Jorge Bolívar

El huevo de dinosaurio

y otras historias científicas

sobre la Evolución

© Jorge Bolívar, 2013

© Talenbook, s.l., 2013

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Guadalmazán • Colección Divulgación científica

Edición de Antonio Cuesta

www.editorialalmuzara.com

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ISBN: 9788494384677

A Fabiola Mora, Montse Rodríguez
y Wafae Charif, trío de ases.

Introducción: ¿Vivieron los hombres con los dinosaurios?

En la película Cavernícola, dirigida por Carl Gottlieb en 1981, un divertidísimo Ringo Starr metido a actor inventaba el huevo frito tirando un huevo de dinosaurio encima de una charca hirviente cercana a un volcán. El huevo frito resultante era tan enorme que para comerse la yema se tuvo que bañar literalmente en ella, y después llamó a otros miembros de su tribu para llevarse la clara, que cortaron en enormes trozos y transportaron en la espalda. Aparte del aumento del colesterol en la tribu, el filme nos presenta otra serie de cómicas interacciones entre hombres primitivos y dinosaurios, incluida la domesticación y la doma para montar. No sé si será la influencia del cine, de Los Picapiedra o simplemente el entusiasmo popular por esos gigantescos animales, pero lo cierto es que muchas personas piensan realmente que los humanos convivieron con los dinosaurios. Concretamente lo creen así el 29 por ciento de los españoles, el 32 por ciento de los italianos, el 28 por ciento de los británicos ¡y el 42 por ciento de los turcos![1] ¿Ustedes qué opinan? Hagamos cuentas: los dinosaurios se extinguieron hace 65 millones de años; el primer antecedente claro de los seres humanos actuales, Homo habilis, surgió hace como mucho dos millones y medio de años. O sea, que jamás un hombre y un dinosaurio caminaron juntos sobre la faz de la Tierra.

Bueno, no es del todo verdad: las aves actuales son descendientes de los dinosaurios, y muchos zoólogos las siguen calificando como dinosaurios supervivientes a la extinción. Aunque eso es hilar muy fino. De cualquier forma, la ignorancia sobre asuntos de ciencias va mucho más allá de ese asunto anecdótico. Cada cierto tiempo Eurostat, la oficina de estadística de la Unión Europea, hace sondeos acerca del nivel de conocimientos científicos de la población. Se trata de estudios basados en una serie de preguntas sencillas a las que se ofrecen varias respuestas alternativas, y sólo una de ellas es cierta según nuestro conocimiento actual. Por poner algún ejemplo, el 23 por ciento de los holandeses, el 28 por ciento de los austriacos y el 16 por ciento (¡uffff, menos mal!… no somos de los peores) de los españoles niegan que la evolución de las especies sea cierta, y piensan que todos los seres vivos que existen surgieron o fueron creados al mismo tiempo.[2] Así lo cree también nada menos que el 40 por ciento de los estadounidenses. Pero hoy día ningún científico serio, ninguno, duda de que la evolución es real, y estamos tan seguros de ello como de que el Sol está caliente. Según arrojan los diferentes estudios sociológicos sobre el tema, en plena época de los medios masivos de comunicación, de televisión con cincuenta canales, de Internet y bibliotecas públicas gratuitas, una parte significativa de los europeos y norteamericanos tiene una cultura científica propia del siglo XVIII.

Pero al mismo tiempo, hay una luz de esperanza. En un congreso de periodismo científico celebrado en Granada[3] se presentó una interesante encuesta sobre los deseos de los españoles en relación a los contenidos informativos de los medios de comunicación. El 66 por ciento de los lectores y telespectadores, por ejemplo, pedía reducir la información política, y un 19 por ciento quería menos noticias deportivas. Pero la sorpresa estaba en el apartado: «¿Qué tipo de contenidos desearía ver más a menudo?» El 32 por ciento contestó que echaba de menos más información sobre descubrimientos científicos o sobre ciencia en general. Eso, como pueden suponer, nos alegró mucho a todos los que participábamos en el congreso, porque pese a lo que indican las estadísticas parece que muchas personas tienen curiosidad por saber de ciencia.

¿Qué está pasando con estas impresiones contradictorias? A mi juicio la explicación es evidente. La comprensión de la vida que ha alcanzado la ciencia actual es tan sorprendente, tan contraria a los conceptos habituales que manejamos cada día, que se ha abierto una brecha de comunicación entre los investigadores y la sociedad a la que están destinados a servir. El objetivo de este libro, pues, consiste en contribuir a romper ese desfase exponiendo de la manera más clara y accesible lo que ya sabemos con seguridad, que es mucho, del hecho maravilloso de que estamos vivos. Además, los descubrimientos científicos diseñan cada día la sociedad en que vivimos, por lo que tenemos el derecho, y quizás una cierta obligación moral, de comprender cómo somos nosotros y cómo es lo que nos rodea. La ignorancia nos convierte en víctimas fáciles de la manipulación. Saber nos hace, en cambio, indudablemente más libres para decidir. Así que, sin más dilaciones, vamos allá.

1 Fuente: Eurobarómetro 2010

2 Fuente: Eurobarómetro, 2010

3 Comunicar la ciencia en el siglo XXI. Parque de las Ciencias, Granada, 1999.

LA VIDA ARRANCA

En la actualidad la mayoría de los expertos consideran que sólo existen dos ramas de la ciencia, la física y la biología. Disciplinas como la química, la ingeniería, la meteorología, la electrónica o la geología están en último término explicadas mediante procesos del ámbito físico, mientras que la medicina o la ecología se engloban dentro de la biología. Se puede decir que la física estudia las cosas inertes y la biología las cosas vivas, lo que no es un mal criterio de división. Pero hay un terreno donde ambas disciplinas básicas se cruzan, y es precisamente en el estudio del origen de la vida. Para entender cómo surgió un fenómeno tan magnífico hace falta aplicar tanto la física como la biología. Otra especialidad que también requiere de ambas ramas del conocimiento es la biología molecular, que explica los mecanismos atómicos que mantienen vivos a animales y plantas. Gracias a lo que la humanidad ha aprendido hasta ahora podemos poner manos a la obra y abordar ya una cuestión crucial, por la que todos sentimos una gran curiosidad: cómo aparecieron los seres vivos en nuestro planeta. Y la verdad que hemos descubierto no deja una sorprendente y maravillosa biografía de la vida.

El laboratorio más inhóspito de la historia

Los primeros pasos de existencia de la Tierra fueron un baile de los más movidito. Entre la aparición del planeta, hace unos 4.500 millones de años, hasta hace más o menos 3.900 millones de años, nuestro mundo se enfrentó a unas condiciones infernales. La actividad geológica era muy intensa, con enormes erupciones de lava, terremotos inimagibles hoy, tormentas torrenciales acompañadas de rayos continuos que mantenían electrificado el aire, en fin, lo normal en planetas con una corteza en formación. Pero además hay que añadir una verdadera lluvia de meteoritos y asteroides, mucho de ellos gigantes, que bombardearon la Tierra durante sus primeros 600 millones de años. En esa época el Sistema Solar se encontraba en plena formación, así que muchísimos restos de materia en forma de grandes rocas vagaban por el espacio sin agregarse aún a ningún planeta, y al final terminaban chocando con alguno. La Tierra sufrió impactos de asteroides de todos los tamaños que provocaron grandes cataclismos en aquel mundo incipiente, y la lluvia de meteoritos no acabó hasta que nuestro planeta absorbió la mayor parte de los restos de materia que se encontraban en su entorno. Como consecuencia de tanta actividad externa e interna, la atmósfera terrestre de entonces sería irreconocible para nosotros. Aunque no hay unanimidad sobre las proporciones exactas, las teorías coinciden en señalar que el aire estaba entonces formado sobre todo por metano, nitrógeno, dióxido de carbono, dióxido de azufre, ácido clorhídrico e hidruro de nitrógeno. Estas dos últimas sustancias son en estado líquido nada menos que salfumán y amoniaco. En fin, la composición justa para abrasarnos los pulmones a la primera inspiración, y de hecho muy parecida a las emisiones de gases que salen de un volcán hoy día. Veneno puro, en definitiva, y además sin rastro de oxígeno. La condiciones geológicas de la Tierra se moderaron hace unos 3.900 millones de años gracias a la creación de una corteza sólida y a la atenuación de la caída de meteoritos. Pero la atmósfera siguió siendo tremendamente agresiva en comparación con los estándares actuales. También estamos seguros de que había poca luz. Además de que el Sol recién nacido brillaba menos que ahora, sus rayos debían traspasar a duras penas unas nubes densas y permanentes. Para colmo, la ausencia de la capa de ozono, que aún no se había formado, dejaba a la superficie de la Tierra expuesta a la peligrosa radiación ultravioleta.

Y, sin embargo, en medio de estas condiciones inhóspitas surgió el milagro de la vida. Una serie de compuestos químicos se unieron en una estructura determinada, fueron capaces de iniciar una actividad por la que usaban energía del entorno para mantenerse estables, y finalmente lograron producir copias de sí mismos. Hoy día hemos llegado a entender tan bien la química de la vida que podemos reproducir teóricamente el proceso por el que la materia inanimada se convirtió en materia orgánica. En realidad, la aparición de seres vivos muy elementales no es sustancialmente distinta de otros procesos de agregación que ocurren en la naturaleza. La clave es la organización espontánea de átomos en moléculas, y de las moléculas en estructuras funcionales. Y todo se halla regido por leyes atómicas que ya conocemos, basadas en el intercambio de electrones y su disposición en torno a los átomos. Podemos poner un ejemplo concreto de algo muy parecido a un ser vivo y que todos conocemos: los cristales. Muchas sustancias, desde buen número de minerales hasta el agua helada, adoptan un configuración especial que conocemos como cristalina, y hay cristales sólidos y líquidos. Un diamante es un ejemplo de cristal sólido formado por átomos de carbono. La pantalla de un ordenador es un ejemplo de cristal líquido. ¿Qué tienen de peculiar los estados cristalinos? Pues que, de forma absolutamente autoorganizada, escogen a las partículas que los forman mediante afinidades electrónicas, las disponen de manera regular siguiendo un esquema determinado que se reproduce, en forma y orientación, en todo el cristal, y crean finalmente una red tridimensional y simétrica. Un cristal es capaz de extenderse y crear largas moléculas homogéneas con un orden interno periódico, e incluso puede unirse a otro cristal e integrarlo en su estructura. Podemos ver la creación de un cristal con un simple experimento casero. Si depositamos en una superficie plana un poco de sulfato de cobre diluido en agua tendremos una estructura no homogénea, desordenada por decirlo de otra forma, donde las moléculas no se organizan entre sí de ninguna manera. Entonces colocamos un hilo de coser a lo largo de la superficie, de forma que atraviese el agua. Si en ese momento añadimos una gota de acetona veremos a simple vista cómo las moléculas empiezan a disponerse en un orden concreto a lo largo del hilo: hemos obtenido una estructura cristalina sistemática y sorprendente, que en principio parecería de una probabilidad casi imposible en la naturaleza por su repetitividad y simetría. El cristal incluso induce a materia no cristalina a convertirse en cristalina, en lo que se puede considerar una especie de mecanismo de reproducción. Por ejemplo, una de las vías por las que un cristal como la arcilla del suelo suele extenderse consiste en el crecimiento de láminas de nueva arcilla entre dos capas ya existentes. Las láminas originales son literalmente copiadas y características como su densidad o su carga de iones resultan iguales en la nueva capa. Iguales pero no siempre idénticas. El proceso de copia puede tener errores, mutaciones entre las capas madres y la hija. En algunas formaciones geológicas se han contabilizado más de veinte operaciones sucesivas de crecimiento o generaciones de nuevas láminas de arcilla. Verán que hemos usado palabras como copia, madre, hija, generaciones y mutaciones. Esto evidentemente tiene muchos paralelismos con una forma primaria de transmisión genética.

Las similitudes entre los cristales y las moléculas orgánicas es por tanto enorme. Ambas se componen de largas cadenas de sustancias repetidas ordenadas en proporciones regulares y que se reproducen a sí mismas. El parecido es tan intenso que algunos cristalógrafos llaman biomorfos a ciertos compuestos cristalinos, y muchos cristales han sido confundidos con seres vivos, incluidos algunos hallados en metoritos marcianos. Se pueden imaginar el gran revuelo creado en los medios de comunicación cada vez que un equipo científico estudia un meteorito y cree ver fósiles extraterrestres en lo que finalmente son cristales. En el año 2009 un equipo de investigadores españoles y australianos, liderados por Emilio Melero, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Granada, descubrió que los cristales pueden imitar incluso formas sinuosas o curvadas, prácticamente indistinguibles de las que componen las cosas vivas. Las estructuras cristalinas se autoorganizan mediante el ensamblado de millones de diminutos cristales como si tuviesen un conocimiento íntimo de las reglas que les llevan a tomar ese aspecto determinado. Pero no hay ningún secreto ni el cristal sabe nada, porque no está vivo ni posee unas instrucciones internas de cómo configurarse. Se trata tan sólo de un fenómeno habitual en la naturaleza creado por las afinidades electrónicas de los átomos que componen la materia, que se ven obligados a distribuirse de esa manera concreta y precisa sólo a causa del intercambio de sus energías.

Lo crucial de este asunto es que las moléculas que dan lugar a la vida se disponen exactamente igual que los cristales, y por los mismos mecanismos. La base de los seres vivos son unas moléculas llamadas aminoácidos que consisten en una unión muy ordenada de átomos de carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. Su estructura es repetitiva. Consiste en un grupo amino, compuesto de un nitrógeno junto a dos hidrógenos (NH2), más una estructura central de un carbono junto un hidrógeno (CH), y por último un grupo carboxilo (COOH). Del carbono central cuelga un enlace llamado radical R que adhiere al conjunto otras sustancias, variables de un aminoácido a otro. En nomenclatura química, la estructura básica de cualquier aminoácido sería la siguiente:

Todos los aminoácidos son iguales a excepción del radical R, que según su composición otorga las distintas propiedades a cada uno de los centenares de aminoácidos que existen en la naturaleza. Pero una característica curiosa de la vida es que escoge muy cuidadosamente sus componentes, y sólo ha elegido a 22 aminoácidos para dar lugar a todos los seres vivos.[4] Por eso, a estos 22 aminoácidos se le ha llamado, en una metáfora ya clásica, los ladrillos de la vida. Todo lo que está vivo funciona gracias a una combinación de inmensas cantidades de esas 22 moléculas concretas. Podríamos compararlas con las letras del alfabeto. Cada aminoácido sería una letra, y unidos en un orden concreto formarían palabras. Igual que muchas palabras compuestas de letras al azar carecen de sentido, muchas combinaciones de aminoácidos no significan nada para los seres vivos. Pero las palabras que sí son comprensibles constituyen la base de nuestra comunicación y permiten el milagro de entendernos, lo que equivale en nuestro símil lingüístico a que cadenas determinadas de aminoácidos logran ser leídas por las estructuras vivas y las escogen para construir sus organismos. Los aminoácidos, además, nos muestran también la importancia del carbono. Gracias a sus enormes afinidades químicas, el átomo de carbono se convierte en el elemento más promiscuo de la naturaleza. Se une a casi todo e incluso a sí mismo, y es capaz de formar largas cadenas de sustancias que aparecen periódicamente. El carbono es el soporte de las estructuras de la vida, y por eso al estudio de las reacciones del carbono se le llama química orgánica.

Estructura química de los 20 aminoácidos esenciales

Debo confesar que a mí me encantan los aminoácidos. Componen el escalón más básico de lo que es la vida, y gracias a ellos podemos ver que se trata sólo de una combinación concreta de elementos químicos normales y corrientes. Los aminoácidos resultan muy frecuentes en la naturaleza. Se han encontrado incluso incrustados en meteoritos, y en 1987 la sonda espacial Giotto localizó varios tipos de ellos nada menos que en la cola del cometa Halley. Así que estamos seguros de que son una forma habitual de agregación de la materia y por tanto abundantes. No hay duda de que en la Tierra, al margen de los que pudieron llegar como polizones en meteoritos, los aminoácidos se formaron en ese laboratorio infernal de los primeros tiempos. Es lo que pensaban ya a principios del siglo XX numerosos científicos, en especial un bioquímico ruso llamado Alexander Oparin, quien en 1922 postuló que las condiciones de la Tierra primitiva eran favorables para la creación de aminoácidos. Según Oparin, una atmósfera rica en metano, amoniaco y sulfuros, acompañada de agua y de descargas eléctricas, junto al influjo de las radiaciones ultravioletas del Sol, suponía paradójicamente el ambiente perfecto para las reacciones químicas que producen aminoácidos, mediante un proceso similar a la formación de los cristales.

La teoría de Oparin fue comprobada en 1953 mediante un experimento, uno de los más famosos de la historia de la ciencia. Un estudiante que había acabado su carrera en la Universidad de Chicago y que buscaba un asunto para su tesis doctoral decidió que recrear la Tierra primigenia y ver si salían los ladrillos de la vida suponía un buen tema de investigación. El estudiante se llamaba Stanley Miller, y su director de tesis era el Premio Nobel de Química Harold Urey. Miller construyó un circuito cerrado de vidrio que contenía una esfera unida por un tubo a una campana. Después de crear el vacío en el sistema puso agua mezclada con hidrógeno, amoniaco y metano en la esfera, y colocó también dos electrodos en la campana, que lanzaban periódicamente descargas eléctricas de 60.000 voltios. Por último hizo hervir el compuesto, con lo que obtuvo algo similar a la atmósfera terrestre primitiva. Los electrodos simulaban las tormentas eléctricas. El tubo de vidrio que unía el circuito estaba doblado en una zona y creaba un valle, donde supuestamente debían depositarse los productos químicos que se crearan.

Al cabo de sólo tres meses de mantener en ebullición esa especie de potaje primordial, Miller encontró una fea y maloliente sustancia naranja que llenaba el valle del tubo. La analizó, nos imaginamos que con el corazón en un puño, y los resultados, como él mismo describió, le paralizaron el pulso. El liquidillo naranja contenía una enorme cantidad de moléculas diferentes y entre ellas se encontraban algunos de los aminoácidos esenciales para la vida. Aunque en su momento hubo quien criticó el experimento, alegando que no sabemos si la atmósfera primitiva tenía las proporciones de gases utilizadas por Miller, la experiencia se ha repetido muchas veces desde entonces variando las condiciones de temperatura y composición química. Siempre se han obtenido compuestos orgánicos. En una de las revisiones más sonadas, el bioquímico español Juan Oró encontró en 1960 incluso adenina, una de las moléculas más importantes para la vida, y en 1962 otra nueva experiencia le proporcionó cantidades respetables de ribosa y desoxirribosa, los azúcares básicos de las moléculas autorreplicantes. Hoy día se da por seguro que el surgimiento de aminoácidos es un fenómeno frecuente si las condiciones del entorno son las adecuadas. Y por lo que hemos visto hay muchas condiciones adecuadas para que proliferen estas moléculas tan simples.

Esquema del dispositivo usado por Stanley Miller en su experimento de 1953. Se trata de un circuito cerrado de vidrio compuesto por los siguientes elementos: 1) Válvula de seguridad. 2) Electrodos para las descargas eléctricas. 3) Válvulas de vacío. 4) Valle para el depósito de las muestras. 5) Agua con compuestos químicos iniciales.

La replicación como base de la vida

De todas formas, la existencia de biomoléculas como los aminoácidos no supone la existencia automática de vida. Los aminoácidos pueden extraer energía del entorno para crearse, pero no tienen capacidad de replicación, de copiarse a sí mismos. Para que las biomoléculas consigan una reproducción efectiva necesitan un código, una serie de instrucciones determinadas en forma de afinidades químicas que permita la multiplicación de la estructura original formada por aminoácidos. Hace falta también que cada una de las copias posea a su vez la misma capacidad, es decir, que el código de afinidades químicas sea también trasmitido sucesivamente. La mayoría de los biólogos consideran hoy día que lo que distingue la capacidad expansiva de la arcilla del proceso reproductivo de un organismo vivo es precisamente la herencia precisa del mecanismo de copia sin necesidad de contacto directo y continuado. Desde este punto de vista la vida no sería más que una estructura de la materia muy organizada y capaz de transmitir esa organización concreta a lo largo del tiempo y el espacio en forma de instrucciones codificadas. Para lograr algo vivo hace falta, pues, que los aminoácidos puedan ser copiados de manera muy exacta, así que necesitan la ayuda de otras moléculas que contengan algún modo de recrear aminoácidos y de combinarlos en estructuras fijas y repetitivas. Dichas moléculas deben ser capaces de aglutinar partículas de su entorno según una disposición concreta, y por tanto han de tener una estructura atómica tan específica que nunca se han podido reproducir en un laboratorio al estilo del experimento de Miller. Pero existen, y surgieron muy pronto en la Tierra primitiva. Se llaman ácido ribonucleico (abreviadamente ARN) y ácido desoxirribonucleico (les resultará más familiar si le llamamos por sus siglas, ADN). En un símil un poco grosero con el mundo de la informática, los aminoácidos serían el hardware o elementos físicos del ordenador, mientras que el ARN y el ADN compondrían el software o conjunto de programas que lo hacen funcionar. Así que vamos a dejar de lado los aminoácidos un momento y veamos cómo son estas otras moléculas esenciales para la vida.

El ARN y el ADN están compuestos por átomos de hidrógeno, carbono, oxígeno, nitrógeno y fósforo en combinaciones complejas pero sumamente estables y repetitivas. Ambos adoptan la forma de largas cadenas llamadas polímeros, que no son más que sucesiones aleatorias de los mismos elementos. Hay muchos tipos de polímeros y todos tienen en común características curiosas, como por ejemplo que pueden alargar su longitud, conservando su configuración básica, simplemente sumando una y otra vez los mismos componentes. Suelen ser muy cadenas muy largas, así que a los polímeros se les llama macromoléculas. Pero el ARN y el ADN poseen tres propiedades esenciales que los distinguen del resto de polímeros. La primera propiedad es que tienen la capacidad de replicarse, es decir, de provocar la reacción de átomos de su entorno para crear moléculas iguales al propio ARN o ADN. No escogen cualquier átomo, sino los átomos concretos y en las proporciones exactas que presentan ellos, y hacen que se agreguen no de una manera azarosa, sino que dirigen sus reacciones para disponerlos en una estructura concreta idéntica a la suya propia. El ARN y el ADN, en definitiva, poseen unas afinidades químicas que moldean la materia disponible, y cuyo resultado supone la creación de copias dotadas a su vez de las mismas afinidades replicativas, gracias a las que el proceso se repite a partir de todos sus descendientes. La segunda propiedad excepcional del ARN y del ADN es que su acción da lugar a la creación de aminoácidos, siempre en un orden estable que depende de la composición interna del ARN y del ADN. La tercera propiedad, y esto es ya el colmo, es que consiguen tales prodigios con sólo cuatro componentes esenciales. Todas las macromoléculas de ARN y ADN están formadas por una larguísima sucesión de cuatro sustancias químicas llamadas bases nitrogenadas, que aparecen ligadas a un tipo de azúcar.[5] No pueden ser más simples. Ni más admirables. La repetición constante, más que la complejidad, se sitúa como la base de la cosas vivas.

