que aprendan rápidamente debido a unos estímulos fuertes exteriores (factores extrínsecos) que estimulan a unas posibilidades genéticas que poseen (factores intrínsecos). Pero desarrollar las potencialidades de un genotipo no es evolucionar.



Lo de siempre, los seres vivos tienen (muchas veces en su ADN) unas posibilidades, que son estimuladas por factores externos. Los factores en los que es posible descomponer el hecho evolutivo: los de dentro (intrínsecos), respondiendo ante los exteriores (extrínsecos).
En otra entrada de este mismo blog, escribí: Existe otra actividad biológica, que es la evolución. Su unidad es la población. Ésta, la población, es la depositaria de un amplio conjunto de genes y alelos presentes en los individuos que la componen. La actuación de la selección natural se centra en la reproducción, que es el punto de origen de una nueva generación. Es en esa fase cuando la selección puede ir modificando la presencia relativa de los diferentes alelos, que es lo que, a largo plazo, conocemos como evolución. A grandes rasgos, su actuación consiste en favorecer a unos individuos para que tengan más descendencia que otros. En esta actuación, los genes determinantes de los caracteres favorecidos también salen beneficiados. Por eso, y porque esto ocurre entre individuos diferentes, la unidad de evolución es la población, en el sentido de que es la entidad biológica más pequeña que evoluciona”.


La población está formada por un amplio conjunto de individuos de la misma especie, que viven en el mismo territorio y pueden cruzarse entre ellos dando lugar a descendientes fértiles. Lo de fértiles es importante, porque nos indica que la población puede mantenerse por sí misma, sin necesitar ayudas exteriores. Según la dispersión de una especie, ésta puede estar constituida por varias poblaciones, muchas veces aisladas entre sí por factores diversos. Puede ser que, salvo casos de emigración, las poblaciones vivan completamente aisladas entre ellas. Supongamos los urogallos que quedan en Los Ancares y los de los Balcanes. Pertenecen a la misma especie, tal vez sus poblaciones representan los restos que quedan de un área de dispersión más amplia, que comprendía estas dos áreas, pero que se dividió por alguna causa. Lo cierto es que hoy les separan amplias barreras que les impiden encontrarse y mezclar sus genes mediante procesos reproductivos. Constituyen dos poblaciones diferentes y esto es una situación muy general en biología, de modo que hay muchas especies que están divididas en diversas poblaciones y ocurre tanto en animales como en vegetales. Imaginemos una especie ampliamente distribuida por un territorio. Forma una sola población, si bien por diversas cuestiones pueden haber diferentes fenotipos en diferentes ambientes. 


Nosotros mismos, los humanos, que formamos una sola población, tenemos un gradiente de aspectos desde el norte al sur: pieles sonrosadas al norte y obscuras hacia el ecuador, a la vez que cabello lacio al norte y encrespado al sur. Son adaptaciones ambientales, pero carentes de efectos evolutivos. Pero si en una población amplia, distribuida de esta manera, por diversos motivos se rompen las condiciones iniciales de modo que ya no hay una sola (población), pues se ha subdividido en diversas poblaciones pequeñas, aisladas entre sí, entonces cada una de esas poblaciones puede comenzar con una historia evolutiva propia.
Parece que digo que el único origen de las poblaciones es una subdivisión de otra, anterior, de área de distribución más amplia. No es así, pues hay múltiples situaciones que pueden causar la aparición de poblaciones nuevas, como migración de un grupo más o menos amplio de individuos, o la acción del viento transportando semillas, incluso la aparición de una hembra fecundada en un territorio nuevo y así. 
¿Qué características diferencian a las poblaciones entre ellas? De manera básica, las diferencias radican en poseer alelos diferentes. Pero también, y esto es importante, las diferencias están en las frecuencias con las que esos alelos están presentes en las poblaciones. Vamos otra vez a nuestro caso. Dentro del sistema AB0, tenemos cuatro grupos sanguíneos: A, B, AB y 0. Una población puede definirse por carecer de uno de estos grupos. Pero también, una vez establecidos los valores medios de las frecuencias de estos cuatro grupos en las poblaciones, una puede diferenciarse por tener presentes los cuatro grupos, pero con frecuencias significativamente diferentes.


La evolución progresa mediante pequeños cambios en las frecuencias de sus genes y eso ocurre en las poblaciones, no en los individuos. Si cada población está sometida a condiciones específicas, podrá evolucionar de modo peculiar y diferente a como hacen otras con las que comparte origen patrimonial genético. Puede ocurrir, y ocurre, que por diversos motivos una gran población se subdivida en varias, que queden aisladas entre ellas y que cada una de estas subpoblaciones evolucionen de modo diferente generando, por tanto, resultados diferentes.