La molécula de ADN es casi igual que la de ARN. En realidad la única diferencia entre ambas es el tipo de azúcar, o glúcido, que aparece unido a las bases de nitrógeno. En el ARN este azúcar es ribosa, que contiene un grupo hidroxilo (OH) y un hidrógeno. En el mismo enlace el ADN presenta el azúcar llamado desoxirribosa, que sólo tiene dos hidrógenos. Este simple cambio, sin embargo, proporciona cualidades diferentes al ARN y al ADN, siendo la principal que el ARN se configura como un ovillo enredado, gracias a que las bases de nitrógeno se unen consigo mismas a lo largo de la cadena molecular, mientras que las bases nitrogenadas del ADN sólo se pueden ligar a las complementarias de otra cadena, dando lugar a una estructura similar a una escalera de caracol o doble hélice típica del ADN. Gracias a poder ligarse consigo misma la molécula de ARN necesita menos energía para funcionar. Vemos aquí un ejemplo maravilloso de cómo mínimas variaciones en la composición atómica de una sustancia orgánica marcan profundas diferencias en su comportamiento: la naturaleza, una vez más, se organiza en parámetros de alta eficiencia económica. Así que, debido a su mayor simpleza reactiva, se cree que fue el ARN quien desencadenó los primeros procesos prebióticos. Hace unos 4.000 millones de años, en aquella Tierra convulsa y aún sin corteza sólida, grupos de cuatro simples bases de nitrógeno llamadas citosina, uracilo, adenina (la que creó Juan Oró en sus experimentos) y guanina reaccionaron entre sí y se unieron en una larga cadena, dando lugar a una macromolécula de ARN.� Cada eslabón de esa cadena es un nucleótido, formado por una base nitrogenada, una molécula de azúcar y un grupo fosfato. Y, esto es lo fundamental, todos los nucleótidos se organizan por afinidades químicas: los que poseen adenina siempre querrán aparearse con los de uracilo, y los compuestos por citosina elegirán exclusivamente a los formados por guanina. Bajo las condiciones adecuadas de temperatura y entorno cada uno de los nucleótidos buscará a su pareja química, y terminará convirtiéndose en una especie de molde para la nueva cadena.

Veamos cómo ocurre. Tenemos una cadena de ARN formada por una combinación cualquiera de las cuatro bases nitrogenadas posibles. Y supongamos que cogemos un trozo de esa cadena, lo analizamos y encontramos que tales bases nitrogenadas aparecen dispuestas en el siguiente orden:

adenina – guanina – guanina - uracilo – citosina – citosina - adenina

Se trata de una de las combinaciones posibles, millones en función de lo larga que sea la cadena, pero cada una de estas combinaciones implicará un orden concreto de complementarios, porque la base nitrogenada se une como hemos dicho únicamente a una pareja determinada. Según esto, cuando el ARN reaccione químicamente con su entorno el trozo de la nueva cadena que se formará en nuestro ejemplo será:

uracilo – citosina – citosina – adenina – guanina – guanina – uracilo

Es decir, la adenina se ha unido al uracilo y la citosina a la guanina. Cuando esta cadena se tropiece de nuevo con moléculas complementarias de su entorno y se replique a su vez, las afinidades químicas se mantienen. Veremos por tanto la siguiente cadena como resultante:

adenina – guanina – guanina – uracilo – citosina – citosina – adenina

Que es exactamente igual al trozo de cadena inicial que presentamos como ejemplo. Este proceso resulta invariable por muy larga que sea la macromolécula de ARN: la conclusión será siempre una copia idéntica a la original, tras un paso intermedio. De esta manera la naturaleza hace posible la aparición de mecanismos de copia incluidos dentro del sistema atómico copiado. Y aquí sí que tenemos ya algo digno de ser considerado materia prebiótica. Existe una estructura autorreplicante y capaz de legar esa capacidad a sus descendientes; existe una adaptación al medio, pues cada cadena de ARN debe configurarse en función de la materia disponible en su entorno; existe una competencia por los recursos, ya que cada cadena debe competir con las otras para captar a las moléculas adecuadas; y por último podemos hablar incluso de evolución, pues a veces se producen pequeños errores en el proceso de copia, errores que dan lugar a mutaciones que otorgan nuevas características a cada cadena, algunas de las cuales pueden añadir propiedades beneficiosas al ARN mutado a la hora de hacer copias de sí mismo. Y ahora podemos entender qué tienen que ver en todo esto los aminoácidos que componen los seres vivos. Los grupos de bases nitrogenadas construyen también, además de copias de sí mismos, a todos los 22 aminoácidos vitales, resultando uno u otro según el orden en que se disponen las bases a lo largo de la cadena. Después lo veremos más despacio, pero la clave es que los aminoácidos consiguen reproducirse gracias a que el ARN y el ADN funcionan a la vez como máquinas autorreplicantes y como fabricantes de aminoácidos. Por seguir con la metáfora del idioma, un trozo de ARN o ADN es como una palabra con dos significados. La palabra «banco» designa al mismo tiempo un sitio donde negocian con dinero y un lugar donde sentarse, y entenderemos que se emplea de una forma u otra por el contexto en que la usemos. Este contexto lingüístico será un entorno biológico en el caso de nuestras moléculas. Según el medio en que se encuentre, unos de los «significados» de la molécula de ARN o ADN construirá copias de sí mismo, y el otro «significado» se traducirá en la creación de un aminoácido.

El proceso de copia del ARN es lento y poco eficaz en la naturaleza sin la presencia de sustancias que ayuden a los elementos químicos a reaccionar entre sí. Esas sustancias se llaman catalizadores, y su función consiste en favorecer las uniones moleculares. El agua es un poderoso catalizador, pues diluye en la medida justa muchos componentes atómicos. Y se da la feliz circunstancia de que el ARN reacciona de forma muy favorable en presencia de agua. Los enlaces de todos los átomos que componen el ARN son de muy alta energía, con una potencia de entre 120 y 140 kilocalorías por mol.[6] Se trata de una cifra importante; en comparación, el enlace de hidrógeno posee cuatro kilocalorías por mol. Así que esta fuerza que une sus átomos proporciona una relativa estabilidad al polímero de ARN, pero sin embargo no impide que las bases nitrogenadas resulten fácilmente solubles en agua, lo que favorece la aparición de nuevas cadenas. Entonces ¿por qué el ARN no se degrada él mismo en el agua? Pues por un segundo milagro: es capaz de captar energía del exterior en forma de intercambio de electrones para mantener su equilibrio interno. Podemos decir que el ARN se alimenta de su entorno. Sin aporte exterior de energía el ARN ciertamente desaparece en escasas horas en un medio acuoso, justo el entorno que al mismo tiempo necesita para procesar sus reacciones químicas. Y aún hay más. Estas maravillosas macromoléculas se ayudan para agilizar el proceso de copia, es decir, consiguen eliminar reacciones ineficaces e impulsar las correctas. Lo logran debido a su extraña capacidad de colaborar. El proceso es algo complicado, pero básicamente consiste en que algunas cadenas de ARN favorecen el crecimiento de otras gracias a que pueden cortar la sucesión de nucleótidos en un punto determinado donde la copia se hace complicada. Tras el corte eliminan espontáneamente la secuencia difícil de replicar y reúnen de nuevo los extremos cortados para continuar con el mecanismo de copia. Así el colectivo de ARN es capaz de estimular su propia síntesis al mismo tiempo que la dirige. La desaparición de sectores aumenta además la variabilidad del ARN, que puede ser un poco diferente en las nuevas réplicas, y por tanto susceptible de mejorar por un mecanismo paralelo al de las mutaciones.

Por eso, un descubrimiento hasta cierto punto esperado fue que estas cadenas de bases nitrogenadas están sometidas a un tipo básico de selección natural. Esto ya sí que nos acerca mucho a lo que abiertamente consideramos vida, por muy sencilla que la queramos plantear. El mecanismo de esta selección natural es fácil de entender. El ARN posee la propiedad de plegarse sobre sí mismo gracias a la atracción mutua de sus nucleótidos: una larga macromolécula de ARN puede retorcerse como un ovillo enredadísimo debido a que zonas ricas en citosinas se pegan con otras ricas en guaninas, y lo mismo ocurre entre adeninas y uracilos, con lo que al final la cadena aparece fuertemente rizada. Según la estructura resultante de este proceso de plegamiento una cadena será más fácil de copiar que otra. Pues bien, se ha demostrado que aquellas formas enredadas que registran más capacidad de atraer a otras bases complementarias se ven favorecidas, es decir, producen más copias de sí mismas, que en los casos en los que el ARN están enrollado de forma menos eficiente o donde, por decirlo de otra manera, los pares externos tienen más problemas para engancharse. Los investigadores han llegado a comprobar que, dadas muchas cadenas diferentes de ARN, al final sólo subsisten copias de aquellas cuyo plegamiento facilita las conexiones moleculares. Las cadenas más intrincadas quedaban eliminadas de la competencia por captar las sustancias disponibles en el entorno. De esta manera la secuencia de nucleótidos parece análoga al genotipo o información hereditaria de un organismo, sobre el que actúa la selección natural, y su forma plegada se asemeja al fenotipo o forma física concreta de un genotipo. Estamos ya bailando en la mismísima frontera que separa la materia viva de la inerte.

Con el ARN disponemos por tanto de un candidato ideal para figurar como iniciador de los procesos biológicos en nuestro planeta. La posibilidad de que la vida comenzara gracias a su actuación es muy alta y los biólogos denominan esta teoría como el mundo de ARN. ¿En qué medio ambiente concreto se originó el ARN? En principio, para que se produzcan las numerosas reacciones químicas necesarias se precisan entornos con fuerte concentración de sustancias nitrogenadas, más la presencia de calor y energía, ya sea eléctrica o de otra naturaleza. Calor y energía no faltaban en una Tierra sometida a las duras condiciones de sus primeros millones de años. La concentración de las moléculas orgánicas es otra cosa. Hay varias hipótesis que presentan escenarios distintos. La más famosa fue postulada por el mismísimo Charles Darwin, el padre de la teoría de la evolución, en una carta dirigida a su amigo Joseph Hooker en 1871. Darwin decía que una «charquita templada, con sales de amonio y fósforo» (según sus palabras textuales) sería un lugar estupendo para el surgimiento de la vida. La evaporación de una laguna primitiva, sometida al calor y las condiciones de una Tierra primigenia, permitiría que, como ocurre al filtrar agua de mar para obtener la sal, quedaran concentradas en el espacio de esa pequeña charca los compuestos químicos precisos para formar polímeros. Además, la presencia de un poco de agua favorecería las condiciones generales. Podemos imaginar que en ese entorno acuoso concentrado un grupo de bases de nitrógeno se organizó en nucleótidos, los nucleótidos en cadenas de polímeros por acción de la afinidad química, y por fin la riqueza de la charquita hizo que fuese fácil encontrar los elementos necesarios para replicarse según el proceso que acabamos de ver. La cadena de ARN palpitó, produjo copias de sí misma y la selección natural hizo el resto. Cuando volvió a llover y se colmó de nuevo la charca de agua, la nueva sustancia orgánica, con un mecanismo de copia ya depurado, quizá pudo retornar al mar o al lago que inicialmente se había evaporado y accedió de esa manera a un amplio campo de recursos que le permitió expandirse mediante sucesivas copias, logrando poco a poco mayor complejidad.

La hipótesis de la «charquita templada» tuvo mucho éxito desde el principio, pero a lo largo del siglo XX ha sido enfrentada con otros escenarios posibles. Uno de ellos afirma que las cadenas de polímeros autorreplicantes pudieron surgir en mar abierto, concretamente en las paredes interiores de las fumarolas submarinas. Por estas chimeneas bajo el océano fluyen grandes cantidades de calor y energía, que provienen de la actividad del interior de la Tierra. Pero además se dan también grandes concentraciones de materia preorgánica, de forma que se crea un sistema casi tan cerrado como el de la charca. Ciertamente el interior cavernoso de las fuentes hidrotermales submarinas son buenos espacios para crear las condiciones que necesitamos. Otra hipótesis, más exótica en apariencia, fue formulada por Thomas Gold en 1992, quien aseguró que las cadenas de polímeros se desarrollaron al principio no en la superficie de la Tierra, sino varios kilómetros en su interior. Gold asegura que los nutrientes de una charca o una fumarola submarina se agotarían pronto y las macromoléculas orgánicas no tendrían tiempo de evolucionar hacia estructuras más eficientes. Como sabemos que la vida microbiana es abundante a más de cinco kilómetros bajo la superficie de la Tierra esta hipótesis sigue presente en la biología como una posibilidad más.

En los mismos años en que Gold elaboraba su idea otra nueva propuesta se presentó a la comunidad científica. En este caso se acudía a la similitud entre cristales y moléculas orgánicas para decir que la vida pudo haber surgido ligada a procesos de condensación sobre superficies minerales. Así, las moléculas biológicas originarias se habrían dispuesto usando como moldes las estructuras atómicas de minerales cristalizados, que actuarían como verdaderos catalizadores de bases nitrogenadas. Se sabe que sustancias como la arcilla filtran las moléculas pequeñas y concentran sobre ellas las grandes, y entre estas últimas se encuentran el ARN y sus componentes más destacados. Lo mismo ocurre con minerales como las piritas, poseedoras de una ligera carga eléctrica positiva en su capa superficial que atrae (y sitúa en disposiciones concretas) a los aminoácidos gracias a que estos presentan un residuo de carga negativa. De esta manera no es descartable que se formaran finas películas de moléculas que debido a su débil unión a la superficie de las piritas podrían reorganizarse formando largas cadenas orgánicas, y evolucionar de esta manera hacia las primeras formas propiamente biológicas. Esta hipótesis parece muy atractiva. Si pensamos en un periodo de la historia en el que aún no existían instrucciones celulares para la secuencia de ensamblamiento entre moléculas, la replicación se debió ver muy favorecida en el caso de que las reglas que la guiaban estuviesen presentes en los procesos de la propia interacción molecular. La estructura de los cristales se habría trasladado por contacto a las moléculas que se depositaban sobre ellos, y estos compuestos prebióticos se organizaban al tiempo que la plataforma constituida por el cristal se extendía siguiendo un modelo repetitivo y predeterminado. El defensor más apasionado de esta propuesta, el bioquímico británico Graham Cairns-Smith, ha llegado a asegurar que las primeras instrucciones «genéticas» fueron copiadas por la macromoléculas orgánicas directamente de los cristales sobre los que ellas crecían. En concreto, propone, los antecesores de los genes actuales eran genes cristalinos que imitaban los procesos que dirigen la peculiar composición de las arcillas. En esta idea casi parecemos ver ecos de la explicación bíblica de la creación de la vida a partir del barro, aunque aquí sobra la intervención divina. La estructura atómica de la arcilla hace innecesario a un creador sobrenatural.

Hay algunas hipótesis más acerca del entorno en que surgieron las primeras cadenas de ARN autorreplicante. Por ejemplo, se señalan las orillas de las playas primitivas, en las que la formación de burbujas ricas en elementos orgánicos se vio ayudada por la presencia de sustancias radioactivas como el uranio. Aunque parezca increíble es un hecho comprobado que la radiactividad natural contribuye a la creación espontánea de moléculas prebióticas. Otras posibilidades consisten en concentraciones casuales de fosfatos o lípidos. No es necesario que recorramos todas las propuestas, porque posiblemente la verdad sea una mezcla de varias de ellas y quizá nunca lleguemos a saberlo con seguridad. Pero sí es cierto el hecho clave que quiero que retengan de estos párrafos: las primeras macromoléculas capaces de extraer energía de su entorno, de expandirse, de crear copias de sí mismas, de existir y evolucionar, aparecieron por una suma de procesos químicos marcados por la estructura atómica de sus componentes. Cuando se disponen de una forma muy concreta y determinada unos átomos de carbono, otros de nitrógeno, algunos de fósforo y bastantes de hidrógeno, y añadimos un poco de oxígeno, obtendremos la esencia de lo que consideramos fundamentos vitales. Nadie puede decir que el ARN sea propiamente vida, pero por lo menos está tremendamente cerca de serlo. Sólo falta un paso, la aparición de proteínas, que es donde los aminoácidos juegan un papel esencial. Y también debemos detenernos un momento para abordar un asunto crucial. Si la vida tiene una base química tan evidente, ¿es fácil que surja en el universo, o se trata por el contrario de un proceso tan insólito que sólo ha ocurrido una vez, y precisamente en nuestro planeta?

¿Es el azar o es la necesidad? El enigma de las proteínas

Hasta ahora ningún científico ha logrado recrear algo claramente vivo mezclando sustancias en un tubo de ensayo. Sí se ha conseguido, lo hemos visto, generar muchos de sus componentes, pero jamás se ha obtenido un sistema que merezca el calificativo de biológico con todas las implicaciones que ello conlleva. La razón estriba en el minucioso orden interno que presentan los componentes de un ser vivo, que necesitan situar cada átomo de su estructura básica en una posición exacta. El aminoácido más pequeño de los 22 que forman la vida es la glicina. Su fórmula química se escribe NH2CH2COOH, y al leerla deducimos que tiene sólo diez átomos. Pero si cambiamos sólo un átomo de posición o lo sustituimos por otro ya no será glicina, y por lo tanto no le servirá a ningún organismo para nada. Y la glicina es muy importante. Ejerce de neurotransmisor tranquilizante en el sistema nervioso central, especialmente en la médula espinal y el tallo cerebral. Se encarga, entre otras cosas, de controlar las funciones motoras del cuerpo, de liberar la hormona del crecimiento, de retardar la degeneración muscular o de regular los niveles de amoniaco en el cerebro. Sin glicina no podríamos vivir. En el lado opuesto de la escala, el aminoácido más grande es el triptófano, de fórmula C11H12N2O2 y compuesto por tanto por 27 átomos. Desmonten uno solo del conjunto, varíen simplemente su situación dentro del grupo, y como una palabra extranjera el triptófano resultará incomprensible para los seres vivos. Pero sin triptófano tampoco existiríamos. Es esencial para la nutrición, y su misión consiste en estimular la segregación de serotonina. La serotonina actúa sobre los núcleos de control del apetito, provocando las señales de hambre o de saciedad. Se han realizado experimentos en pacientes afectados de bulimia nerviosa y al administrarles un suplemento de triptófano se comprobó que reduce la apetencia por la comida en general y en especial la ingesta impulsiva de alimentos ricos en hidratos de carbono. Jamás dejaré de sorprenderme por la sencillez de la naturaleza, capaz de regular intrincados procesos mediante un puñadito de átomos, eso sí, muy bien ordenados.

Tres representaciones de la glicina (Gly, G), el aminoácido más pequeño y el único no quiral de los presentes en las células.

Pese a todo, la complejidad de los aminoácidos es pequeña, y ya sabemos que se producen con facilidad en el universo o podemos sintetizarlos en un laboratorio. El verdadero problema de la vida reside en la combinación de los mismos en algo mucho más complejo: las proteínas. Todas las proteínas están formadas por un número variable de los 22 aminoácidos vitales, situados en un orden rotundamente obligatorio en cada caso. La más pequeña, la insulina, se crea en nuestros páncreas mediante la combinación de sólo 51 aminoácidos, y pese a esa minucia ya sabemos lo terrible que es la diabetes, la enfermedad provocada por su falta en el cuerpo. Una de las mayores proteínas, la hemoglobina, se compone de 287 aminoácidos colocados todos en una posición determinada. Si cambiamos uno sólo de los aminoácidos de su estructura , o uno de los miles de átomos que la forman, dejaremos de tener hemoglobina. Y moriríamos enseguida. La hemoglobina incluye átomos de hierro, que le proporcionan su típico color rojo, y se encarga de la trascendental misión de transportar el oxígeno a las células a través de nuestras venas y arterias. Por eso la sangre es roja. Dada su rigidez estructural la posibilidad de obtener de forma espontánea una proteína a partir de átomos sueltos parece mínima: en el caso de las más complejas, como la hemoglobina, deberíamos probar a combinar aminoácidos al azar billones de billones de veces hasta tener la probabilidad de obtenerla. Es un número enorme, así que tenemos sin duda el puzzle más grande del mundo. Como decía el físico Fred Hoyle, resulta más fácil que un tornado entre en una nave llena de piezas y deje atrás un avión de pasajeros perfectamente montado, que una proteína surja por las buenas en la naturaleza. Para colmo, las proteínas necesitan estar plegadas de una manera absolutamente concreta para que sean efectivas. Una proteína parece una bola de lana muy enredada. Si cambiamos uno solo de los pliegues, si las curvas no dibujan los ángulos exactos, la proteína no será funcional e incluso se convertirá en perniciosa. La enfermedad de las vacas locas o encefalopatía espongiforme bovina, que afectó a cientos de personas, trajo de cabeza a los científicos durante años. Como era contagiosa y se transmitía a los humanos al comer carne de res enferma se pensó en un virus o en una bacteria. La sorpresa fue enorme cuando se confirmó que el agente infeccioso era una proteína normal, que regula el tránsito de cobre en el cerebro en los mamíferos, pero que estaba mal doblada. Los átomos de la proteína, llamada PrPc, se hallaban en su sitio, cada aminoácido parecía estar en el punto correcto, pero un simple error en el mecanismo de plegado provocaba la muerte al transformar su función benéfica en una destrucción sistemática de los tejidos cerebrales.[7] Así que, si la probabilidad combinatoria hace ya muy difícil el surgimiento de proteínas, sus patrones infinitesimales de plegamiento complican la situación hasta niveles increíbles.

Y sin embargo, ahí están. En nuestros cuerpos encerramos cientos de miles de tipos diferentes de proteínas, que suponen todas juntas entre el 15 y el 20 por ciento de nuestro peso total. Las incorporamos gracias a los alimentos, y algunas las construimos nosotros mismos a partir de sustancias ingeridas. Incluso una humilde bacteria contiene miles de ellas, tantas en relación a su volumen que hay quien ha definido a los microorganismos como bolsitas de proteínas. Puede ser cierto: un microorganismo vive por y para ellas. De hecho, más que cualquier otra cosa, las proteínas son consideradas el motor de la materia viva. Y aquí es donde se dan la mano el ARN y los aminoácidos. Además de copiarse a sí mismo, el ARN encierra la capacidad de sintetizar proteínas siguiendo un orden estricto de ensamblaje de aminoácidos. No sabemos cómo se produjo esta correspondencia pero la frontera definitiva de la vida se traspasó en ese instante, cuando el ARN logró codificar la formación de proteínas a partir de aminoácidos. Una vez que están presentes ellas dan lugar a lo que propiamente llamamos actividades vitales, es decir, surge el metabolismo. Por ejemplo, las proteínas regulan el funcionamiento de las células en forma de enzimas, que son proteínas muy especializadas. Catalizan las reacciones químicas. Crean los tejidos de nuestro organismo, desde los huesos a las venas, pasando por cualquier otro órgano que se imaginen. Transportan los nutrientes y los desechos. Traducen las señales químicas. Incluso son nuestro escudo defensivo: el sistema inmunitario está formado por proteínas. En definitiva, la vida como tal, incluso la más diminuta, necesita proteínas para existir. Tanto es así que los genes de la herencia no transmiten información de los progenitores en sí mismos, sino que únicamente codifican instrucciones para fabricar proteínas. El código genético es una receta copiada de los padres por la que el nuevo cuerpo construye en primer lugar proteínas, y las proteínas lo construirán después a él mismo. Cuando se descifró el genoma humano se entendió que el conocimiento íntimo de nuestro funcionamiento sólo será de verdad posible si logramos alguna vez secuenciar el proteoma humano, o sea, el conjunto de nuestras proteínas y cómo actúa cada una de ellas. En ello estamos, pero esta labor parece ser mucho más complicada que leer el genoma, porque las proteínas resultan estructuras muchísimo más complicadas que el ARN o el ADN. Tendremos que esperar quizás décadas hasta disponer de tal información, aunque cuando la tengamos la perspectivas médicas y científicas serán enormes.

El auténtico misterio de la vida reside pues en la dificultad de que la naturaleza produzca proteínas. Muchos bioquímicos creen que fue un suceso azaroso, que ocurrió una sola vez y nunca más se volverá a repetir de tan improbable que resulta. Según esta idea todos somos hijos de la suerte, de la tremenda fortuna de que un hecho casi imposible se produjera en una ocasión. En su libro El azar y la necesidad, el biólogo y Premio Nobel de Medicina Jacques Monod comparaba el surgimiento de la vida con el big bang originario, es decir, una singularidad que según él sólo puede darse una vez a nivel estadístico, y aseguraba que únicamente la Tierra contiene seres vivos. Estamos solos, aplastantemente solos, en el universo. En la naturaleza no hay ninguna necesidad de que aparezcan proteínas, y por tanto seres vivos. Sólo el azar de una combinación prácticamente imposible dio lugar a nuestros antepasados microscópicos. Nos tocó la lotería más difícil de todas. Muchos científicos están de acuerdo con la idea pesimista de Monod. En cambio otros se sitúan en la postura contraria. Consideran que las proteínas y la vida en sí constituyen un fenómeno casi obligatorio. El abanderado de este campo es el físico ruso (y también Premio Nobel) Ilya Prigogine, quien llegó a decir: «No es descabellado pensar que el fenómeno vida es tan previsible como el estado cristalino o el estado líquido». Según él, la vida surge por doquier siempre que se den las condiciones adecuadas de materia y energía.

Para intentar introducir algún contenido científico a esta polémica que dividía en dos bandos a los estudiosos de la vida, el astrofísico estadounidense Frank Drake tuvo la idea de proponer una ecuación que fuese capaz de calcular las posibilidades biológicas como hecho natural. Parece algo descabellado, pero ya sabemos que los físicos y los matemáticos tienen la manía de ponerles números a todo. Sin embargo la fórmula, llamada ecuación de Green Bank, resulta esclarecedora. Drake comenzó con la incógnita, a la que llamó N, y que corresponde al número de planetas del universo que tienen vida. N sería el producto de la relación entre (fp) o número de estrellas con sistemas planetarios, (ne) o cantidad promedio de planetas situados a una distancia adecuada de su estrella, y (ft) o probabilidad de que la vida surja en un lugar con las condiciones propicias. El resultado fue que en el universo hay miles de millones de planetas situados en entornos capaces de albergar seres vivos. Por tanto, si las combinaciones químicas necesarias son altamente posibles, (ft) se aproximará a 1 y el cosmos bullirá de vida. Por el contrario, si (ft) es indistinguible de cero la Tierra resultará un caso único en un universo totalmente inerte por demás. Lo más interesante de este experimento matemático-mental reside en la conclusión de que sólo se necesita una pequeña probabilidad química de que aparezca la vida para que haya muchos seres ahí fuera, debido a que los otros parámetros de la ecuación dan números muy altos.

Quienes defienden la postura de un universo con vida diseminada pero frecuente ofrecen un argumento importante: las moléculas orgánicas, incluso las más complejas como las proteínas, no tuvieron necesariamente que surgir de golpe, lo que ya hemos visto que parece casi imposible. Pudieron nacer, en cambio, mediante un proceso de evolución acumulativa. ¿Qué quiere decir esto? Que algunos compuestos orgánicos (el ARN, por ejemplo) resultaron eficientes en la tarea de hacer copias de sí mismos, y se unieron después a otros compuestos (una especie de antepasados mínimos de las proteínas) que les ayudaban en ese proceso. Esas entidades duales se transformaron en aún más hábiles a la hora de replicarse y generaron una elevada cifra de hijas similares a ellas mismas, hijas que a su vez iban acumulando poco a poco mejoras sucesivas por el sistema de sumar nuevas cadenas de aminoácidos útiles, hasta que incluyeron la codificación de esas proteínas auxiliares en su propia estructura autorreplicante. El mecanismo, en definitiva, sería similar a la evolución biológica, que gracias a pequeñas sumas ha dado lugar a organismos muy complejos. Existe un nombre para esta teoría: se le llama evolución química. De esta manera se evita al puro azar en el sentido más amplio de la palabra. La vida primera nació gracias a la adición sucesiva en el tiempo de nuevos compuestos, cada vez más eficientes. Si una cadena básica de ARN se tropezó con una proteína primitiva y minúscula que sin embargo facilitaba por ejemplo el acercamiento de partículas convenientes, y si ese ARN y la pequeña proteína se integraron en una especie de simbiosis, donde la proteína ayudaba al ARN a replicarse y éste producía a cambio copias de la proteína, y ambas moléculas mejoraron unidas, tendremos el primer peldaño en la escalera de la vida hacia la complejidad. El azar existe, desde luego, pero la necesidad se convierte también en un elemento decisivo que inclina la balanza hacia la vida como un fenómeno habitual, o al menos no demasiado extraño. Expertos en evolución química como el mismo Stanley Miller, el del experimento famoso, o el mexicano Antonio Lazcano creen que esos mecanismos de agregación química son mucho más rápidos que los cambios biológicos. En su libro El origen de la vida, publicado en 1984 y que vendió más de 600.000 ejemplares (una cifra enorme para las ediciones científicas), Lazcano muestra que la evolución química puede resultar muy rápida y dar lugar a macromoléculas como proteínas en breves periodos de tiempo, de entre diez mil años y diez millones de años. Se trata de una fracción mínima de la historia de la Tierra y de cualquier planeta adecuado. Así que, si bien no hemos de temer atascos en autopistas espaciales del futuro, parece bastante probable que algún tipo de vida, al menos la más básica, sea relativamente habitual en el cosmos.

Existen dos argumentos más a favor de que la vida no sea tan excepcional. El primero tiene que ver con los ciclos cortos de tiempo defendidos por Lazcano, y consiste en resaltar que los seres vivos aparecieron muy pronto en la Tierra. Sabemos que nuestro planeta tiene unos 4.500 millones de años, y hemos descubierto rastros indiscutibles de algo extraño, microscópico pero vivo al fin y al cabo, en rocas sedimentarias de hace 3.800 millones de años. Y aunque sean indefinibles, tales organismos poseían ya una cierta complejidad, combinando proteínas y código genético, según parece indicar la composición de los restos de carbono que han dejado tras de sí. Por tanto, entre el fin del infierno de meteoritos e inmensas sacudidas geológicas hace 3.900 millones de años, y la aparición de la vida, nos quedan únicamente 100 millones de años para llegar de lo prebiótico a lo abiertamente vivo. En consecuencia podemos suponer que tanto las cadenas de ARN como las proteínas estaban formadas antes incluso de que la Tierra tuviera una corteza firme. O la lotería biológica nos tocó muy pronto o, como creen la mayoría de los bioquímicos actuales, la formación de tales macromoléculas resulta relativamente fácil mediante procesos sucesivos de agregación, similares a los que hemos explicado antes. Sin duda, la rapidez con que surgió la vida parece incompatible con la idea de que se trate de un fenómeno de una probabilidad bajísima. Debe de ser relativamente fácil que ocurra para que sucediera tan pronto.

Otro argumento más en apoyo de la evolución química consiste en el hecho, al que ya hemos hecho referencia varias veces, de que el ARN no sólo se replica a sí mismo, sino que encierra también el código para fabricar proteínas. Algunos trozos de la cadena de ARN equivalen a la sucesión exacta de los aminoácidos que forman una proteína. Veamos, por ejemplo, la secuencia GUANINA – ADENINA – CITOSINA – URACILO, la más simple para que aparezcan las cuatro bases del ARN. Si empezamos a leer el código a partir de la guanina, el grupo GUANINA – ADENINA – CITOSINA agregará un aminoácido, en concreto un ácido aspártico, a una futura molécula proteica; y si comenzamos a transcribir las instrucciones a partir de la adenina, la cadena ADENINA – CITOSINA – URACILO agregará una molécula de treonina a la proteína en formación. Aunque para que el proceso sea efectivo este trozo de cadena debe figurar incluido en un segmento mayor (y organizado en un gen), es una realidad que la capacidad de producir aminoácidos, elementos esenciales de las proteínas, aparece incluida dentro de la receta atómica del propio ARN. De hecho, al conservar el orden correcto en que se dispone cada aminoácido, el ARN se convierte en realidad en un sintetizador de proteínas predeterminadas. La estrecha equivalencia de información entre polímeros bióticos (ARN y ADN) y proteínas constituye un fuerte indicio de que ambas estructuras evolucionaron juntas desde los primeros tiempos. No se explica, si no, por qué el ARN y el ADN disponen sus bases nitrogenadas en secuencias específicas que sirven para crear proteínas, es decir, formando genes. Por eso hay biólogos que definen al ARN como una sucesión de genes desnudos, en el sentido de que son macromoléculas que sólo se componen de genes y de nada más. No nos equivocamos demasiado, entonces, si definimos la vida en esencia como una actividad replicativa. El ARN y el ADN son replicación y sólo replicación en estado puro, de sí mismos y de piezas de proteínas.

Me llamo LUCA

Si tenemos ARN u otro tipo de cadena replicante y le sumamos proteínas que lo hagan autosuficiente, estaremos a las puertas de disponer del primer organismo vivo. Nos falta una cosa: una cobertura que proteja al ser de las agresiones del entorno y aísle sus procesos vitales, es decir, una membrana. Todas las células actuales tienen membranas y su utilidad resulta decisiva para mantener el metabolismo. Y no sólo como aislantes, sino también como receptáculos. Por ejemplo, una cadena de ARN sin membrana no podría retener cerca de sí a las proteínas que ella misma creó, que se diseminarían y terminarían beneficiando a cualquier otra cadena orgánica. Pero una membrana no parece algo fácil de lograr. No nos basta una capa sólida y aislante, porque en ese caso los nutrientes no podrán entrar en el interior del organismo y entregar la energía necesaria para mantener la vida. La membrana, por tanto, debe tener una propiedad magnífica, la de ser capaz de filtrar las sustancias adecuadas y repeler las perjudiciales. Por fortuna en la naturaleza existen moléculas con tales características; se llaman fosfolípidos. Como su nombre químico indica los fosfolípidos son compuestos de fósforos y ácidos grasos, que se disponen unos sobre otros de una forma especial. El ácido graso rechaza el agua, es decir, es hidrófobo, y hace lo posible por alejarse de ella. Lo podemos comprobar cuando echamos gotas de aceite en un vaso de agua, veremos que el aceite se agrupa sin mezclarse con el agua, como si quisiera escapar de ella. En cambio el fósforo sí encuentra atractiva al agua, es hidrófilo. Gracias a esta dualidad, cuando depositamos moléculas de fosfolípidos en un medio acuoso adoptarán la forma de vesículas más o menos circulares dispuestas en dos capas concéntricas, con las bolitas de fósforo en contacto con el agua y las partes grasas con forma de filamentos unidas entre ellas. Su esquema es similar al de la ilustración de la siguiente página.

Las partes correspondientes al fósforo crean una corteza flexible con diminutos conductos que comunican exterior e interior. La parte grasa presenta también canales que, debido a propiedades químicas concretas, impiden la circulación del agua pero permiten por filtración el paso de sustancias atómicas y moleculares. Para colmo de perfección, los fosfolípidos pueden ser tan largos como queramos, y envolver por tanto al completo estructuras grandes como las células primarias.

Con una probabilidad muy alta, las primeras macromoléculas incorporaron sus membranas gracias a verse rodeadas accidentalmente por fosfolípidos. Cayeron capturadas por decirlo así en redes espesas de fósforo y ácidos grasos. Aunque a todos nos gusta la libertad, en aquellas cárceles orgánicas las macromoléculas se encontraron muy a gusto. Vieron cómo sus procesos se hacían más fáciles y se aceleraban. Disponían de repente de una alta protección y de unas reservas propias de nutrientes y proteínas. Y gracias a ello sufrieron una rápida evolución, que pasó de ser química a biológica. La replicación se hizo mucho más fácil y, lo que es más importante, la asimilación de sustancias se amplió a elementos que producían efectos positivos sobre otras moléculas atrapadas en la membrana. La producción de proteínas se agilizó y las cadenas de ARN, que ya tenían un contacto estrecho con ellas, terminaron incorporando códigos ampliados para la producción masiva de las proteínas esenciales e incluso empezaban a formar ellas mismas las membranas de fosfolípidos. Ahora, ya sí, de forma rotunda y absoluta, podemos hablar del primer organismo vivo, cuya evolución marcaría el destino de todo el planeta Tierra y, por supuesto, de nosotros mismos. Un grupo de bioquímicos ha llamado a este organismo primigenio LUCA, que son las siglas en inglés de Last Universal Common Ancestor (en nuestro idioma Último Antepasado Común Universal). Y no es un juego de palabras. Esta hipótesis considera que todos los seres vivos proceden de una primera célula elemental, que tras producir un número enorme de copias colonizó nuestro planeta al completo. Después se diversificó mediante evolución. Si la teoría es correcta LUCA apareció hace 3.600 millones de años y permaneció sin cambios esenciales durante un larguísimo periodo de tiempo. Comparando datos genéticos de 420 organismos modernos elegidos por su diversidad, los científicos han encontrado entre un cinco y un once por ciento de estructuras que son comunes a todos ellos, lo que significa que pueden considerarse formas orgánicas universales. Gracias al estudio de las funciones de esas estructuras se ha deducido que LUCA poseía enzimas activas para descomponer las moléculas de carbono y nitrato que usaba como nutrientes, y disponía también de un mecanismo de fabricación de proteínas. Se cree igualmente que utilizaba polímeros de ARN como mecanismo de replicación, porque no podía generar ADN. Por fin, hace 2.900 millones de años la acumulación de mutaciones evolutivas dividió a LUCA en los tres dominios de la vida: las bacterias, las arqueas y los eucariotas. Estos últimos darían lugar, mucho más tarde, a la formación de plantas y animales.[8] En definitiva, parece bastante posible que realmente toda la vida actual sea hija de LUCA.

Representación de un fragmento de la bicapa lípidica de una vesículade fosfolípidos, de arquitectura similar a la membrana celular.

Pero otros biólogos, aun aceptando la hipótesis de un único organismo madre, dudan de que éste sea el primer ser vivo que existió. Según su postura, los organismos que originaron la vida tendrían 3.800 millones de años (ya vimos que hemos encontrado rastros biológicos que apuntan a esta posibilidad) y pudieron ser muy diferentes de LUCA, desarrollando su metabolismo gracias a procesos que desconocemos. Quizá, por ejemplo, mantenían una vida basada en el silicio y no en el carbono. El átomo de silicio también resulta muy reactivo y en teoría capaz de hazañas orgánicas similares a las del carbono. Pero en realidad el silicio tiene menos capacidad energética que el carbono, y sus reacciones son algo lentas y menos estables. Sin embargo, afirman los teóricos de la vida de silicio, eso no quiere decir que no existieran seres basados en él. Lo único que nos dice es que la mayor eficacia de los organismos de carbono eliminó, en un proceso muy prematuro de competición biológica, a los pobres seres silícicos. Hay quien cree incluso que algunos de esos organismos pueden haber sobrevivido, escondidos en reductos de nuestro planeta donde ni sospechamos que haya vida. Quién sabe. Sería un espectacular descubrimiento si algún día nos tropezamos en las profundidades de la corteza terrestre o sepultadas bajo los hielos antárticos con unas formas de vida radicalmente diferentes a las que conocemos. Al mismo tiempo, y sin ir tan lejos, otros biólogos consideran que LUCA es efectivamente el organismo del que desciende todo lo vivo, es decir, equivale al tronco del árbol de la vida por poner un símil recurrente, pero creen que está demasiado evolucionado, es demasiado complejo, para constituir el primer ser que existió. Postulan que antes de LUCA hubo otros organismos más simples, algo así como las raíces del árbol, que también fueron eliminados en la lucha por los recursos debido a la mayor efectividad de LUCA, pese a estar basados como él en la química del carbono. Es una hipótesis realista. Tal vez la supremacía de LUCA se debió a que fue el primero en adquirir una membrana altamente funcional. Quedamos a la espera de encontrar algún indicio que nos oriente un poco más en este asunto tan curioso, aunque parece difícil que encontremos una prueba definitiva en un sentido o en otro.

En la actualidad el organismo más sencillo que conocemos es una arquea llamada ARMAN, así como suena, y fue descubierta en fecha tan reciente como el año 2006 por científicos de la Universidad de California.[9] ARMAN vive en el desagüe de una mina abandonada, flotando feliz entre venenos como metales pesados y arsénico concentrado. Su volumen no supera los 0,0006 micrómetros cúbicos, cuando las arqueas más pequeñas conocidas desde antes alcanzan al menos los 0,02 micrómetros cúbicos. Pero pese a su minúsculo tamaño todas las ARMAN son capaces de sintetizar proteínas. Y, lo más importante, se reproducen no gracias a cadenas de ARN, sino que presentan macromoléculas de ADN perfectamente conformadas. Ya vimos que el ADN sólo difiere levemente del ARN, pero no puede unirse a trozos de su propia cadena, sino únicamente a los equivalentes de otras cadenas. Esto es un inconveniente metabólico, pues el ADN necesita mucha más energía para funcionar que el ARN. El ADN tampoco es capaz de catalizarse a sí mismo como hace el ARN y debe verse ayudado por bastantes proteínas. Pero a cambio de estas limitaciones el ADN posee una característica esencial: es muchísimo más efectivo en el proceso de copia. Una macromolécula de ADN puede replicarse a sí misma en cuestión de segundos, y con más exactitud que el ARN. El ADN, en consecuencia, es el mecanismo perfecto para la herencia de la vida. Cuando un organismo dispone de la energía necesaria para mantenerlo el ADN le recompensa con una ventaja crucial, la de reproducirse con gran eficacia. Todos los seres vivos actuales disponen de ADN, así que los organismos del mundo de ARN o fueron eliminados en la competencia biológica primigenia, o lograron evolucionar, como debió de hacer LUCA, hasta adoptar también las claves para la gestión del ADN.[10]

Más adelante, en el capítulo siguiente, hablaremos extensamente del ADN y de sus componentes, los fundamentales genes. Pero ahora hay una idea básica que destacar. Uno de los hechos que más sostienen la hipótesis de un origen común para toda la vida en la Tierra es la uniformidad del código genético en la naturaleza, sea antiguamente sobre el ARN o sobre el ADN en la actualidad. Todos los seres vivos, desde la bacteria más humilde al mamífero más enorme, incluidas por supuesto las personas, utilizamos exactamente el mismo código, el mismo lenguaje dicho de otra manera, para transmitir la herencia. Por si fuera poca la coincidencia de que la materia viviente se configure en base a sólo 22 aminoácidos, la presencia de un único mecanismo de replicación certifica de forma prácticamente definitiva que todos los organismos tuvieron un origen común. En ello se basa, de hecho, la ingeniería genética, que como se ha comprobado es capaz de introducir un gen de una especie, pongamos una ballena azul, en otra especie muy alejada, digamos un tomate, y el tomate incorporará el gen como propio y lo pondrá a funcionar sin problemas. Resulta algo tan sorprendente como si encontráramos una tribu desconocida en las selvas recónditas de Borneo y viéramos que hablan un castellano perfecto sin haber visto nunca a un hombre blanco. En realidad es aún más extraño, y la universalidad del código genético respalda en gran medida las teorías de LUCA, de la evolución química y del nacimiento conjunto de polímeros bióticos y proteínas. El milagro de la vida pudo ocurrir en una o en muchas ocasiones e incluso puede estar ocurriendo en la actualidad; tal vez en algunas zonas de nuestro planeta, sean charquitas cálidas, fumarolas submarinas o capas de arcilla, se siguen produciendo los fenómenos que dieron lugar a la vida primigenia. Pero, como ya señaló Charles Darwin, en las condiciones actuales de dominio absoluto de la vida avanzada los microorganismos de hoy devorarían de inmediato tales moléculas elementales, usándolas como nutrientes. Jamás llegarán a prosperar para generar un metabolismo diferente. Sea única o sean muchas las formas de vida surgidas en la Tierra, solo una, el árbol inmenso al que pertenecemos, ha pervivido y pervivirá en el futuro.

Bailando en la frontera con los virus

Aunque, en realidad, sí hay algunas cosas en la actualidad que quizás poseen todavía las trazas de aquellos organismos que dieron origen a la vida. Esas cosas, para ser más exactos, son las entidades biológicas más abundantes en nuestro planeta. Se les llama virus, y los científicos dudan tanto en considerarlos seres vivos que los libros especializados acuden a términos muy confusos para calificarlos, y hablan de «entes orgánicos», «partículas» e incluso «agentes infecciosos». Porque nadie se atreve a afirmar rotundamente que un virus es algo vivo, ni tampoco a situarlo sin ambages dentro del mundo mineral. Así de raros son los virus, quizá una de las estructuras más alucinantes de la Tierra. Lo que sí parece correcto es denominarlos «agentes infecciosos», porque un virus no puede vivir por sí mismo y todos ellos existen gracias a colonizar células. Cualquier organismo, ya sea la más pequeña de las bacterias o el más complejo vertebrado, pasando por las plantas, los hongos o lo que se nos ocurra, padece el ataque de los virus. Cuando un virus se encuentra en un entorno inanimado es completamente inerte, lo mismo que un grano de arena minúsculo. Puede estar así millones de años, encapsulado y «muerto». Pero colóquenlo cerca de algo con procesos metabólicos y desplegará su actividad hasta replicarse frenéticamente. Los virus roban el material genético de las células para copiarse a sí mismos, de forma ciega, sin objeto ni sentido, y en la mayoría de los casos terminan matando a sus huéspedes. De hecho tienen muy bien puesto el nombre; en latín, virus significa «toxina» o «veneno». Son algo verdaderamente diabólico, tanto que no podríamos concebir que existe si no fuera porque son ellos precisamente lo más numeroso en la naturaleza. Hay más virus que bacterias, más que insectos, más que plantas. Por ahora llevamos descubiertas 5.000 clases diferentes, pero los biólogos creen que existen tal vez millones de tipos de virus ahí fuera aún por encontrar.

Uno de los motivos de nuestro desconocimiento de los virus reside en lo diminutos que son. El más pequeño de los que hemos identificado es el que causa la fiebre aftosa, y mide 20 nanómetros. Como un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro, quiere decir que un centímetro cabrían, puestos uno al lado del otro, medio millón de ellos. Y el más grande tampoco es para tirar cohetes. Por ahora el récord de gigante del mundo viral lo tiene uno llamado poxviridae, que provoca enfermedades de la piel muy desagradables como la viruela entre otras. Un poxviridae mide 300 nanómetros, o sea que sigue siendo mucho menor que cualquier otro organismo. De hecho los virus no fueron descubiertos hasta principios del siglo XX, y nadie pudo ver uno hasta que se inventó el microscopio electrónico, allá por el año 1931. Lo más curioso y terrible consiste en que pese a su exiguo tamaño tienen una estructura activa: una corteza, un envoltorio, la capacidad de producir proteínas y por supuesto un código genético para replicarse. En esencia un virus es un trozo de ARN o de ADN (los hay de los dos tipos) encerrado en una cápsula formada por proteínas y, a veces, rodeado por un envoltorio de lípidos. Nada más. Incluso sus propias cadenas de ARN o de ADN son muy cortas, pero un virus medio puede sintetizar unas cien proteínas. De hecho son casi sólo proteínas; el 90 por ciento del peso de un virus corresponde a sus proteínas, el siete por ciento a los lípidos y sólo el tres por ciento queda para su código genético.

Estructura del virus de la gripe.

Pero qué bien han escogido los virus sus recursos, qué maravillosa economía de medios demuestran. Cada molécula proteínica viral tiene una misión específica. Unas, situadas en la cápsula exterior, están capacitadas para reconocer los tipos de células que suelen infectar. Otras pueden engancharse con receptores concretos de la membrana celular y abrirla para permitir el paso del ARN o del ADN del virus al interior de la célula. Algunas proteínas les sirven para localizar el núcleo e identificar el código genético de la víctima. E incluso las hay que combaten y anulan las defensas del organismo infectado. Las proteínas de los virus realizan estas funciones pese a ser sólo unas pocas moléculas, apenas un puñado de átomos. Una vez que el virus ha penetrado en la célula, su ARN o ADN se cohesiona con el código genético del huésped y lo hace trabajar para él. Literalmente lo secuestra, haciéndole olvidar su programación biológica y obligándolo a producir copias del propio virus. La célula infectada deja de hacer sus tareas habituales y se dedica en exclusiva a duplicar a su raptor. Cada secuencia de ARN o ADN igual a la del virus buscará las proteínas adecuadas dentro de la célula para crear su cápsula y se convertirá en otro virus completo. Cuando no quedan más materiales químicos con que continuar la replicación, la célula muere o revienta, saturada de invasores como está. Entonces los cientos e incluso miles de nuevos virus así formados se expanden por el organismo anfitrión para continuar su replicación destructiva. Pueden caernos mejor o peor (bueno, a todo el mundo los virus les caen muy mal), pero no debemos dejar de admirar el magnífico trabajo de simplificación llevado a cabo por la naturaleza con estas cosas tan horriblemente efectivas.

Quizá lo más conveniente sea considerar a los virus como proto-organismos, porque su existencia es lo que más nos acerca a comprender el límite entre lo vivo y lo inerte. Por ejemplo se han identificado muchas propiedades cristalinas en su organización externa, pero está claro que van más allá de los cristales porque poseen un código adaptado de información que transmitir. Los científicos han desarrollado tres hipótesis para explicar cómo surgieron los virus, y las tres nos remiten a los primeros tiempos biológicos. La primera dice que fueron células muy pequeñas que parasitaban a otras grandes, y que para ahorrar energía terminaron por prescindir de los genes que podían robar a sus anfitriones. Vamos, que se convirtieron en unos auténticos caraduras. La segunda hipótesis es más atrevida, y considera que los virus no son más que trozos de ARN o ADN desprendidos de un código genético mayor, con la casualidad, miren por dónde, de que los trozos rotos retuvieron la capacidad de sintetizar las mínimas proteínas suficientes para poder replicarse. La tercera propuesta dice que se trata de entidades completamente independientes de la evolución celular y por tanto auténticos supervivientes del paso de la materia inerte a la vida, simples cadenas de polímeros químicos que encontraron en las células emergentes las sustancias necesarias para replicarse. Esta idea se ve apoyada por la existencia de viroides, unas entidades aún más simples que los virus, descubiertas en 1978 y que son sólo ARN replicante, sin capacidad de crear proteínas y sin envoltorio de ningún tipo. Pueden creerlo o no, pero esas partículas que dieron lugar al mundo de ARN están aquí todavía y consisten únicamente en cortas cadenas de polímeros (de entre 246 y 1.994 nucleótidos, una nadería química) que catalizan su propios procesos de copia. Los viroides sí que son verdaderos genes desnudos, en una expresión que ya utilizamos antes. Y aunque creemos que sólo atacan a las plantas, causan enfermedades vegetales como el atrofiamiento del tomate o la exocortis en los cítricos. La conclusión es que tanto los viroides como los virus apoyan la teoría del surgimiento espontáneo de la vida a partir de reacciones químicas básicas. Parece que la naturaleza los conservara para convencer de ello a los que aún se muestren escépticos al respecto.

Los bacteriófagos son virus que infectan exclusivamente a bacterias. En esta ilustración se representa su estructura típica (evoca a los vehículos extraterrestres de H.G. Wells en La Guerra de los mundos) mientras inocula su material genético, a través de la pared y la membrana, en una bacteria.

Pero la humanidad ha pagado un precio muy alto por contemplar estas reliquias de la vida emergente. Como los virus no tienen metabolismo propio su única forma de existir es usando a células vivas para reproducirse. Algunos resultan más o menos inofensivos, porque se replican lentamente y no causan demasiadas molestias en el huésped; sin embargo, la inmensa mayoría provoca enfermedades, muchas de ellas gravísimas. Los virus son, sin duda alguna, los mayores asesinos de la historia, atacando no sólo a las personas, sino a cualquier organismo sobre la Tierra. La lista de dolencias causadas por virus llenaría varias páginas de este libro. Van desde las leves como el resfriado común hasta horribles y mortíferas como el ébola, capaz de acabar con un adulto sano en cuestión de horas, o el mal de Marburg, que al primer día provoca fiebres y conjuntivitis, al tercero alteraciones mentales y al noveno te mata a causa de hemorragias masivas e incontrolables. Los pocos pacientes que sobreviven quedan afectados para siempre de graves crisis psicóticas. A la largo de nuestra vida todos los seres, grandes, medianos o minúsculos, sufriremos el ataque indiscriminado, repetido y salvaje de los virus. Y disponemos de muy pocas armas contra ellos. Nuestra principal defensa frente a algunos virus (y también contra las bacterias) son las vacunas.

La historia de las vacunas es muy curiosa, empezando por el nombre. En el año 1796 un médico rural inglés llamado Edward Jenner realizó una observación importante: las mujeres que trabajaban ordeñando vacas no se contagiaban de viruela, una enfermedad frecuente y mortífera en aquella época. Pero sí padecían la viruela de las vacas, una variedad menos maligna. Jenner llegó a la suposición de que, al estar expuestas a la viruela vacuna, las ordeñadoras se inmunizaban contra la versión humana del mal. Así que, sin más trabajos teóricos ni pruebas previas, Jenner hizo algo que hoy día le costaría caro, por ir en contra de todos los protocolos de pruebas médicas en personas: cogió líquidos de una mujer infectada de la viruela vacuna y, sin cortarse un pelo, se los inyectó a un niño de ocho años. La criatura que ejerció de conejillo de indias se llamaba James Phipps, quien por supuesto enfermó levemente. Sólo dos días después Jenner le inoculó fluidos de pacientes con viruela humana, a ver qué pasaba. Por suerte para el crío y para el mundo en general la cosa funcionó y James Phipps se mostró inmune. La vacuna contra la viruela se extendió, convirtió a Jenner en un médico famoso y evitó muchas muertes, pero aún así habría que esperar casi un siglo, hasta 1881, para que se comprendiera el mecanismo por el actuaba. El honor de explicarlo correspondió al francés Louis Pasteur, quien dijo que el organismo humano guardaba el recuerdo de algunas de las enfermedades padecidas creando anticuerpos, moléculas específicas que combatían una reinfección desde el inicio e impedían sufrir de nuevo el mismo mal. Por lo tanto, introduciendo en una persona sana una versión debilitada del patógeno se conseguía que desarrollara los anticuerpos sin necesidad de pasar antes la enfermedad; se trataba, decía Pasteur, de engañar al sistema inmunitario humano. La producción de vacunas contra diversas infecciones se disparó y se decidió conservar el nombre original en honor a las ordeñadoras de Jenner. Existen vacunas útiles contra un buen número de virus y muchas bacterias, y con ellas se han salvado millones de vidas. Por ejemplo, la triple vírica, que se inyecta a los bebés al año de edad, inmuniza contra el sarampión, la rubeola y las paperas, y ha contribuido a disminuir drásticamente las cifras de mortalidad infantil. Bueno es recordarlo para evitar la imprudencia, producto de una absurda leyenda urbana, de no vacunar a los hijos creyendo que les evitamos ser víctimas de una conspiración farmacéutico-científico-gubernamental a escala planetaria.

Sin embargo las vacunas no son una solución definitiva contra los virus porque lo peor es que muchos de ellos mutan, alterando algunas pocas de sus proteínas para eludir nuestras defensas. Por eso tenemos que vacunarnos cada año contra la gripe, porque la composición del virus que la provoca varía continuamente. A veces la mutación es tan rápida que ni siquiera sirve hacer vacunas temporales. El virus de la hepatitis C, por ejemplo, cambia tanto y a tal velocidad que los anticuerpos creados por una vacuna no llegarían a identificarlo y atacarlo posteriormente, así que no existe vacuna para esa enfermedad; en cambio, los virus de la hepatitis A y B son más estables y sí hay vacunas que nos inmunizan (bastante, no del todo) contra ellos. La capacidad de cambio rápido de los virus es siempre la mayor dificultad para el desarrollo de vacunas, y además algunas de estas mutaciones súbitas han dado lugar a epidemias de una mortandad horripilante. Por ejemplo, en sólo dos años, entre 1918 y 1919, el virus de la gripe común se alteró y aniquiló al cinco por ciento de la población humana. A la nueva enfermedad se la conoció como gripe española y arrebató la vida a unos 50 millones de personas, una cifra que algunos estudios recientes elevan al doble al incluir partes de defunción que presentaban causas erróneas de la muerte, o también a soldados de la Primera Guerra Mundial que no fallecieron en combate sino por la epidemia: algunos batallones perdieron hasta al 80 por ciento de sus hombres sin llegar a luchar ni recibir un solo disparo. Después la gripe española desapareció tan bruscamente como había llegado, quizá a consecuencia de una nueva mutación, benigna para nosotros en este caso. Nadie sabe si podrá resurgir de nuevo en algún invierno futuro.[11]

Como los virus no tienen metabolismo, los antibióticos no son eficaces contra ellos. Una vez que nos han infectado sólo podemos eliminarlos matando a su vez a las células que los hospedan, lo que lógicamente no es una buena idea. El único tratamiento posible consiste en antivirales que refuerzan los mecanismos naturales de defensa. En concreto, nuestros cuerpos, al localizar una invasión viral, segregan sustancias que bloquean los receptores de la membrana celular, justo los puntos que las proteínas del virus identifican como puerta de entrada para invadir las células. Es lo que hacemos, por ejemplo, cuando nos ponemos crema para el herpes labial. Pero nuestra protección contra los virus es muy limitada. La mayoría de las veces el organismo los detecta demasiado tarde. Pueden estar latentes en nuestro cuerpo durante años y de pronto empezar a actuar en masa con una rapidez de destrucción aterradora. En otras ocasiones los virus llegan a atacar al propio sistema inmunológico, lo que supone la pesadilla de la medicina. Y es justo lo que ocurre con el virus del Síndrome de Inmuno Deficiencia Adquirida, o SIDA, la mayor epidemia que heredamos del siglo XX. El causante del SIDA es un tipejo llamado VIH lentivirae, que mide 80 nanómetros y cuyo ARN sólo se puede replicar usando el ADN de los leucocitos o glóbulos blancos, precisamente las células encargadas de combatir a los microbios patógenos. El paciente muere, pues, afectado por múltiples infecciones, porque se queda sin defensas ante cualquier organismo oportunista que entre en su cuerpo. Se trata sin duda del virus mejor estudiado, conocemos cada una de sus proteínas y las funciones de las mismas, sabemos todo sobre él, cómo invade las células, cada paso químico por el que secuestra al ADN de los glóbulos blancos, y sin embargo no podemos exterminarlo. Lo más que se ha conseguido es detener su proliferación con medicamentos llamados retrovirales. Así de terribles y poderosos en su pequeñez son los virus. Y aún hay más. En los últimos años se ha confirmado que varias clases de cáncer son causadas por virus. Lo mismo se está estudiando con enfermedades mentales como la esquizofrenia, la depresión o el Alzheimer, en las que nuestros diminutos enemigos parecen jugar algún papel. Los virus aún son grandes desconocidos. Podremos combatirlos y ganarles alguna batalla, pero sin duda nunca lograremos vencerlos. Tenemos que resignarnos a convivir con ellos. Están aquí casi desde el inicio de nuestro mundo y aquí se quedarán para siempre.

Dejemos a los virus con su admirable y aterradora simplicidad. A continuación nos toca aprender cosas acerca de los organismos indiscutiblemente vivos más pequeños que existen, las bacterias y sus similares. Pero antes me parece imprescindible hacer una aclaración importante. La terminología usada por los científicos y los divulgadores de la ciencia al hablar de la vida microscópica, y de la biología en general, parece a veces humanizar los procesos naturales. Decimos, por ejemplo, que la evolución «busca» o «incorpora», que los organismos «eligen», «prefieren», «otorgan», etcétera, palabras que denotan algún tipo de decisión propia de la mente humana. Por eso hay que dejar claro que se trata sólo de una forma didáctica de hablar. Los procesos biológicos son distintos de los procesos mentales y sólo se rigen por leyes automáticas que excluyen cualquier opción. Las reacciones químicas inevitables nos ocurren a las propias personas, que no sólo interactuamos con nuestro entorno cuando procesamos algo mentalmente; lo cierto es que la mayor parte de las reacciones ambientales habituales en nuestros cuerpos son absolutamente independientes de nuestra voluntad. Con el frío se nos eriza el pelo. Una luz fuerte provoca la contracción de nuestras pupilas. Un susto nos dispara los niveles de adrenalina en sangre. En la infancia y la adolescencia se activa de manera automática la hormona del crecimiento. Si tenemos calor las células empiezan a disipar el exceso de temperatura en forma de transpiración. Hay miles de ejemplos. Y todas estos fenómenos se basan en relaciones químicas. Nuestros órganos están llenos de sustancias reactivas ante estímulos determinados. No somos muy diferentes a un átomo que emite un electrón cuando se ve golpeado por un fotón de luz, el motivo reside en las mismas leyes naturales. Así funcionan todos los organismos vivos y la propia evolución, creando y conservando compuestos químicos que provocan reacciones basadas en el intercambio de partículas atómicas. La única diferencia entre las reglas que gobiernan un átomo y los seres biológicos es una mayor complejidad, no un misterioso hálito vital. Es un error atribuirle decisiones a la naturaleza o a los seres microscópicos. Por tanto, cuando lean expresiones como «la molécula tal escoge sus partículas complementarias» o «la membrana de la célula deja pasar cual compuesto», no deben pensar en ningún rastro de intangible voluntad microscópica. Existe solamente una composición química que obliga por leyes naturales a ese comportamiento determinado. Y es importante que recuerden esto para todo lo que nos queda de libro, porque evitaremos muchos malentendidos, sobre todo al hablar de la evolución y la selección natural.

4 Hasta el año 2002 se creía que eran sólo veinte los aminoácidos que componen los seres vivos, pero entonces se descubrieron dos más: la selenocisteína y la pirrolisina. Éste último sólo es utilizado por organismos muy primitivos, como las arqueobacterias. Muchos otros aminoácidos, que no aparecen en la estructura de la materia viva, nos son útiles porque actúan como reguladores del metabolismo, en forma por ejemplo de vitaminas o neurotransmisores.

5 En química se entiende por azúcar no sólo a lo que echamos en el café o en los pasteles, sino también a unos compuestos denominados glúcidos, algunos de lo cuales tienen, eso sí, sabor dulce.

6 Un mol es la unidad química con que se mide la cantidad de cualquier sustancia. Se calcula en relación al carbono, en concreto sobre cuántos átomos de carbono contienen 12 gramos de carbono-12. Un mol, por tanto, es un número fijo que equivale a 6,02214129 multiplicado por 1023. Un mol del elemento que sea contiene ese número de átomos. Pese a su extraña complejidad es la unidad más adecuada para calcular los volúmenes químicos.

7 Para resaltar cómo los procesos vitales dependen de mínimas variaciones atómicas, les contaré que el plegado defectuoso de PrPc estaba ocasionado por la presencia en su aminoácido 178 de una sola molécula de ácido aspártico donde debía haber aspartina, y por una molécula de valina de más en el aminoácido 129.

8 Me estoy adelantando con términos que quizás no les sean familiares. Tanto las arqueas como los primeros eucariotas son organismos unicelulares parecidos a las bacterias, pero con diferencias fundamentales. Los veremos dentro de poco.

9 ARMAN proviene de Archaeal Richmond Mine Acidophilic Nanoorganisms, en español Nanoorganismos Arqueales Acidófilos de la Mina de Richmond. Los biólogos no se rompieron la cabeza poniéndole nombre a este ser.

10 Hay que hacer una matización: el ARN no ha desaparecido de las células, sino que sigue existiendo dentro de ellas y mediando en las funciones de copia. Actúa como una especie de ayudante indispensable del ADN.

11 El nombre de gripe española es un triste malentendido, porque este país no tuvo nada que ver con su aparición. Se la denominó así debido a la cobertura informativa que tuvo en España la enfermedad. Aunque los primeros casos se produjeron en Francia, este país y el resto de aliados de la Primera Guerra Mundial sometieron a censura las noticias referidas a ella para no crear alarma en medio de una situación bélica. La prensa española informó de la epidemia sin obstáculos, por eso durante un tiempo dio la sensación de que España era el único lugar afectado.

¿QUIÉN ANDA AHÍ? SERES SIMPLES Y MARAVILLOSOS

Como hemos visto hasta ahora, un ser vivo, por muy elemental que sea, debe tener: 1) un código genético que le permita duplicarse; 2) unas proteínas que regulen sus funciones; 3) una membrana que le aísle; y 4) un metabolismo propio (esto último es lo que les falta a los virus para alcanzar el estatus de cosas vivientes). Si alguna aglomeración ordenada de proteínas, ácidos y fosfolípidos reúne estas condiciones estaremos ante organismos, ante seres que indudablemente han alcanzado el milagro de la existencia biológica. Durante miles de millones de años toda la vida fue maravillosa por su simpleza, y sin embargo dentro de tal sencillez se desarrollaron todos los mecanismos que han llevado a la diversidad de la naturaleza actual. En este capítulo vamos a ver las expresiones más básicas de lo indudablemente vivo, los seres unicelulares, que siguen con nosotros sin apenas cambios sustanciales desde casi el origen de la Tierra.

Bacterias por todas partes

Según las condiciones que hemos contemplado los seres vivos actuales más simples son las bacterias. En realidad son las bacterias y las arqueas. Todo el mundo sabe más o menos qué es una bacteria, pero pocas personas han oído hablar de las arqueas, y el motivo de ello es que hasta hace muy pocos años las arqueas estaban incluidas dentro del mundo bacteriano. Arqueas y bacterias parecen ser casi iguales, tienen los mismos tamaños, los mismos procesos metabólicos, más o menos igual aspecto y estructura. Por eso no fue hasta 1977 cuando los análisis de las secuencias moleculares demostraron que las arqueas formaban un tipo de organismos lo bastante distintos para ser considerados independientes de las bacterias. Las características diferenciales sólo resultan claras para los especialistas, porque se refieren a detalles puramente bioquímicos. En concreto se encontró que las arqueas poseen una membrana formada por moléculas que no usa ningún otro ser, y también que el quince por ciento de las proteínas que fabrican son exclusivas y no se hallan en otros organismos. Según los biólogos estas propiedades y algunas aún más sutiles justifican crear una división de la vida sólo para ellas, y debemos de creerlos, porque tales aparentes menudencias tienen consecuencias importantes. Por ejemplo no se conocen arqueas que provoquen enfermedades ni en animales ni en plantas. Las arqueas poseen además algunos récords curiosos. Excluyendo a los virus, son las estructuras proteínicas más numerosas del mundo. También son las células más antiguas; se han encontrado fósiles de arqueas de hace 3.500 millones de años, así que posiblemente compongan el primer descendiente de LUCA que creó un linaje presente hasta hoy. Por último, algunas arqueas constituyen los organismos más rápidos del planeta. No se rían. Comparativamente a su tamaño las arqueas son mucho más veloces que las gacelas. Pueden recorrer en un segundo una distancia igual a 500 veces su propia longitud, gracias a una cola proteínica que mueven en giros vertiginosos como la hélice de un barco. Para superarlas el animal más rápido, el guepardo, debería alcanzar los 3.000 kilómetros por hora.

Una bacteria flagelada y sus orgánulos.

De todas formas, y como mi intención no es convertirles a ustedes en bioquímicos, a partir de ahora vamos a considerar a arqueas y bacterias un grupo común de organismos. Comparten la misma forma de vida y poseen muchas más características semejantes que diferencias, así que hablar separadamente de ellas complicaría innecesariamente la lectura de este libro. El principal punto en común entre arqueas y bacterias es que ambas son células solitarias que no tienen un núcleo definido. Una célula es la estructura mínima que puede considerarse viva, y cuyo nombre proviene del latín «cellus», que significa «hueco», porque en esencia consiste en una membrana que encierra un líquido acuoso donde flotan proteínas, ADN y otras sustancias químicas con un gran índice de concentración. Las células más simples no tienen un núcleo definido y el ADN está mezclado con las demás moléculas en una especie de caldo confuso. Por contra las células más avanzadas disponen de un núcleo diferenciado protegido por membranas internas, así como algunos órganos especializados e identificables. Todos los seres vivos estamos formados por células, unos por una sola y otros por billones, como los peces, anfibios, reptiles o mamíferos. Las bacterias (y las arqueas) son en sí mismas una sola célula de las más simples. Por eso se les llama seres unicelulares procariotas, donde procariotas significa «sin núcleo definido».

Las células con núcleo, por ejemplo las de nuestro cuerpo, son mucho más grandes, hasta diez mil veces más que las no nucleadas. Y a veces pueden ser incluso enormes, como ocurre con los huevos, cuya yema es una sola y enorme macrocélula, ya sean de pez, de gallina o de dinosaurio. El mayor huevo encontrado jamás se localizó en Chechenia en abril de 2012 y medía casi un metro de diámetro. No se sabe aún qué especie de dinosaurio lo puso, pero posiblemente la yema de tal huevo sea la mayor célula conocida. De todas formas lo normal que es todas las células sean microscópicas, y en concreto las procariotas son tan pequeñas que se miden en micrómetros, e incluso en décimas de micrómetros. Un micrómetro es la millonésima parte de un metro y se escribe µm. En general las bacterias miden entre los 0,5 y los 5 µm y por tanto resultan observables mediante microscopios normales, aunque algunas, como las llamadas micoplasmas, son tan pequeñas como un virus y otras, muy pocas, miden más de medio milímetro y resultan visibles a simple vista.[12] Las bacterias también tienen formas muy diferentes entre sí. Hay algunas que parecen bastones diminutos, otras son esféricas, o pueden recordarnos a gotas de agua, a tiras estrechas y ondulantes, e incluso a espirales al estilo de la pasta italiana llamada fusili, como hélices alargadas. Tal vez tanta variedad de tamaños y de formas se deba a los muchos años que han tenido para ir cambiando y evolucionando. Los primeros indicios de bacterias consisten en unos bloques pétreos acuáticos de origen biológico llamados estromatolitos, y los hemos encontrado de hasta 3.400 millones de años de antigüedad en su base. Los estromatolitos son restos fósiles resultado de la actividad de miles de millones de bacterias durante miles de millones de años. Cuando las bacterias se agrupan en colonias en zonas costeras del mar comparten una serie de rutinas biológicas que provocan un residuo pegajoso, al que se van adheriendo motas de arena. Eso son los estromatolitos, y van creciendo a lo largo del tiempo hasta alcanzar a veces los cientos de metros de extensión. Se hacen visibles como estructuras similares a coliflores, muy duras, de color oscuro, resbaladizas y de formas diversas (alargadas, aplanadas o redondeadas), que incluso llegan a sobresalir del nivel del mar. Conocemos muchos estromatolitos por todo el mundo ya sin actividad bacteriana, pero en 1961 los científicos descubrieron en el norte de Australia una formación de estromatolitos con bacterias… vivas. Se creía que estas primeras bacterias habían terminado siendo devoradas en su totalidad por seres más complejos, así que fue una sorpresa tremenda encontrarlas. Aún hoy día se pueden ver a estas verdaderas reliquias de la vida respirando y existiendo igual que hace 3.400 millones de años. Es casi un milagro que podamos contemplar con nuestros propios ojos la vida tal y como era entonces, aunque a decir verdad el espectáculo tampoco es para sufrir un shock emocional: sólo se ven las formas redondeadas, negras y feas de los estromatolitos con su viscosa película bacteriana encima y, de vez en cuando, unas burbujitas que salen a la superficie (la respiración de las bacterias). Pero para los biólogos son un tesoro.

Con el tiempo las bacterias han aprendido a alimentarse con cualquier cosa que puedan ustedes imaginar. Digan lo que sea, y las bacterias se lo comerán. Las hay que devoran azufre, hierro, amoniaco, rocas, manganeso, nitrógeno, cobalto, incluso sustancias tan mortíferas como el ácido sulfúrico. Acidithiobacillus thiooxidans, sin ir más lejos, vive en concentraciones de ácido sulfúrico tan elevadas que podrían disolver un transatlántico y a todo su contenido, incluidos por supuesto tripulantes y pasajeros. Y sin embargo allí está ella desde hace quién sabe cuántos millones de años, oxidando tranquilamente sulfuro de hidrógeno (H2S), es decir, añadiéndole oxígeno que obtiene de la atmósfera. Por cada molécula oxidada se crea energía aprovechable para la bacteria y una molécula del temible H2SO4. Por tanto, el ácido sulfúrico (o H2SO4) es el producto de desecho de su metabolismo y nadie se explica todavía cómo Acidithiobacillus thiooxidans es capaz de resistir a una sustancia que derrite los metales; es más, fuera del ácido sulfúrico muere inmediatamente. Pese a todo, el colmo de la adaptación de las bacterias para nutrirse de cualquier sustancia se alcanza con las que viven en entornos mortalmente radioactivos. Por ejemplo, una especie llamada Micrococcus radiophilus está encantada devorando los residuos de plutonio en el interior de los reactores nucleares. Este organismo microscópico puede recomponer de manera automática, perfecta y en décimas de segundo su ADN, cuyas secuencias son continuamente destruidas por la radiación. Cada año los científicos descubren nuevas bacterias que viven en ambientes extremos, y son por ello llamadas extremófilas (etimológicamente, «amantes de lo extremo»). Los primeros organismos que sorprendieron por existir donde se suponía que era imposible el mantenimiento de la vida se hallaron en España, concretamente en el Río Tinto, dentro de la provincia de Huelva. Ese río arrastra agua con gran cantidad de hierro disuelto producto de la actividad minera de extracción de piritas, y la acidez de sus aguas es tan alta que se pensaba que anulaba cualquier función biológica. Pero la arquea Picrophilus y la bacteria Ferroplasma acidarmanus viven estupendamente allí, devorando los ácidos de hierro como un niño se atracaría de su pastel de cumpleaños. Desde entonces hemos estudiado bacterias adaptadas a existir sin problemas en entornos de enorme sequedad como la arena profunda de los desiertos, de tremenda presión como los 11.000 metros bajo el mar de la Fosa de las Marianas, de gran salinidad como el Mar Muerto, en lugares tan fríos como los hielos polares profundos o tan hirvientes como las chimeneas volcánicas. El organismo que mejor aguanta el calor es Pirylobus fumarii, que se reproduce con toda normalidad dentro de fumarolas submarinas donde el agua alcanza los 114 grados de temperatura. En definitiva, cuanto más sabemos de las bacterias más se amplían los límites de la vida, y ambientes que hace sólo cincuenta años considerábamos inviables parecen ahora escenarios propicios para la existencia animada. Todavía ignoramos en realidad dónde se encuentra la frontera en que lo vivo no puede desarrollarse, pero parece que queda mucho más lejos de lo que habíamos podido imaginarnos nunca.

Aún así, todos los casos de bacterias extremófilas a las que nos hemos referido hasta ahora son relativamente raras, y muchas abiertamente insólitas. Parecen ser especializaciones evolutivas concretas y desde luego sorprendentes, pero minoritarias. En realidad la mayoría de las bacterias viven en ambientes similares a los nuestros y se alimentan de nutrientes más normales, como materia orgánica viva o en descomposición. Pero entre que comen casi de todo, que ocupan cualquier nicho ecológico imaginable y que han tenido miles de millones años para multiplicarse, las bacterias están por todas partes. Las encontramos en el aire, sobre cualquier tipo de suelo, arriba y abajo de todos los mares y océanos, en el interior de los seres vivos, o enterradas hasta a cinco kilómetros de profundidad. Y las hay por billones de billones… no de individuos bacterianos, sino de toneladas de ellos. Si tomásemos sólo las bacterias subterráneas y las depositáramos en la superficie cubriríamos la Tierra con una capa de quince metros de altura más o menos. Si pudiéramos contarlas se estima que encontraríamos unos cuarenta millones de células bacterianas por cada gramo de arena y mil millones por cada litro de agua dulce. En total, y este número es uno de los más inverificables de los que aparecen en este libro, se calcula que existen unos cinco millones de trillones de trillones (o 5×1030) de bacterias en este instante en el mundo, muchas de las cuales colonizan todos los animales, las plantas, los hongos, los microorganismos e incluso a otras bacterias más grandes. Nuestro planeta pertenece a las bacterias, aunque nos cueste entenderlo y aceptarlo. Y aunque conocemos miles de especies se cree que aún no hemos descrito ni el diez por ciento de las que suponemos que existen. Casi cada lugar que miramos ratifica el indiscutible éxito de la vida en la Tierra, que lo cubre todo con un manto verde; pero la verdadera prueba definitiva de la omnipresencia y energía de las cosas vivas consiste en la ubicuidad de las bacterias. No podemos encontrar ningún rincón donde no se alimenten, crezcan y se reproduzcan. Si algún día una catástrofe terrible acabara con la vida compleja ellas seguirán aquí sin duda alguna. Desde su punto de vista nosotros habremos sido una especie de efímero, curioso y complicado estadio temporal de la vida.

En nuestros propios cuerpos hay de media diez veces más bacterias que células humanas. Un adulto de talla media está compuesto por ochenta billones de células, pero es el casero involuntario de ochocientos billones de bacterias. No podemos librarnos de ellas. Un recién nacido viene al mundo hospedándolas ya y nunca dejará de alojarlas hasta su muerte, cuando sea un anciano. Repartidas por toda nuestra superficie, se alimentan espléndidamente de las escamas del piel que desprendemos y de las sabrosas grasas segregadas por las glándulas sebáceas. Tenemos una media de quinientos billones de bacterias siempre encima nuestro, lo que equivale a un millón y medio por cada centímetro cuadrado de piel. Pero la distribución no es exactamente equitativa. Tienen preferencia por los rinconcitos cálidos y protegidos, a saber: nuestras narices y bocas, las axilas, el ombligo (un ombligo es el hogar él solo de una media de 2.368 tipos distintos de bacterias), las ingles, los pliegues de los órganos sexuales, el ano y los espacios entre los dedos. Las bacterias, al vivir sobre nosotros, son las que nos provocan halitosis, placa dental y caries, y sobre todo el mal olor corporal, ya que sus productos de desecho suelen ser gases ácidos no muy agradables al olfato. No se trata pues de nuestro sudor, porque el sudor está compuesto en un 99 por ciento de agua y por tanto no huele a nada. Cuando nos duchamos, nos ponemos desodorante o nos lavamos la boca aniquilamos las bacterias por millones, pero tardan poco en recuperarse, en realidad menos de uno o dos días. Y toca lavarnos otra vez si queremos tener una vida social normalizada. Aún así, la mayoría de las bacterias humanas están adaptadas a vivir dentro de nuestro organismo, desde las raíces del pelo al interior de la punta de las uñas de los pies. Aunque, en general, prefieren con diferencia la garganta, el sistema respiratorio, el tracto digestivo y los intestinos. En total cerca de dos kilos de nuestro peso corporal está constituido por las bacterias que acogemos. Y hacen falta muchísimas bacterias para completar dos kilos: tantas como tenemos dentro de nosotros. Cientos de billones de ellas. Para que se hagan una idea, unos diez millones de ejemplares bacterianos viven en cada gramo de nuestro tejido intestinal.

Como las bacterias están con nosotros desde siempre los seres complejos hemos sido capaces de llegar a ciertos acuerdos beneficiosos con ellas. Los cien billones de bacterias que pastan en nuestro sistema digestivo nos ayudan a digerir los alimentos, hasta el punto de que sin su actuación no seríamos capaces de llevar a cabo procesos esenciales como producir vitaminas B y K, ácido fólico o biotina, sustancias que necesitamos diariamente. Incluso evitan que los desechos de la comida se acumulen en el tracto digestivo y nos causen infecciones; las bacterias se encargan de devorar gran parte de esos desechos y transformarlos en gases, mucho más fáciles de eliminar del cuerpo (se imaginan cómo los expulsamos, ¿verdad?). Sin bacterias no podríamos soportar los lácteos y tendríamos que renunciar a placeres como el queso, los yogures o un agradable vaso de leche, porque sólo las enzimas que segregan nuestros okupas bacterianos son capaces de transformar la lactosa en algo no tóxico para nosotros. ¿Conocen los famosos bífidus y Casei inmunitas que tanto se anuncian por televisión? Pues no son más que concentrados de bacterias beneficiosas, millones en cada botecito, que refuerzan nuestro sistema inmunitario gracias a incrementar el número de ejemplares llamados Lactobacillus en el intestino. Es cierto, las bacterias beneficiosas nos ayudan a evitar infecciones porque mantienen a raya e incluso aniquilan a otras que nos provocan enfermedades. De todas formas, si no quieren gastarse dinero en esos productos un simple yogurt posee casi los mismos efectos. Aunque hay un punto de equilibrio. No se les ocurra atracarse de tales concentrados bacterianos, porque un exceso puede ser tan perjudicial como la escasez. Y si estos diminutos inquilinos son importantes para las personas, para los herbívoros resultan directamente esenciales. Ningún animal podría alimentarse de hierba sin bacterias, ya que los organismos animales no son capaces de digerir la celulosa de las plantas. Son las bacterias del tracto digestivo de los herbívoros los únicos organismos que logran transformar la celulosa en glucosa, y la glucosa es lo más parecido a la gasolina de la vida. Sin bacterias no habría herbívoros y todos los animales deberíamos comer sólo carne. ¿Creen que eso sería posible? Pues claro que no. ¿Quién estaría en la base de la pirámide nutritiva si el antílope tuviera que comerse al león, y viceversa? Ningún animal mantendría los eslabones de la cadena alimentaria, que se rompería por todos lados. La vida más allá de los microorganismos sería imposible sin las bacterias. Y hay más. Sólo las bacterias pueden extraer el nitrógeno y usarlo como materia prima para fabricar aminoácidos, ADN y otras estructuras imprescindibles para la vida. Lo hacen las que viven en las raíces de las plantas, que fijan el nitrógeno del suelo y se lo suministran a los vegetales ya preparado y utilizable. De los vegetales lo obtienen los herbívoros y de ellos, al comérnoslos, los carnívoros. Así de importantes son para nosotros las bacterias, y tanto les debemos, incluido el nitrógeno que forma nuestras biomoléculas.

Claro que hasta ahora hemos hablado de las bacterias buenas; pero hay muchos tipos, miles de ellas, que nos causan problemas, a nosotros y a cualquier ser vivo. Muchos problemas: casi el 85 por ciento de las enfermedades conocidas en el ser humano se deben en mayor o menor medida a la intervención de bacterias. Por tanto, si decíamos que la lista de males provocados por virus es larguísima, ni les cuento la que corresponde a las bacterias. Bastantes dolencias bacterianas resultan tan mortales como las debidas a los virus. Por ejemplo, la tuberculosis, el cólera, la peste o la neumonía, el tétanos, la rabia, la lepra o el tifus (y esto es una serie que he escrito según se me iba ocurriendo dentro de unas posibilidades larguísimas) son algunas de las grandes plagas de la historia, que han aniquilado, y lo siguen haciendo por desgracia, a cientos de millones de personas. Incluso bacterias beneficiosas o al menos neutras en condiciones normales que viven en nuestros cuerpos se transforman de repente en maniacas asesinas. La meningitis o la pulmonía, por ejemplo, está causadas por unas bacterias llamadas Staphilococcus y Streptococcus, que todos llevamos en la garganta y que no suelen causarnos ningún daño. Nadie sabe por qué, pero organismos que conviven con nosotros durante decenas de años deciden matarnos de repente, a veces en cuestión de horas o días. En los últimos tiempos se siguen descubriendo nuevas enfermedades provocadas por bacterias. Provocó bastante conmoción que se confirmara que las úlceras de estómago o que problemas mortales del corazón, incluidos los infartos de miocardio, tienen implicaciones bacterianas. Varios tipos de cáncer, como el de colon o los linfomas, no parecen ajenos a las bacterias, y tampoco lo es un mal tan terrible como la esclerosis múltiple. Los biólogos creen que aún nos queda mucho que descubrir todavía, y encontraremos bacterias implicadas en enfermedades con relaciones que ahora ni suponemos. Se apunta incluso que algunas deformaciones congénitas pueden estar provocadas por infecciones bacterianas que actúan sobre el feto en formación, dentro del útero de la madre. Y para no alargar la narración de horrores, quizá mejor nos saltamos la parte de las pérdidas multimillonarias que las bacterias causan cada año por epidemias en la ganadería o la agricultura, o sobre los daños en la flora y fauna salvajes.

Las bacterias patógenas más comunes.

Antes de mediados del siglo XX cualquier infección bacteriana solía terminar con la muerte, ya que no había forma de combatirla. Aparte de los casos en que existía una vacuna, las únicas prevenciones posibles eran lavarse las manos con frecuencia y mantenerse lejos de los enfermos. Aún me estremecen, cuando releo libros de historia de la medicina, las narraciones dedicadas al aislamiento de los tuberculosos o a las campanillas que debían portar los enfermos de lepra. El pánico del ser humano a las infecciones se debía no sólo a sus terribles efectos, sino a que nadie sabía por qué ocurrían. La Andalucía musulmana sufrió una tremenda epidemia de peste negra en el siglo XIV y los médicos Ibn Khatima e Ibn Al-Jatib conjeturaron que la causa estribaba en unas entidades que penetraban en el cuerpo humano, lo devoraban por dentro y pasaban de unos enfermos a otros. Pero hubo que esperar hasta 1683 y a la fabricación de microscopios lo bastante potentes para que se pudieran observar bacterias directamente, y se confirmara de esta forma la intuición de la medicina andalusí. Ya en el siglo XIX Louis Pasteur y Robert Koch describieron estas entidades omnipresentes y peligrosas, y la gente supo que eran la causa de la mayoría de las infecciones. Se les bautizó por fin como bacterias, pero todo el mundo seguía ignorando como combatirlas, aparte de mantener normas básicas de higiene y, como siempre, aislar a los afectados. Al enfermar la única esperanza posible era que nuestro sistema inmunitario lograra triunfar, una esperanza en mucho casos demasiado remota.

En todos los libros de medicina se cita a Alexander Fleming como el gran héroe en la búsqueda de los antibióticos, pero es una verdad a medias. Lo cierto es que el ser humano había aprendido a utilizar sustancias que luchaban contra las infecciones desde mucho antes. Por ejemplo, nos consta que en China, hace más de 2.500 años, descubrieron que colocando soja fermentada con hongos sobre zonas infectadas de la piel el enfermo de lepra mejoraba e incluso sanaba. Lo mismo sabemos que hacían los egipcios por la misma época y los griegos posteriormente, utilizando mohos de diversos tipos. Como muchos otros conocimientos la sabiduría en torno a uso de hongos o mohos para combatir infecciones se perdió en las tinieblas de la Edad Media. Hubo que esperar nada menos que hasta el siglo XX, concretamente hasta 1909, para que un bacteriólogo alemán llamado Paul Ehrlich inventara el primer antibiótico, y no estaba basado en los hongos sino en el arsénico. El producto se llamaba Salvarsán, sólo resultaba efectivo contra la sífilis y lo que hacía era envenenar a las bacterias causantes de la enfermedad (y de paso al propio paciente si la dosis era excesiva). La utilidad de los hongos contra la bacterias volvió a descubrirse en la historia por pura casualidad, en 1928, cuando a Alexander Fleming se le cayó una gotita de Penicillinum notatum (un hongo azulverdoso de la misma familia que el que crece en la piel de las naranjas pasadas) sobre un cultivo de bacterias Staphylococcus aureus, una especie malísima causante de una colección de enfermedades que van de la meningitis a la neumonía, pasando por decenas de dolencias más. Fleming observó que donde estaba el hongo se inhibía el crecimiento de las bacterias, pero no fue mucho más allá en su investigación. Tuvo que ser un discípulo suyo, Cecil Payne, quien se ocupó del asunto, y descubrió que algunos tipos de hongos producen una sustancia que inhibe el crecimiento bacteriano. Diez años más tarde obtuvo la penicilina, el primer antibiótico moderno. Así que la historia de la medicina ha sido muy generosa con Fleming, porque su papel en el descubrimiento fue bastante menos importante de lo que se cree popularmente.[13]

Con el desarrollo de antibióticos cada vez más potentes basados en diversas sustancias los médicos se mostraban exultantes en su lucha contra las enfermedades bacterianas. Se llegó a decir que era cuestión de tiempo que las infecciones desaparecieran de la faz del mundo. Pero no contaban con dos armas cruciales e insólitas de que disponen las bacterias. La primera es su capacidad de compartir sus códigos genéticos. El mecanismo por el que lo hacen de llama conjugación bacteriana, y es único en la naturaleza. Explicado de forma muy sencilla, consiste en que una bacteria donante y una bacteria receptora se ponen en contacto mediante unos pequeños apéndices similares a pelos que sobresalen de sus membranas. Tales pelillos son huecos y a través de ellos pueden transferirse, y lo hacen habitualmente, pequeñas cantidades de ADN, que se integran y funcionan con normalidad en la bacteria receptora. Esto consigue que, simplemente por probabilidad, una mejora conseguida por una sola bacteria se extienda al todo el grupo de bacterias colindantes. Y colindantes aquí es una palabra poco adecuada: en poco tiempo la mejora puede llegar a todas las especies de bacterias compatibles en el mundo entero. Las bacterias se comportan así, en cierta manera, como un único organismo evolutivo. Es igual que si los seres humanos pudiéramos tomar prestados los genes que regulan el desarrollo de alas en las aves y en la siguiente generación todas las personas lograran volar tan ricamente. Fantástico, ¿verdad? Pero nosotros no podemos hacerlo; sólo lo consiguen las bacterias entre ellas. Es por este mecanismo por el que las bacterias consiguen desarrollar la famosa resistencia a los antibióticos. Cuando una mutación genética hace que un individuo de una colonia se convierta en inmune al medicamento es fácil que esa variación se transmita a todas las bacterias del grupo, y de ahí en no demasiado tiempo a todas las bacterias similares de cualquier parte del planeta. Por ejemplo, en el año 2010 una persona portadora de un tipo de bacilo resistente a los antibióticos usuales llegó a España desde la India. Los síntomas de su enfermedad, que era una neumonía, se manifestaron aquí, pero el hospital descubrió que no tenía nada que pudiera curarlo. Hoy día esa bacteria se ha diseminado por trece países europeos y ha despertado la alarma entre los médicos. Y todo reside en un gen, llamado metallo-betalactamasa, que ha convertido a las bacterias NDM-1, las que lo poseen, en superbacterias resistentes. Este fenómeno ocurre cada vez con más frecuencia y el resultado es que muchos antibióticos, ya sean derivados de la penicilina o de otras sustancias, incluidos los elaborados sintéticamente en laboratorios, han pasado en poco tiempo de ser efectivos a convertirse en inútiles.

Y nuestra única arma ante esta resistencia es un uso racional de los antibióticos, pero lo racional a veces parece incompatible con los seres humanos. Sólo debemos usar antibióticos por prescripción médica, y nunca debemos dejar de tomarlos antes del tiempo indicado. Si suspendemos el tratamiento antes de haber aniquilado a todas las bacterias, aunque ya no tengamos síntomas habrán quedado algunas vivas que son las que mostrarán posibilidades de hacerse resistentes. Cuando volvamos a enfermar todas las nuevas bacterias habrán copiado el truco genético de las antiguas supervivientes y no tendremos con qué curarnos. Si la cepa se extiende a otras personas, nadie que la padezca podrá ser tratado. En realidad, quienes pensaban que con los antibióticos habíamos vencido a las bacterias estaban muy equivocados. Libramos cada día una feroz guerra evolutiva con ellas; nosotros mejoramos nuestros antibióticos, ellas mejoran sus resistencias, y así sucesivamente una y otra vez. Cada año se producen sólo en Europa 400.000 infecciones de bacterias resistentes que matan una media de 25.000 personas. Eran enfermedades antes curables y que ahora resultan mortales. Así que no parece que vayamos ganando la batalla. Y las empresas farmacéuticas no crean antibióticos completamente nuevos desde hace décadas. Necesitan demasiada inversión económica y no está garantizado que en poco tiempo las bacterias no se hagan a su vez resistentes a los mismos. De manera que los ejecutivos de los laboratorios han dado la orden de abandonar la investigación de nuevas generaciones de antibióticos. Miles de médicos y biólogos están convencidos de que algún día tendremos que reprocharles esa actitud, y todos lo lamentaremos profundamente si aparece una cepa bacteriana muy agresiva que provoque una epidemia ante la que estaremos inermes. Y no crean que si eso sucediera tendríamos tiempo para reaccionar y empezar a acelerar la fabricación de nuevos antibióticos, porque el segundo truco que convierte a las bacterias en casi invencibles es la velocidad a la que se propagan. Las cifras marean, dan verdadero vértigo. En condiciones apropiadas una bacteria puede dividirse en dos idénticas y perfectamente formadas cada quince minutos. Partiendo de un único ejemplar en sólo 18 horas el número de sus descendientes alcanzará los 7.000 millones de bacterias, que es igual al total de personas que habitamos actualmente en todo el planeta Tierra. Bajo condiciones óptimas algunas bacterias pueden crecer y dividirse muy rápido, tanto como duplicarse en menos de 580 segundos. Si tenemos en cuenta que las células humanas de replicación más veloz, las del epitelio del estómago, tardan siete horas en completar el proceso, nos daremos cuenta de la enorme ventaja que las bacterias logran gracias a su rapidez. Una bacteria, una sola, puede colonizar un cuerpo humano completo en pocas horas, siempre que disponga de alimento. Y, como sabemos, pueden comer casi cualquier cosa.

Bueno, ¿y si no tienen qué comer, o se encuentran en entornos hostiles? ¿Se mueren? A veces sí. Pero no siempre. Lo mismo que son capaces de multiplicarse como locas, también poseen la habilidad de ralentizar sus metabolismos hasta extremos inconcebibles. Hay bacterias que se convierten en esporas y pueden paralizarse como si fueran granos de arena durante millones de años. Pero también existen bacterias que no forman esporas y viven en ambientes hostiles con muy pocos nutrientes. En este caso su secreto para subsistir resulta el contrario a la reproducción acelerada; lo que hacen es vivir al mínimo. Se mantienen con sólo un poquito de oxígeno y cantidades diminutas de materia orgánica. Sus procesos vitales se miden en días, y eso es lo que emplean en completar una sola respiración o en la asimilación de una simple molécula de alimento. Observadas a lo largo de una vida humana parece que no hacen absolutamente nada, como si fueran materia inerte. Se dividen ocasionalmente a un ritmo de decenas de años. Así gastan muy poca energía y logran sobrevivir, eso sí, llevando una existencia de un aburrimiento terrible. Pero a cambio de aburrirse alcanzan edades de miles de años. El caso más extremo que conocemos se publicó en mayo de 2012, cuando un grupo de científicos estadounidenses encontró una colonia de bacterias vivas a unos treinta metros de profundidad bajo el océano Pacífico, en una zona aislada de la luz solar y rodeada por capas de arcilla que evitaban la llegada de cualquier tipo de agua que proporcionara rotación alimenticia. El equipo que las estudia cree que estos microbios no han recibido nutrientes desde hace más de 65 millones de años, pero han estado activos, sin congelarse ni hacerse esporas, todo ese tiempo. Si es cierto, sus metabolismos ultralentos les han permitido convertirse en los seres vivos más viejos del planeta.

Polizones del espacio exterior

Tras estos sorprendentes descubrimientos no era muy difícil dar un paso al frente y que algunos biólogos empezaran a considerar si la vida no llegó en realidad del espacio exterior, transportada por meteoritos en la etapa convulsa de los primeros años terrestres. Tal vez, proponen estos científicos, el universo bulle de vida y las bacterias, con un tremendo poder de adaptación y supervivencia, pueden viajar a través del cosmos como polizones en asteroides y cometas. Eso explicaría, por ejemplo, porqué los seres vivos aparecieron tan pronto en nuestro planeta, justo en la época posterior a la etapa en que la Tierra sufrió el bombardeo de restos de materia interestelar. La teoría de que la vida, la que conocemos aquí, proviene de una especie de siembra espacial de organismos se llama panspermia, y equivale por tanto a decir que todos los seres que nos rodean, incluidos nosotros, tenemos origen extraterrestre. La idea se remonta a mediados del siglo XIX, pero fue formulada formalmente en 1903 por el Premio Nobel de Química Svante Arrhenius, y entonces se entendió casi como una curiosidad intelectual. Sin embargo, descubrimientos sucesivos en el tiempo ha conspirado para convertir la panspermia en una hipótesis seria. En primer lugar, el código común del ADN hace posible que toda la vida terrestre descienda de un único organismo, así que a lo mejor no hicieron falta muchos invasores microscópicos. Incluso hubiera bastado con uno que prosperara donde no tenía competencia para colonizar un planeta entero. Después se encontraron aminoácidos, como vimos, en piedras llegadas del espacio exterior; nueva dosis de confianza para los defensores de la panspermia. Además, el conocimiento cada vez más profundo de las bacterias extremófilas llevó a aceptar que pueden sobrevivir en entornos increíblemente hostiles, tanto como los cometas y por supuesto en otros mundos. Se han revivido bacterias que llevaban 120.000 años congeladas en el subsuelo helado de la Antártida, una edad que fue superada con creces en mayo de 1995, cuando dos biólogos costarricenses, Raúl Cano y Mónica Borucki, lograron «resucitar» bacterias que llevaban 39 millones de años en el intestino de una abeja preservada en ámbar. Las bacterias habían detenido su metabolismo y se encontraban en forma de esporas, pero cuando fueron introducidas en un sistema alimenticio adecuado se desperezaron y comenzaron a funcionar como si nada hubiera pasado. Existen historias aún más impactantes. El caso de supervivencia bacteriana más increíble se dio a conocer en octubre de 2001, cuando un equipo de la Universidad de West Chester de Pennsylvania logró reanimar a una bacteria que llevaba ¡250 millones de años! incrustada en un grano de sal. Hoy día sigue manteniendo el récord de ser vivo ultraconservado más antiguo. Las bacterias se agarran a la vida de forma verdaderamente increíble. Escuchen lo que les voy a contar ahora, porque parece ciencia-ficción y sin embargo es absolutamente cierto. En abril de 1967 una sonda geológica de la NASA, la Surveyor 3, aterrizó en la Luna llevando a bordo, entre otros equipos, una cámara de televisión. En noviembre de 1969 la nave fue recuperada por una misión tripulada y devuelta a la Tierra. Los técnicos descubrieron entonces que en la lente de la cámara había una colonia de bacterias llamadas Streptococcus mitis, y estaban vivas. Llegaron a la Luna por un error en la esterilización de la Surveyor 3 y habían permanecido sin morir 31 meses, expuestas al frío lunar, a la falta de nutrientes y a las destructoras radiaciones solares. Hoy sus descendientes siguen reproduciéndose sin presentar ninguna anormalidad. Desde entonces hemos aprendido que el espacio vacío no es un entorno necesariamente mortal para las bacterias, y experimentos realizados en el año 2008 por la Agencia Espacial Europea revelaron que lo mismo ocurre para otras formas de vida, como los líquenes y algunas algas. Con tantos datos no es de extrañar que muchos científicos, incluidos numerosos Premios Nobel, estén convencidos hoy día de que la panspermia es lo que mejor explica la aparición de la vida en nuestro planeta. La Universidad de Princeton anunció en el año 2011 que numerosos tipos de bacterias no tendrían problemas para viajar largos siglos por el espacio, y que algunas, por ejemplo Deinococcus radiodurans (llamada así porque se alimenta de uranio), sobrevivirían al cataclismo que desencadenaría el meteorito que les sirve de transporte al impactar con la superficie de cualquier planeta.

Obviamente, la panspermia lograría un buen espaldarazo si encontramos vida fuera de la Tierra. Sobre todo, si bioquímicamente es parecida a la nuestra (si es demasiado diferente sería difícil pensar que evolucionamos desde ella hasta nosotros). Hay al menos una persona que cree que ya hemos logrado localizar bacterias extraterrestres, y de hecho las conserva a buen recaudo en su laboratorio en importantes cantidades. Se llama Goldfrey Louis y es profesor de física de la Universidad de Cochin, en la India. Los habitantes de una ciudad del sur de ese país, Kerala, vieron caer una lluvia de intenso color rojo a lo largo de dos meses del año 2001. Preocupado porque se tratara de un caso peligroso de contaminación, Louis recopiló numerosas muestras de esa agua escarlata caída del cielo, pero no encontró ni arena del desierto ni elementos químicos raros. Por contra, lo que observó al microscopio fue una colección de células rojas vivas muy parecidas a las terrestres, pero que carecían de ADN. La cosa iba más allá de un descubrimiento curioso, así que se puso en contacto con algunos de los mayores expertos mundiales en panspermia para saber si lo que había encontrado podían ser los primeros seres extraterrestres localizados por el hombre. El equipo internacional de biólogos que investiga el caso dijo en 2006 que, en base a testimonios de habitantes de la zona, existían indicios de que un cometa se había desintegrado sobre Kerala coincidiendo con el inicio de la precipitación roja. Las células, pues, podrían haber caído a la Tierra desde los restos helados del cometa convertidos en lluvia. Las células estaban vivas pero no parecían desarrollar ningún proceso metabólico. Aunque la gran sorpresa estaba por llegar. El colmo del misterio se produjo en septiembre del 2010. Dentro de las pruebas a que las extrañas células eran sometidas se las expuso a temperaturas muy altas. Cuando alcanzaron los 121 grados las células rojas empezaron a reproducirse por división, es decir, cada célula daba lugar a dos hijas exactamente iguales. Y, recordemos, no tienen ADN. Todos los seres vivos actuales se replican gracias al ADN. Los científicos aún investigan cómo estas células consiguen copiarse a sí mismas. De hecho, mientras ustedes leen esto los organismos de Kerala se siguen multiplicando sin parar en laboratorios indios y británicos con entornos controlados a 121 grados centígrados de temperatura.

Goldfrey Louis está más convencido que nunca de que estamos ante los primeros seres extraterrestres hallados por el hombre. La inmensa mayoría de los biólogos, sin embargo, cree que no hay pruebas suficientes todavía para asegurar tal cosa, algo que desde luego cambiaría los libros de historia (y bastantes cosas más dentro de nuestra egocéntrica cultura humana). La última noticia sobre este asunto es muy reciente y llega del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Investigadores de este prestigioso centro afirman que el espectro de emisión de estas células al ser iluminadas es prácticamente único, y creen haber identificado un espectro de luz similar… pero muy lejos. Se encuentra en una zona de la Vía Láctea llamada Rectángulo Rojo, alrededor de una estrella de la constelación de Monoceros. Prefiero pararme aquí antes de salirme del terreno de la ciencia y entrar en el de la imaginación, porque sólo falta imprudencia para pensar que una enorme aglomeración de tales células podría dar lugar al espectro lumínico (y al nombre) de esa zona de nuestra galaxia. Y para dejarnos un poco más con una incógnita digna de la serie Expediente X, un grupo de investigadores de la Universidad de Sheffield, en el Reino Unido, aseguró en septiembre de 2013 haber hallado formas de vida extraterrestre en la atmósfera de nuestro propio planeta. Enviaron un globo a la estratosfera, a 27 kilómetros de altura, dotado con unos filamentos pegajosos para atrapar lo que hubiese por allí. Cuando recuperaron el globo, encontraron adheridos a los filamentos unos microorganismos que según ellos no pueden proceder sino del espacio exterior, porque no existe ningún mecanismo físico que pueda haberlos elevado tanto desde la superficie terrestre. La seriedad del equipo y la publicación del hallazgo en una prestigiosa revista científica, con todo un arsenal de datos adjuntos, ha hecho que los especialistas tomen en consideración tal descubrimiento. ¿Quieren ver que aspecto presenta uno de estos bichos espaciales, si es que lo son? Pues aquí lo tienen.

Microfotografía de los organismos de Kerala antes de su multiplicación.

La disciplina que trata la vida fuera de la Tierra se llama exobiología, y a sus especialistas se les suele tomar el pelo diciéndoles que son los únicos científicos sin ciencia que estudiar, porque su campo de trabajo, simplemente, aún no existe. Pese a Kerala, a los extremófilos y al equipo de Sheffield, no hay por el momento certeza de vida fuera de nuestro pequeño planeta. Pero eso no quiere decir que los exobiólogos se pasen el día en sus despachos leyendo novelas de extraterrestres. Se dedican, sobre todo, a estimar las condiciones mínimas para el surgimiento de la vida, y a buscar sitios del universo dónde puedan cumplirse tales parámetros. Como estamos aprendiendo que la vida es muchísimo más resistente de lo que creíamos, los supuestos hábitats crecen sin parar, siempre que consideremos formas simples como las bacterias, es decir, organismos microscópicos y muy básicos. Si se trata de pensar en hombrecitos verdes o en ecosistemas complejos como los de la película Avatar la lista se acorta tanto que, con nuestros conocimientos actuales, casi desaparecen todas las opciones. Así, los exobiológos ven posibilidades de encontrar algo parecido a bacterias en nuestro propio Sistema Solar, concretamente en Marte (o al menos quizás fósiles de ellas), y en cuatro satélites, Titán y Encelado de Saturno, y Europa e Io de Júpiter. Encelado y Europa tienen una capa de hielo bajo la que existe calor procedente de una intensa actividad volcánica, así como grandes cantidades de carbono, nitrógeno y oxígeno, mientras que Io añade una atmósfera llena de compuestos orgánicos esenciales. ¿Quién da más? Pues Titán, que es el candidato favorito para acoger a nuestros vecinos más cercanos, aunque sean microbios. Titán tiene mares líquidos de metano y una atmósfera similar a la de la Tierra hace 4.000 millones de años. Los exobiólogos creen que si lleváramos un grupo selecto de nuestras bacterias a Titán tendrían muchas probabilidades de prosperar allí sin excesivos problemas. Y si el Sistema Solar nos defrauda, la lista de lugares potencialmente habitables elaborada por los astrofísicos Stephen Kane y Dawn Gelino enumera, a fecha de mayo de 2012, 595 planetas en 481 sistemas diferentes, y sigue aumentando. Hoy día la inmensa mayoría de los bioquímicos considera que la vida microscópica es bastante abundante en el universo, el problema es encontrarla e identificarla. Y entre estos científicos un número no pequeño sigue valorando la panspermia como una posibilidad a tener en cuenta seriamente. En cualquier caso, y aún en el supuesto de que alguna vez logremos saber de manera comprobable y definitiva que la panspermia es cierta, ello sólo nos remitiría a buscar otro escenario para el origen de la vida, porque si vino de alguna parte está claro que nos llegó ya formada. Así que se trata de una hipótesis que retrasa, pero no afronta, el ciclo inicial del surgimiento de la materia viva.

Microfotografía de una diatomea (se trata de una alga unicelular) encontrada a 27 kilómetros de altura, en la estratosfera terrestre.

Es hora de comer

A los microbiólogos no les cabe ninguna duda de que las extraordinarias capacidades de adaptación, resistencia y variabilidad de las bacterias y las arqueas se debe a que han dispuesto de muchísimo tiempo para evolucionar y perfeccionarse. Durante tal vez dos mil millones de años ellas fueron los únicos seres vivos de la Tierra, hasta la aparición de organismos más complejos como las células con núcleo. Pero es que dos mil millones de años son muchísimos, y más teniendo en cuenta la rapidez de su multiplicación y su capacidad de intercambiar genes, lo que favorece las mejoras evolutivas de forma exponencial. Nos podemos imaginar nuestro planeta en la época bacteriana como un verdadero caldo vital, un mundo lleno de nutrientes y miles de millones de formas básicas de vida replicándose y variando según cada ambiente, en un gran éxtasis de creatividad biológica. Pero, esto es importante, la vida no se hizo más compleja, sólo se diversificó dentro de su simpleza. Es como si las células primitivas hubiesen preferido explotar todos los recursos posibles antes que hacerse más complicadas. Había bacterias por todos lados y de millones de tipos distintos, pero la estructura básica era similar en todas ellas. Y este fenómeno tiene una explicación según la ciencia más reciente. La razón se centra en la limitada capacidad de la vida primitiva para extraer energía de su entorno. Porque crear materia orgánica de sustancias inertes no es un proceso nada sencillo. El hecho de alimentarse resulta muy complicado por muchos nutrientes que hubiese disponibles en la Tierra antigua.

En realidad, alimentarse consiste en obtener electrones para mantener la cadena de reacciones del carbono. Así como suena. Los procesos químicos que dotan de potencia vital a los organismos se centran en el intercambio de enlaces de alta energía por otros enlaces de baja energía. La diferencia entre los electrones más energéticos y los menos energéticos es la que queda disponible para que los seres vivos la empleen en acumular aminoácidos, crear proteínas, sintetizar y copiar ADN, y buscar más nutrientes desplazándose (las bacterias se mueven gracias a flagelos que usan como látigos o a sustancias resbaladizas que deben fabricar). Eso es mucha energía y toda se logra por medio de complejos intercambios de electrones. Siguiendo este razonamiento, un nutriente no es más que un donante de electrones. Por eso las bacterias pueden comer cualquier cosa, porque gracias a una larga existencia han conseguido desarrollar metabolismos de obtención de electrones a partir de sustancias muy diversas. Veamos un ejemplo, el de las primeras bacterias que utilizan el azufre. Estos seres necesitan tres elementos para mantenerse vivas: un donante de electrones, dióxido de carbono (CO2) y luz solar. El donante de electrones es el sulfuro de hidrógeno, H2S, en el que dos átomos de hidrógeno se encuentran unidos por enlaces covalentes con un átomo de azufre (su símbolo químico es «S», porque azufre en latín se decía «sulphur»). La energía de cada enlace es de 4,82 kilocalorías por mol. Cuando un fotón de luz incide sobre la molécula de sulfuro de hidrógeno, uno de los electrones de los hidrógenos se eleva a un nivel de energía superior en el interior de su átomo. Y no sirve cualquier fotón; la bacteria sólo aprovecha fotones cuya frecuencia sea exactamente de 870 nanómetros. Es la potencia necesaria para elevar el electrón a un orbital de mayor energía. El desequilibrio energético termina rompiendo la molécula de H2S y quedan liberados los dos protones y dos electrones de los dos hidrógenos. La reacción química correspondiente con el dióxido de carbono produce glucosa, que ya sabemos constituye el combustible fundamental de los seres vivos. La reacción, de forma esquemática, queda así:

CO2 + H2S + luz = C6H12O6 + S + H2O

Es decir, que obtenemos glucosa más azufre elemental más agua. A veces el proceso cambia y tenemos glucosa y ácido sulfúrico, como vimos antes. Ajustando las cantidades, necesitamos seis moléculas de dióxido de carbono más doce moléculas de sulfuro de hidrógeno, más 24 fotones de luz, para producir una molécula de glucosa más seis de azufre y otras seis de agua. La glucosa es extraordinariamente energética, tanto como 3,75 calorías por gramo, y a partir de ella la bacteria obtiene la fuerza necesaria para sus procesos vitales, incluida la síntesis de proteínas, la replicación del ADN y la formación de las membranas y flagelos. Y esa energía de la glucosa viene, precisamente, de las 4,82 kilocalorías por mol de cada enlace original del sulfuro de hidrógeno que los fotones disolvieron. Dicho de otra manera, es la energía electromagnética exacta de los fotones de luz la que ha pasado a convertirse en fuerza vital para la bacteria mediante esas transformaciones químicas. Y no sólo para una bacteria. A través de la cadena alimenticia toda la materia orgánica que nos sirve de alimento procede de procesos similares, que implican rupturas de enlaces moleculares covalentes y la extracción de su correspondiente energía como combustible vital. Química pura y casi tan simple como prender fuego a un tronco seco. Pero lo que obtenemos es la gasolina de la vida.

Cualquier actividad vital necesita de la glucosa, debidamente transformada en procesos posteriores, como fuente de energía. De hecho la combustión de gasolina dentro del motor que hace moverse un coche es tremendamente parecida a nivel químico a la oxidación bacteriana de los donantes de electrones. Pero para utilizar la energía de forma eficiente debemos almacenarla para usarla cuando sea necesaria, igual que un coche necesita un depósito de gasolina. Y en la forma en que almacenamos la potencia electrónica sí que vemos, tan claro como el cristal, cómo un organismo puede transformar la materia inerte en energía vital. Vamos a explicarlo. Si lo recuerdan, hemos dejado a dos protones que formaban parte de los hidrógenos del H2S por ahí sueltos, dando vueltas por el interior de la bacteria. Pues intentando encontrar su equilibrio eléctrico los protones errantes terminan uniéndose a una molécula bastante especial llamada nicotinaminadenín dinucleótido fosfato (no se preocupen, no les voy a preguntar este imposible nombre nunca jamás, lo prometo), abreviadamente NADP. El NADP queda cargado positivamente y eso será importante más tarde. Pero la clave del milagro de la nutrición está en los dos electrones que también habíamos dejado sueltos. Miren por donde, siguen destinos diferentes. Uno de ellos viaja por una cadena de proteínas transportadoras de electrones y al final de la ruta se une a otra molécula para dar lugar a algo muy importante que recibe el nombre de adenosín trifosfato, ATP para los amigos. El ATP es otra maravilla de la naturaleza. El electrón va recogiendo potencia durante la cadena de proteínas transportadoras y al llegar al final crea enlaces de alta energía con el ATP, en concreto de 7,7 kilocalorías por mol. La bacteria guarda la energía que obtiene del Sol en forma de ATP. Es como su almacén, su supermercado, su gasolinera. Cuando necesita energía para cualquier actividad vital sólo tiene que unir el ATP cargado negativamente con el NADP, que recordamos tiene dos protones de más, para producir una reacción química. ¿Y qué obtiene de ella? Pues aquí reside uno de los logros espectaculares de la bioquímica: sintetiza glucosa. Así es como la vida obtiene su energía. Y nos hemos dejado un fleco, recuerden, en forma de un electrón sobrante. Ese electrón se une no al ATP, sino al NADP, y crea una molécula de hidrógeno con uno de los dos protones que el NADP había adquirido provenientes de los hidrógenos del H2S. El NADPH, donde la H nos dice que ahora incluye un átomo de hidrógeno, sigue teniendo un protón de más, y esa carga positiva servirá a continuación para sintetizar aminoácidos y otras muchas moléculas orgánicas. Por tanto, hemos obtenido toda esta cadena energética de los dos protones y los dos electrones en que fueron disueltos los átomos de hidrógeno por la luz solar al principio del proceso.

Todo este baile de electrones y protones se llama fotosíntesis y nos retrotrae a los fundamentos físico-químicos de la vida, que a nivel primario consiste sólo en un intercambio de potenciales electromagnéticos. Así funciona el milagro increíble de transformar la luz del sol en energía orgánica que nos da la existencia. Ya sabemos que las bacterias han aprendido a usar muchas sustancias donantes de electrones (incluso vimos el uranio por ejemplo), y algunas incluso pueden prescindir de la luz solar y sustituyen los fotones por partículas atómicas diferentes, así que no utilizan propiamente la fotosíntesis. Pero constituyen una excepción muy minoritaria. La luz del sol sigue siendo el alimento y sustento último de casi cualquier ser viviente. Y si creen que el ATP y el NADP es algo propio de las bacterias, se equivocan. El proceso que les he contado es la base de la actividad de todos los seres vivos. Las personas usamos las mismas moléculas, surgidas y perfeccionadas a lo largo de miles de millones de años, para nuestras actividades. En este mismo momento las células de sus cuerpos están rompiendo a grandes velocidades los enlaces de alta energía del ATP para transformarlo en glucosa, y con la degradación de la glucosa su cerebro puede crear las conexiones neuronales que ustedes necesitan para entender este texto. Cualquier actividad de sus vidas emplea el almacén molecular del ATP. Por supuesto debemos reponerlo de manera continua, unas cinco mil veces al día nada menos, y no podemos hacerlo por nosotros mismos. Sólo lo producen las plantas, y nosotros se lo robamos al comerlas, o al comer otros animales que han comido herbívoros que han comido plantas. De hecho la distinción entre animales y plantas es justamente ésa: la capacidad de producir materia orgánica a partir de lo inorgánico, algo sólo al alcance de las bacterias y del mundo vegetal. Los animales somos piratas ecológicos que robamos las nutrientes vitales fabricados por las plantas, aunque a cambio nuestra respiración les proporciona el dióxido de carbono que necesitan para su metabolismo. Es lo menos que podemos hacer por ellas antes de devorarlas.

Con el tiempo la fotosíntesis se ha ido complicando progresivamente, y muchos seres tienen mecanismos más elaborados que incluyen dos sistemas complementarios, con más pasos intermedios y que aprovechan mejor la energía. Pero el modo de nutrirse del entorno sigue siendo el mismo básicamente desde el inicio de la vida celular. Por ejemplo, las plantas son verdes porque han desarrollado células específicas llamadas cloroplastos que contienen la molécula verdosa conocida como clorofila, muy utilizada en los chicles y en las golosinas porque sabe muy bien. La clorofila resulta muy fácilmente excitable por la luz y por tanto logra una gran eficacia en la fotosíntesis. Es capaz de captar, modular y utilizar todas las frecuencias de luz visible… menos la correspondiente al color verde. Es decir, las plantas son verdes porque la luz de ese tono es reflejada por ellas, y la desechan por peligrosa. En efecto, los fotones de color verde son los más energéticos y las plantas no han podido desarrollar un mecanismo químico seguro para su empleo. Las transformaciones de la fotosíntesis implican reacciones casi tan intensas como la combustión (de hecho es una combustión controlada, porque participan el oxígeno y el carbono), y parece milagroso que las bacterias y las plantas no ardan como antorchas al llevar a cabo el proceso. Las bacterias del azufre son rojas o azules porque resultan menos eficientes en la fotosíntesis y ellas sí necesitan luz más potente, así que absorben los tonos verdes y reflejan los rojos y azules, menos intensos en sus frecuencias de onda. En las plantas verdes los órganos de otro color, como las flores, las frutas o el tronco, no son de esa tonalidad cromática porque no participan en la fotosíntesis. En general las placas fotoeléctricas de las plantas verdes son las hojas, y allí es donde se concentran los cloroplastos y la clorofila.

Las bacterias rojas, rojoazuladas o púrpuras, que así las llaman distintos autores, dominaron la Tierra durante cientos de millones de años, y aunque se expandieron por todos sitios no pudieron llegar a convertirse ni en mucho más grandes ni en mucho más complejas. El motivo, lo acabamos de ver, es que crear energía orgánica de elementos inertes resulta un proceso tan complicado que la naturaleza viva lo realiza con gran dificultad y relativamente escasa eficiencia. Para crecer o producir nuevas estructuras hace falta mucha más energía, algo fuera del alcance de las bacterias primigenias. Comer nitrógeno, azufre, cromo o lo que sea no deja demasiada fuerza para hacer más cosas aparte de subsistir y reproducirse. Pero en el mundo hay una sustancia que sí otorga un gran rendimiento energético. Se llama oxígeno. El problema es que en la atmósfera primitiva no había ni una gota de oxígeno libre. Todo estaba en el suelo y las rocas, unido a hierro y otros metales, a los que oxidaba, o bien combinado con carbono en forma de CO2, o con hidrógeno en moléculas de agua. El potencial del oxígeno libre serviría para disparar el metabolismo de cualquier ser vivo, pero además de no estar disponible resulta que era un veneno terrible para las bacterias de entonces. Pongan oxígeno en el interior de una de esas bacterias y se combinará con sus moléculas internas, oxidándola por complejo y dejándola tan muerta como una llave vieja. Así que ni pensar en aquellos tiempos en usar el oxígeno como combustible del que obtener sabrosos electrones muy energéticos.

Ello fue de esta manera hasta que apareció un tipo especial de organismos, que hemos bautizado como cianobacterias. Se trata de bacterias verdeazuladas o directamente verdes, precursoras de las algas, y eran verdes porque evolucionaron y sobrevivieron utilizando el nicho ecológico que las omnipresentes bacterias púrpuras les habían dejado, las longitudes de onda de luz débiles que ningún organismo estaba aprovechando: todas menos la verde. Gracias a alguna mutación evolutiva de las muchas que se debían producir en aquel mundo incipiente, las cianobacterias inventaron hace unos 2.400 millones de años la fotosíntesis basada en el agua. La extracción de electrones de la molécula de agua es tan energética que tuvieron que prescindir de las ondas más intensas para no abrasarse durante su nueva y poderosa fotosíntesis, así que pudieron dejar la luz verde para que las demás bacterias siguieran compitiendo por ella. Al reflejar la longitud de onda que percibimos como verde fueron por tanto los primeros seres de ese color, que ahora domina nuestro planeta. La fórmula del agua, H2O, es muy parecida a la del sulfuro de hidrógeno, H2S, que antes hemos analizado, así que el proceso de formación de ATP y NADP no resulta en esencia diferente. Pero existen varias consecuencias esenciales. Primero, el agua es un elemento tremendamente abundante, así que no había limitación para que las cianobacterias accedieran a su nutriente fundamental. Segundo, la reacción química basada en la ruptura de moléculas de agua da lugar a mucha más energía. Tercero, y esto es clave, el producto de desecho de estos seres es oxígeno puro, que se empezó a acumular en la atmósfera. Pueden suponer que si el oxígeno era un veneno para el resto de las bacterias, pero no para ellas, las cianobacterias lo tenían todo a su favor para ir progresando. Se adaptaron a utilizar un recurso potente y abundante y encima producían toxinas para eliminar a las bacterias competidoras por los demás nutrientes disponibles (las sustancias con que construir aminoácidos). La fotosíntesis basada en el agua fue un gran invento para las cianobacterias.

Y para la vida en general. Gracias a su actividad, el oxígeno apareció libre por primera vez en la Tierra. Ello permitió la formación de la capa de ozono, lo que mejoró la protección de las tierras secas frente a las radiaciones solares dañinas. Y después el oxígeno fue aumentando su presencia en el aire en forma de moléculas de O2, para desgracia de las bacterias púrpuras, quienes tuvieron que ir retirándose a entornos cada vez más restringidos, tales como el fondo del mar o el subsuelo. Muchas, por cierto, encontraron refugio dentro de otros seres vivos hasta llegar al interior de nuestros cuerpos, y ahí siguen, huyendo del oxígeno como pueden.[14] Gracias a su nuevo metabolismo y a la eliminación de la competencia las cianobacterias fueron capaces de colonizar todos los ambientes: el agua salada de los mares, el agua dulce de lagos y ríos, los suelos, el hielo, los desiertos. Hoy día encontramos tapices fósiles de cianobacterias hasta en el lugar más árido del Sahara o en la montaña más congelada de Groenlandia. A lo largo de los siglos la vida pasó de ser de color púrpura a obtener su precioso color verde actual. Pero además las cianobacterias hicieron otras cosas importantes. Al entrar en simbiosis con otras células crearon las primeras plantas como tales. La clorofila, concentrada en los cloroplastos u órganos encargados de la fotosíntesis en las plantas actuales, no es más que un rastro evolutivo de las cianobacterias en la vida vegetal de hoy. Las cianobacterias tenían también la habilidad de tomar el nitrógeno del aire, donde es más abundante, y reducirlo a amonio, una forma nitrogenada aprovechable por todas las células, mientras que la mayoría de las bacterias deben esforzarse mucho más para sintetizar el nitrógeno del suelo. Al disponer de más energía las cianobacterias se hicieron más grandes y comenzaron a crear compuestos de carbono mucho más elaborados, así como a codificar proteínas con creciente eficacia. Según Jiri Komárek, uno de los mayores expertos en cianobacterias del mundo, estos organismos son «el invento más revolucionario que se ha dado en el planeta Tierra». Sin duda, en una época que duró centenares de millones de años sin que se dieran cambios evolutivos radicales, la aparición de las cianobacterias supuso un hecho espectacular. Aunque no existiesen periodistas para contarlo. Fue, de hecho, la principal noticia desde la aparición del primer ser vivo.

Respiremos intensamente y verán cómo crecemos

La actividad de trillones y trillones de cianobacterias a lo largo de unos 1.500 millones de años elevó los niveles de oxígeno en la atmósfera hasta porcentajes muy altos. Nuestra atmósfera ya era rica en oxígeno hace unos mil millones de años. No se crean que el proceso se ha detenido. Las cianobacterias fueron devoradas hace mucho tiempo por bacterias superiores que ellas ayudaron a aparecer, pero las plantas y las algas actuales siguen hoy con el trabajo de crear oxígeno por todos sitios, en tierra firme, mares u océanos.[15] En algún momento de la historia, hace unos 350 millones de años, el oxígeno llegó a componer el 35 por ciento de los gases atmosféricos. Pero como ya hay muchos seres que respiramos oxígeno, lo usamos y expulsamos a cambio dióxido de carbono, su proporción en el aire es bastante estable, en torno al 21 por ciento desde hace muchos siglos. Estamos contaminando el aire con productos venenosos y gases de efecto invernadero, pero por el momento no corremos peligro de quedarnos sin oxígeno para respirar. Aunque sea, al menos en las ciudades, mezclado con un montón de porquerías.

La obtención de energía mediante la ruptura de moléculas de agua es lo que conocemos como respiración, en contraposición al empleo de otras moléculas, que se llama glucolisis y que se realiza en ausencia de oxígeno. La respiración resulta mucho más efectiva que cualquier otro método de obtención de electrones y la utilizamos en la actualidad todos los seres complejos. Por ejemplo, cuando no hay oxígeno la glucosa sólo puede ser degradada hasta convertirse en etanol o ácido láctico, y por este proceso las bacterias púrpuras y las arqueas obtienen menos de la mitad de las 3,75 calorías por gramo que posee la glucosa. Cuando un organismo puede trabajar en presencia de oxígeno la glucosa llega a ser transformada completamente en dióxido carbónico y agua, y eso cede casi la totalidad de las 3,75 calorías por gramo. Es lo que hacemos todos los seres grandes: aspiramos oxígeno, expulsamos CO2 y vapor de agua, y gracias al proceso de respiración nos quedamos con casi toda la energía que puede proporcionar la glucosa. Imagínense el cambio que supuso para la naturaleza. De pronto, los organismos capaces de aprovechar el oxígeno dispusieron de enormes cantidades de energía utilizable. Y la usaron, lógicamente, para crear estructuras más ambiciosas, más eficientes, para mejorar. La primera mejora fue disparar la síntesis de nuevas proteínas. Algunas servían para identificar, como sistemas olfativos muy primarios, a las moléculas alimenticias. Otras mejoraban la movilidad gracias a añadir cilicios o flagelos más capaces que creían sobre las membranas. Otras nuevas proteínas crearon verdaderos esqueletos de sustancias resistentes que daban soporte al crecimiento celular. Finalmente, cuando la síntesis proteica era tan abundante que dificultaba la propia replicación del ADN (todo estaba empezando a enmañararse demasiado dentro de las células, parecían ya fábricas ultraveloces con las cadenas de producción enredadas unas con otras), aparecieron los primeros núcleos, en los que una membrana interna separaba el imprescindible ADN del resto de los componentes y lo protegía de la frenética actividad química de alrededor. Así llegamos a las primeras eucariotas, las células nucleadas que componen todos los seres vivos complejos, incluidos nosotros.

Comparadas con una bacteria procariota, las células eucariotas son una maravilla del diseño biológico. Además de un núcleo diferenciado y protegido por una membrana especial donde se empaqueta el ADN de una manera profundamente ordenada, poseen órganos específicos para cada actividad, son capaces de coordinar miles de reacciones fisiológicas que se realizan con gran rapidez en espacios muy reducidos, y se comportan como plantas y animales microscópicos, buscando activamente alimento, migrando a ambientes más propicios o seleccionando los nutrientes adecuados. De los tres dominios de la naturaleza, bacterias, arqueas y eucariotas, plantas y animales estamos incluidos en este último. Somos un ligero brote de la gran rama eucariota. Puede dolernos quedar relegados a tan minúsculo espacio del árbol de la vida, pero así son las cosas. La inmensa mayoría de los organismos siguen siendo unicelulares, bien simples como bacterias y arqueas o más complejos como los eucariotas.

¿Cómo se produjo el nacimiento de estas supercélulas? La teoría actual resulta muy hermosa y está aceptada de manera casi general. Cuando las primeras células grandes comenzaron a alimentarse de cianobacterias, éstas se retiraron a zonas marginales de la Tierra. Pero algunas tuvieron una idea magnífica: irse a vivir dentro de esas células enormes cada vez más evolucionadas, y empezaron a colaborar con ellas en una forma de simbiosis que se mantiene hasta hoy. En concreto, las cianobacterias se dejaron devorar por las nuevas células eucariotas, pero para evitar ser degradadas empezaron a aportarles ventajas importantes. Se agruparon en unos orgánulos llamados cloroplastos, que hemos mencionado antes, y trabajaban para las grandes células proporcionándoles alimento extra en forma de glucosa. Esta simbiosis daría lugar a las plantas. Otras bacterias que resistían el oxígeno se incorporaron también a las nuevas células muy energéticas y conformaron lo que hoy llamamos mitocondrias, órganos encargados de llevar a cabo la respiración. No hay ejemplo más claro en la naturaleza de que las células complejas nacieron por simbiosis entre bacterias que las mitocondrias. Pese a los cientos de millones de años transcurridos, las mitocondrias conservan su propio ADN (aunque reducido, han perdido los genes que pueden tomar de su anfitrión), aún retienen ARN funcional, fabrican proteínas específicas y poseen membranas distintas a las grandes células que las alojan. Vistas al microscopio las mitocondrias son muy parecidas a bacterias en su forma y estructura. Ellas nos proporcionan muchos beneficios y a su vez disfrutan de una existencia mejor dentro de las células eucariotas, pero siguen siendo tan autónomas, conservan tanto su estructura bacteriana anterior, que es como si cualquier día pudieran decidir coger la mochila e irse a vivir su propia vida abandonando a su casero. Incluso el proceso de reproducción de las mitocondrias se produce de forma independiente a la célula que las aloja.

Los microbiólogos han encontrado varios casos muy ilustrativos que confirman que las células eucariotas actuales se formaron por adiciones simbióticas de bacterias. Se trata de seres que constituyen estadios intermedios de ese proceso pero que siguen existiendo y podemos estudiar con toda comodidad. Vamos a ver uno muy interesante. Se llama Giardia lamblia y se trata de un microorganismo que parece una pera diminuta de la que cuelgan algunos flagelos. Es un parásito del intestino delgado de los mamíferos y causa diarreas, dolor abdominal e incluso anorexia. Giardia lamblia pertenece al reino de los protozoos y por tanto está incluido en el dominio de seres unicelulares eucariotas. Los protozoos pueden devorar a otros microorganismos, así que se trata de depredadores, y ser depredador, aunque diminuto, supone un alto grado de evolución. En realidad, protozoo viene del griego πρώτο (leído «proto», primero), y ζώον (leído «zoón», animal), lo que indica que han sido considerados equivalentes a animales de una sola célula pero muy desarrollados. Pues bien, pese a ser todo un protozoo Giardia lamblia no tiene mitocondrias ni por supuesto cloroplastos. Sí posee muchas otras características de las células eucariotas, como nada menos que dos núcleos perfectamente diferenciados (de hecho, al microscopio parece una pera… con ojos), y flagelos o capas internas, pero es como si estuviera hecho a medias. En ningún momento de su evolución llegó a incorporar bacterias a su estructura, y se las tiene que arreglar solo, y bastante peor en realidad que otros protozoos más evolucionados. Los microbiólogos consideran a Giardia lamblia y algunos otros eucariotas similares estadios intermedios de la evolución entre las células simples sin núcleo y las células grandes, nucleadas y dotadas con partes especializadas tras la asimilación de bacterias.

La adquisición general de mitocondrias y otros orgánulos tuvo el poder que en la vida cotidiana suele conceder la unión de fuerzas. Bacterias y eucariotas podrían haber seguido subsistiendo por separado, mejor las segundas que las primeras, pero las que llegaron a fundirse en una simbiosis grandiosa y elemental desplegaron nuevas posibilidades inéditas hasta entonces y se impusieron a las demás. Una de esta nuevas características cruciales fue el cambio de función de las membranas externas. Como ya no tenían que encargarse en exclusiva del intercambio metabólico energético, las membranas desarrollaron una adaptación progresiva hacia trabajos más sofisticados. Por ejemplo, la capacidad de transmitir cargas eléctricas mediante el intercambio de iones, que dio paso a los sentidos, a poder percibir y analizar el entorno, y que gracias a la evolución es lo que hoy día nos permite pensar, pues se convirtió en la base remota de nuestro sistema nervioso. Las membranas también evolucionaron para producir numerosas divisiones en el interior de las células eucariotas. Como tienen de media mil veces más componentes que una bacteria, las eucariotas necesitan mucho espacio, espacio que no sólo se puede lograr creciendo sin parar porque supondría un enorme gasto energético. En vez de ello las eucariotas han desarrollado un ingenioso sistema de pliegues y circunvalaciones que aprovecha hasta el último de sus rincones, y hace que vistas al microscopio parezcan laberintos. Las membranas son el soporte de esta estructura profundamente intrincada de las células complejas, que con el tiempo facilitó la aparición de auténticos órganos dentro de ellas. Las membranas interiores aíslan las diversas sustancias y proteínas y crean algo similar a pequeñas fábricas especializadas, poniendo en contacto los elementos del metabolismo sólo cuando es necesario. Por su parte, zonas de las membranas exteriores se adaptaron para el movimiento. Unas pueden extenderse y contraerse para arrastrarse sobre el barro. Otras logran, con gran eficacia, generar cilios o patitas con que impulsarse. Algunas membranas combinaron estas habilidades con la capacidad de rodear partículas de alimento, cerrarse sobre ellas y devorarlas. El caso más espectacular de una evolución de las membranas celulares exteriores se da en el protozoo Didinium, que ha conseguido desarrollar una especie de dardos tóxicos con que inmoviliza a sus presas para poder comérselas con comodidad. Gracias a ello Didinium puede alimentarse con células tan grandes como él mismo. Es el gran cazador del mundo microscópico.

A lo largo de más de mil millones de años de evolución los seres unicelulares eucariotas han alcanzado un sorprendente grado de complejidad. El mejor ejemplo está constituido precisamente por el conjunto de organismos llamados protozoos, de los que ya hemos hablado. Si los protozoos fueran muy grandes, por ejemplo de varios centímetros de longitud, los confundiríamos fácilmente con animales o plantas normales. Pero sólo miden entre 10 y 50 micrómetros, aunque en algunos casos pueden crecer hasta un milímetro. En general cualquier microscopio medio nos permite disfrutar de sus maravillas. Por el momento hemos encontrado cerca de 30.000 tipos diferentes. Algunos poseen formas extraordinarias y otros son simplemente muy hermosos. Tienen apéndices que les proporcionan sentidos para percibir su entorno, piezas bucales, patas de diversas formas, estructuras parecidas a músculos o, como hemos visto, incluso lanzan flechas venenosas. Se alimentan de materia orgánica, como nosotros, y se mueven a gran velocidad, sobre todo en el agua, donde viven la mayoría de ellos. Aunque pueden replicarse por partición, los protozoos fueron los inventores de la reproducción sexual, gracias a la cual un nuevo individuo toma su carga genética de dos progenitores diferentes y puede beneficiarse así de una mayor variedad proteínica. Los protozoos han sido los grandes triunfadores de la vida unicelular, los más espectaculares y evolucionados. Siguen viviendo hoy día, causándonos enfermedades, algunas muy graves como la malaria y la disentería. Pero también nos ayudan a combatir las bacterias (se las comen) o a facilitar la digestión de los herbívoros. Los protozoos, por último, constituyen la base alimenticia de los seres marinos, ya que su abundancia los convierte en el menú preferente para los pequeños invertebrados que conforman el plancton. Y el plancton es, a su vez, la biomasa que sostiene la vida en los océanos. El mundo podía haberse quedado con los protozoos como las entidades más evolucionadas, como los reyes de la naturaleza viva. Pero ocurrió, bastante pronto, otro fenómeno magnífico. Las células eucariotas, tal vez animadas por su simbiosis con las bacterias, llegaron a combinarse entre ellas y se repartieron las funciones vitales que les permitían prosperar. Nacieron así los organismos pluricelulares, los que llegan hasta la plantas y animales, incluidos nosotros.

La cooperación al poder: los organismos pluricelulares

Si las bacterias y los eucariotas se las apañaron tan bien desde el origen de la vida en la Tierra, tuvo que haber una presión selectiva muy fuerte para que surgieran los seres pluricelulares. ¿Cuál era la ventaja que obtenían las células individuales cuando se agrupaban en organismos mayores? La primera respuesta que nos viene a la cabeza es el acceso a recursos alimenticios que ninguna célula aislada podrá nunca explotar. Ser pluricelular permite a una planta extraer al mismo tiempo energía del suelo a través de las raíces y del Sol a través de las hojas; le permite, también, competir mejor con el resto del manto biótico por el simple hecho de llegar más arriba para captar más luz y realizar la fotosíntesis. En el caso de los animales, sobran las razones: el pez grande se come al chico (refiriéndonos, quiero aclararlo, a los primeros tiempos, porque ser demasiado grande también supone un problema, como veremos más adelante). Además, el hecho de que las células se especializaran las hizo más eficaces energéticamente, debido a que podían existir sin necesidad de desarrollar todas sus estructuras vitales; ahora, al apoyarse unas a otras, sólo precisan mantener los orgánulos concretos para la labor que desempeñan dentro del organismo mayor. En definitiva, los seres pluricelulares no se veían obligados a competir directamente con los unicelulares, sino que encontraron su propio nicho ecológico, con una manera distinta de vivir y multiplicarse. También es importante recordar la reserva energética que el uso del oxígeno proporcionó a los seres vivos. Había un nuevo excedente de energía que podía ser utilizado para crear estructuras más complejas. De hecho, si colocamos el gráfico de incremento de oxígeno en la atmósfera junto al esquema de la aparición y crecimiento de seres pluricelulares, veremos que coinciden casi como un calco entre ellos.

Cuando hablo del surgimiento de la vida pluricelular me gusta decir que se trata de un milagro de la naturaleza igual de impactante, o tal vez más, que la propia aparición de la vida en sí misma. Ya hemos visto que las bolsitas de polímeros y proteínas que definen a los organismos unicelulares dependen de procesos que seguramente ocurren con relativa frecuencia en el universo. Pero les aseguro que la aparición de seres pluricelulares, con células especializadas que no podrían vivir de forma aislada, supone un fenómeno mucho más complicado. Crear un gran organismo en base a células coordinadas hasta niveles de exactitud absoluta es algo que roza lo insólito, pues implica unas modificaciones biológicas extremas en todos los sentidos. La especialización celular y su integración espontánea en organismos supone un fenómeno menos probable estadísticamente que la aparición de entidades autorreplicantes individuales. Los seres pluricelulares poseen un diseño, un plan de una complejidad extraordinaria, que la naturaleza ha llevado a cabo sin quererlo, por puro empuje de la lucha por la existencia, que fue mejorando las capacidades de los organismos mediante complicados mecanismos de simbiosis. Imaginen lo difícil que resulta que una célula se especialice en neurona y sólo en neurona, que otras se convierten en piel y sólo en piel, y otras en venas y sólo en venas, y así sucesivamente. Lo más sorprendente es que este fenómeno maravilloso de autoensamblaje autónomo se ha producido en una cantidad de tiempo relativamente corta.

Para entender cómo esta sofisticada maquinaria de simbiosis y especialización celular arrancó tenemos que remitirnos a hace unos 800 millones de años. Es la fecha más aceptada para la aparición de los primeros seres pluricelulares.� Parece probable que los primeros pasos se dieran mediante la creación de colonias celulares, en las que las células hijas no se separaban sino que se mantenían unidas tras la replicación. La ventaja de agruparse en colonias consiste en que se pueden compartir las enzimas alimenticias y aumentar la eficacia de los procesos proteínicos. Algunas bacterias y algas unicelulares viven en colonias de este tipo, formadas a veces por millones de individuos. En ocasiones las colonias han desarrollado estructuras comunes, como por ejemplo matrices esqueléticos que mantienen conectado al grupo y le permite moverse como un único organismo, o cuerpos fructíferos donde se agrupan de forma compacta para soportar condiciones adversas, por ejemplo ante la falta de alimento. Aún no podemos hablar de seres pluricelulares, pero sí al menos de alguna manera de cooperación.

Donde tenemos ya un ejemplo más avanzado e interesante en el camino hacia los organismos pluricelulares es en una especie concreta de alga llamada Volvox carteri. Un Volvox típico es una colonia de entre 2.000 y 50.000 células de alga, viviendo todas ellas en una esfera gelatinosa de proteínas y unidas por filamentos. Las células flageladas de su superficie se coordinan de tal modo que la colonia puede desplazarse unida por el agua. Generalmente lo hace hacia la luz, ya que cuenta con células sensibles a la luminosidad. Y aquí está lo importante. Las células del Volvox están especializadas. Las más externas poseen flagelos que permiten el movimiento del conjunto. Las que flotan en la parte superior de la colonia tienen receptores lumínicos. Otras se encargan de la reproducción de la colonia, que puede ser sexual o asexual. Pero, en cualquier caso, ninguna célula del Volvox posee todas las propiedades a la vez. Se trata de un caso claro de especialización incipiente. Cada célula mide unas 5 micras, pero la colonia puede llegar a tener medio milímetro o incluso llegar a los dos milímetros o más en algunas ocasiones. Las grandes se pueden ver a simple vista. Una colonia de Volvox carteri es tan interdependiente que sus células no pueden vivir aisladas, y si se destruye el grupo todos los organismos individuales mueren. En muchos aspectos Volvox ya es más parecido a un ser pluricelular que a una colonia de células, debido a que muestra los dos aspectos fundamentales de los organismos compuestos: la especialización y la cooperación.

Otro caso muy curioso de transición es el formado por los mohos del limo, unos organismos unicelulares que pertenecen al grupo de los hongos. Los hongos son tan distintos de las plantas como de los animales, así que no debemos considerarlos vegetales. No pueden realizar fotosíntesis, carecen de clorofila y por eso no son verdes, pero sí tienen raíces que se hunden directamente en su fuente de alimento. Como las bacterias, los hongos están adaptados a comer casi cualquier cosa, y los hay microscópicos o tan grandes como las setas (que en realidad son los órganos reproductivos de los hongos). Pues bien, los mohos del limo son capaces de pasar alternativamente por periodos de vida unicelular y pluricelular. En entornos ricos en nutrientes se comportan como células independientes, yendo cada uno por su lado alimentándose de aquí para allá. Pero cuando agotan los recursos o empeoran las condiciones ambientales se reúnen hasta agruparse fuertemente en una especie de babosa pluricelular capaz de desplazarse como un único organismo. Las células antes individuales mutan y se convierten en componentes especializados. Unas conforman un tallo, otras un bulbo, y al final todo el grupo adopta una forma muy similar a una planta. La mayoría de las células antes independientes se configuran como esporas, se convierten en órganos reproductores y, cuando el entorno se vuelve de nuevo propicio, el bulbo se abre y las esporas se dispersan, dando lugar a nuevos organismos unicelulares que iniciarán el ciclo de nuevo. Lo cierto es que el aspecto de los mohos del limo resulta bastante desagradable, como una gelatina blancuzca, pero son seres cuyas propiedades han fascinado a los biólogos desde hace decenios. La investigación sobre los mohos del limo ha descubierto que la mutación celular para transformarse en elementos especializados se alcanza mediante señales químicas que las células son capaces de intercambiar entre ellas. Estas señales químicas inhiben la producción de unas proteínas determinadas y estimulan las de otras. Hoy día se piensa que es precisamente la comunicación entre células lo que marcó el origen de la vida pluricelular. Cuando una célula entra a formar parte de un organismo mayor se crean unas mínimas corrientes químico-eléctricas que circulan entre ella y el resto de células simbióticas. Como en los interruptores de la luz de nuestras casas, que encienden las bombillas dejando pasar la electricidad cuando los pulsamos o apagan las lámparas al cerrarlos, las células de los organismos complejos parecen indicarse unas a otras a través de corrientes eléctricas las proteínas que cada una debe producir para conseguir la funcionalidad del grupo.

Quizá el paso clave para la formación definitiva de seres pluricelulares consiste en la adopción de envolturas. Es la primera especialización celular que suele darse y hoy día podemos verlo de manera muy clara en el grupo de animales conocidos como celentéreos, al que pertenecen las medusas, los corales o las anémonas. Los celentéreos con básicamente bolsas huecas rodeadas de paredes cubiertas con células digestivas. Pero, en su parte exterior, las células son diferentes. En vez de poseer glándulas alimenticias las células exteriores manifiestan propiedades como elementos urticantes, tentáculos sensoriales, extensiones musculares o redes nerviosas. Con un matiz importante: ambas capas están comunicadas entre ellas, coordinan sus actividades. Los celentéreos son los animales más básicos que existen, pero ya demuestran una clara especialización en cada una de sus células, que renunciaron a ser seres independientes y eligieron vivir en simbiosis, aunque para ello tuvieran que olvidar su autosuficiencia. En la actualidad una célula gástrica de la pared interior de una medusa o una célula urticante de su parte exterior morirían al ser separadas, porque no pueden desarrollar por su cuenta las funciones vitales básicas. Pero juntas subsisten muy bien, y parecen saberlo. Si dividimos una esponja célula a célula, las pasamos todas por un cedazo y las ponemos juntas en un espacio pequeño, intentarán recomponerse con rapidez en el orden correcto para formar de nuevo el animal original. Saben dónde se tiene que colocar cada una, cuál es su lugar único y concreto en el colectivo, y cuál es su misión.

Hoy ya no quedan dudas de que los seres más complejos, sea un roble, un atún, un mosquito o un elefante, evolucionaron a partir de estructuras tan sencillas como los celentéreos. Los animales y plantas superiores deben su complejidad a un refinamiento progresivo de los mismos principios elementales de cooperación y comunicación intercelular. Para ello la evolución tuvo que lograr que la reproducción conservara la memoria de las especializaciones concretas alcanzadas por cada célula. Y conseguirlo ha sido una gran victoria evolutiva. Las células eucariotas y sus descendientes persisten en sus nuevos diseños, se generan a sí mismas en sus estados específicos, incluso después de que el desencadenante del proceso haya desaparecido. Imagínense el caos que supondría que cada célula de un organismo, al surgir, tuviera que aprender de nuevo el camino completo hacia la especialización. La evolución ha conseguido que las células tengan memoria de qué tipo de órgano tienen que construir. El mecanismo de multiplicación de los seres complejos, basado en largas cadenas de ADN, va más allá de la maravilla de copiarnos a nosotros mismos y se convierte en la clave de cómo nos mantenemos vivos y funcionales los organismos grandes gracias a la activación selectiva de los genes. Por eso, antes de proseguir en la explicación de cómo fueron apareciendo seres cada vez más complejos, vamos a hablar en el próximo capítulo de cómo logra la naturaleza construirnos a partir de series de aminoácidos. Comprenderlo nos ayudará a entender después la idea genial de Darwin y la simplicidad de los principios de la selección natural, cuya esencia se encierra precisamente en los refinados procesos de la herencia y la reproducción.

12 La mayor bacteria conocida es la Thiomargarita nambibiensis, descubierta a finales del siglo pasado por científicos rusos en las costas del estado africano de Namibia. Tienen aspecto de esferas blanquecinas y, además de ser grandes, se unen en largos filamentos gracias a una sustancia viscosa, con lo que una cadena de ellas puede ser confundida con un pequeño gusano a simple vista.

13 Para colmo, hubo un científico francés que descubrió los efectos de la penicilina treinta años antes que Fleming. Se llamaba Ernest Duchesne y advirtió de los beneficios de esta sustancia ya en 1897, pero su trabajo no recibió la atención de la comunidad científica. Imagínense las vidas que se podían haber salvado si le hubieran hecho a Duchesne el caso que le hicieron a Fleming.

14 De hecho, a veces nuestro sistema inmunitario utiliza oxígeno para aniquilar a las bacterias patógenas que nos invaden.

15 Las colonias de cianobacterias supervivientes hoy lograron salvarse gracias a vivir en ambientes de extrema salinidad o mineralidad que impiden la existencia de los organismos depredadores. La naturaleza nunca es justa porque se guía por mecanismos irracionales, pero en realidad se ha portado muy mal con las cianobacterias.

LA CONQUISTA DE NUESTROS PROPIOS CUERPOS

El hecho de que muchas personas opinen que los seres vivos fueron creados por una inteligencia superior se debe, en gran medida, al grado de complejidad que presentan los organismos que vemos. Nos maravilla la exactitud funcional que permite volar a un pájaro; nos deja estupefactos el estudio de órganos como el ojo, con su delicada estructura; y la adaptación de los seres a su entorno es una sorpresa inacabable en la naturaleza. Percibimos a los animales y plantas como unas maquinarias biológicas cuidadosamente realizadas y acabadas para cumplir con efectividad sus funciones vitales, y en muchas ocasiones con el resultado (subjetivo, la naturaleza no sabe de eso) de una gran belleza. Y los seres humanos entendemos que algo bien hecho requiere un diseño por parte de una inteligencia. Hay que pensar cómo funcionará, qué elementos incluiremos, hacer un plano, construir las partes, montarlo. Es la forma en que nosotros producimos nuestras creaciones. Por tanto, asombrados ante la perfección y diversidad de la vida natural, parece lógico pensar que una especie de Gran Ingeniero con una mente exquisita y potente fue el responsable del diseño de los seres. Nuestro sentido común se rebela ante la idea de que una estructura tan increíble como por ejemplo un león haya surgido sin un plan previo, sin un fabricante que lo haga. Pero con el tiempo hemos sabido que eso es exactamente lo que ocurrió: los seres vivos, por muy complejos que sean, son producto de la combinación progresivamente más complicada de células entre sí, que han ido dando lugar a órganos cada vez más refinados, sin que exista ningún plan previo, ninguna intención, ninguna dirección definida, para producirlos. Tan sólo la capacidad combinatoria de la química celular, la competición por la supervivencia y el tiempo, mucho tiempo, son responsables de que hayan aparecido cada una de esas maquinarias tan efectivas que llamamos seres vivos. Y hemos descubierto el mecanismo empleado y el camino recorrido gracias a estudiar la forma en que se reproducen todos los organismos grandes o pluricelulares, nosotros incluidos. El secreto de la perfección (relativa, claro, no hay nada biológicamente perfecto del todo) de animales y plantas está en la organización de las células, de cada una de ellas, que lo componen.

Hombrecitos durmientes en sus camas de código

No creo que a nadie se le escape que en la reproducción animal (y vegetal, pero dejémoslo ahí por ahora) el sexo tiene mucho que ver. Parece una perogrullada, pero hasta hace unos siglos lo único que se tenía medianamente claro era que la eyaculación de un hombre sobre una mujer provocaba, al cabo de nueve meses, el nacimiento de un bebé que había estado creciendo ese tiempo en el vientre de la madre. Por tanto la materia depositada por el hombre, el esperma, se consideraba la clave de la reproducción. Y ahí quedaba todo. Cómo ocurría, qué pasos seguía el proceso, era algo desconocido. Se dudaba incluso de si ingerir esperma o derramarlo sobre la piel podía provocar un embarazo. Los médicos rurales de muchos países del mundo (no hace demasiado los europeos también) se han enfrentado a preguntas avergonzadas de recién casados acerca de cómo la joven esposa podía quedarse encinta. Durante el siglo XIX se hicieron experimentos, muy en serio entonces y que hoy provocan sonrisas, de sembrar literalmente esperma en tierra con fertilizantes para ver si salía un niño como sale una rama de pimientos. Después se descubrieron los óvulos y los científicos empezaron a pensar que su actuación también debía ser necesaria. Aún así la mentalidad machista imperante seguía dando predominancia al esperma, sobre todo cuando Nicolaas Hartsoeker miró semen a través de un microscopio en 1694 y observó pequeños organismos en el líquido, dotados de colas que le proporcionaban una gran movilidad. Ello provocó el nacimiento de una teoría, el preformacionismo, para explicar la reproducción humana. Según tal teoría esos organismos, los espermatozoides, contenían un hombre en miniatura perfectamente formado en su interior. Existe un popular dibujo que mostraba cómo se encontraba ese hombre futuro plegado en la cabeza de un espermatozoide. Aquí lo tienen. No se rían demasiado; hubo libros enteros y concienzudos dedicados a explicar esta teoría, e incluso se utilizaron herramientas de cálculo infinitesimal para ver hasta dónde se podía reducir un ser. Los hombrecitos dormidos en el interior del esperma, esperando despertar y desarrollarse al llegar a un vientre femenino, recibieron el sugestivo nombre de homúnculos.

Homúnculo dibujado por el médico holandés Nicolaas Hartsoeker en 1695.

El preformacionismo, de todas formas, presentaba un problema grave. Si dentro de cada espermatozoide hay un homúnculo, cada homúnculo debía tener su propio esperma con otros homúnculos preformados dentro que dieran lugar a su descendencia. Era una cadena interminable, como esas muñecas rusas que no dejan de salir una de dentro de otra. La cadena de homúnculos cada vez más pequeños había de tener un límite material donde los homúnculos no podían ser ya menores. Los primeros homúnculos, los más grandes de todos, eran los que portaba el esperma de Adán, el primer hombre. En el semen de Adán, defendían los preformacionistas con uñas y dientes, estaba presente ya toda la humanidad posterior, toda ella en forma de hombrecitos durmientes dentro de hombrecitos durmientes, en una línea progresiva de miniaturización. Por cierto que se pensaba también que Adán debía haber sido el único ser humano sin ombligo, ya que no nació de una mujer. Pienso yo que según eso Eva tampoco debía tener ombligo, pero no he leído nada sobre ella. En fin, con el paso del tiempo quedó claro que lo de los homúnculos se convertía en una reducción al absurdo y no era viable por ningún sitio. La investigación sobre el desarrollo de los embriones vino a arrojar algo de luz: los seres vivos se van organizando durante la gestación, desde esquemas simples hasta la complejidad alcanzada a la hora de nacer, en un proceso de acumulación de estructuras y creación de órganos. Y de los homúnculos olvidados se pasó a la teoría del diseño germinal, que defendía que cada organismo aporta a sus descendientes una serie de planos, como si de construir una máquina se tratara, gracias a los cuales el descendiente va sumando las partes que lo componen, tomadas de los nutrientes que le proporciona la madre en caso de los animales, y de la tierra en el caso de las plantas. Los planos debían andar escritos en los espermatozoides y en los óvulos, en un tipo de lenguaje biológico que se consideraba indescifrable excepto para los organismos capaces de leerlo.

La teoría del plano germinal ha sido la que más se ha estudiado y sólo se ha abandonado en fechas relativamente recientes. Es la preferida de los creacionistas, de los que creen que el mundo y todos los seres fueron creados por un Gran Ingeniero identificado con los dioses de las distintas religiones. Según ellos, esos dioses han implantado en los seres vivos la capacidad de transmitirse el diseño que este ser supremo ideó en los inicios de los tiempos. El código de transmisión debería encontrarse al menos en las células implicadas en la reproducción, espermatozoides y óvulos, en forma de unos planos detallados. Durante el embarazo el embrión se dedicaba a montarse a sí mismo siguiendo esos planos predeterminados e invariables. Cuando un animal nacía por ejemplo con una deformidad se pensaba que la causa estribaba en la alimentación de la madre, que no había sido capaz de proporcionarle los nutrientes necesarios. Y todo el mundo se puso como loco a buscar en espermatozoides y óvulos esos planos, pensando que quizá podríamos algún día descifrar su lenguaje biológico y aprender a leerlos. Incluso había quien, muy seriamente, empezó a pensar que de poder leerse tales planos lograríamos construir un ser vivo siguiendo paso a paso sus instrucciones.

Pero el plano germinal también tenía algunos problemillas teóricos. Por un lado, que las personas no nacemos hechas como adultos, sino que antes hemos pasado por las etapas de embrión y feto, y después por la bebé, niño y adolescente. ¿Qué plano hace eso? Pero además, y sobre todo, está el hecho de que los hijos se parecen a sus padres y abuelos, pero no son exactamente iguales. Un plano detallado da lugar siempre al mismo producto, como en las fábricas de coches, y eso no ocurre en la naturaleza. No hay dos seres vivos idénticos, ni siquiera entre las bacterias, así que ya ni hablar entre las plantas y los animales. Se ha descubierto la razón. Existen dos niveles en la reproducción de cada ser. Uno es el genotipo, el conjunto de sus genes tal como están conservados en las células. El otro es el fenotipo, o forma concreta en que se manifiestan esos genes tras el nacimiento. Genotipo y fenotipo constituyen dos realidades distintas que no pueden ser explicadas mediante la simple transcripción de un plano inequívoco. De nuevo volvía a primera línea de la ciencia la eterna cuestión del azar y la necesidad. ¿Qué parte de un individuo es inevitable que sea de una manera determinada, y qué parte depende del azar? Razonamientos de esta índole llevaron a proponer la teoría que a veces se ha llamado de la receta de cocina. El código genético no es un plano inamovible, sino un conjunto de instrucciones que las células siguen en su desarrollo. Podríamos comparar esta idea con la situación con dos cocineros, cada uno de ellos elaborando la misma receta. En ella, equivalente al código genético, están escritos los ingredientes, las cantidades, los tiempos de cocción, todo, pero seguro que al final el plato de los dos cocineros no resulta ni sabe exactamente igual. Hoy día los biólogos están seguros de que éste es el mecanismo correcto con que actúa la naturaleza. Los padres pasan a los hijos un conjunto de instrucciones que la naturaleza sigue, pero con un índice altísimo de probabilidades combinatorias imposibles de determinar de antemano. No hablamos de un azar dislocado: el fenotipo está condicionado por la temperatura, la situación e intensidad durante la expresión molecular, la proporción de nutrientes, una nube enorme de circunstancias indefinibles que hacen que un mismo gen pueda construir por ejemplo una nariz algo más larga o unos dedos un poco más cortos. De ahí vienen las diferencias entre los padres e hijos y entre todos los seres individuales entre sí. Y esta teoría se ve apoyada por evidencias como que dos hermanos gemelos, nacidos de una sola célula y que por tanto provienen de un único código genético, nunca son exactamente iguales por mucho que se parezcan. Si el código genético fuera un plano en el sentido de montarse desde abajo, el papel, hasta arriba, el producto, los hermanos gemelos deberían de ser clones, copias idénticas. Y no hay clones en el mundo, ni siquiera entre los seres construidos mediante ingeniería genética. La oveja Dolly, nacida de un grupo único de genes provenientes de la glándula mamaria de otra oveja, no era un clon de su madre, aunque la llamáramos así. La oveja donante es desconocida porque el experimento tuvo algunos aspectos un tanto chapuceros, pero se da por hecho que Dolly presentaba pequeñas diferencias tanto anatómicas como de comportamiento en relación al animal original. Esas diferencias se han podido constatar en todos los seres creados posteriormente mediante ingeniería genética. Gracias a este mecanismo, por el que la naturaleza recurre al azar, el mundo no está lleno de aburridas repeticiones de seres vivos que se comportan como robots. Gracias a él podemos hablar de individuos.

Hay otro punto importante en este asunto de la identidad de los seres. Se trata de la combinación genética entre padres y madres para producir variedad o parecidos. Mi abuela se preocupaba mucho de ello. Quería que sus hijos primero y sus nietos después nacieran con los ojos dominantes en su familia, de un bonito color verde, en vez de los castaños o negros más normalitos de las respectivas parejas. Y siempre me preguntaba cómo lograrlo, como si hubiera una fórmula mágica para hacer predominante un rasgo u otro. Por desgracia la decepcioné, porque eso no existe. Durante mucho tiempo los científicos creyeron que los genes se mezclaban unos con otros como quien junta en un bote pintura roja y azul. El descendiente era una mezcla indistinguible de los rasgos de los padres. Hoy sabemos que tampoco es así. Durante el crecimiento del embrión los genes no se combinan entre sí, sino que se alternan. El gen que codifica el color de ojos nunca será una mezcla del que proviene del padre y del cedido por la madre, sino exclusivamente vendrá de un progenitor o del otro. Más que mezclase como pinturas en un bote, lo que hacen los genes es barajarse como las cartas de dos mazos. El padre pone una baraja; es su código genético. La madre pone el suyo, como otra baraja. Y durante el embarazo la naturaleza reúne los dos mazos pero sólo escoge una carta para cada proceso. Sus hijos poseen ahora genes tanto de usted como su pareja; pero no tienen ni uno solo que sea una combinación de los dos. Lo que se mezcla es el código genético, pero no los genes individuales. Y los genes individuales son los que marcan el desarrollo de cada rasgo.

Mitosis vs Meiosis: Si en el primer tipo de división celular se obtienen células «idénticas» a sus progenitoras; en el segundo se obtienen células con la mitad de la carga cromosómica (los gametos, óvulos y espermatozoides), listos para crear células con características distintas a las progenitoras.

La naturaleza, no obstante, no hace la selección de un gen u otro de manera totalmente caprichosa. Hemos visto que la física y química son azarosas a niveles muy básicos, pero también sabemos que el azar suele estar regulado por probabilidades, más concretas y marcadas cuanto mayor es el sistema estudiado. Un cuerpo vivo es un sistema muy grande, así que los biólogos fueron delimitando el mecanismo de interacción genética y descubrieron que existen unos genes que suelen imponerse a otros cuando se encuentran ambos. Al que se expresa normalmente, como si fuera más fuerte, se le llama dominante, y al otro, al que suele anularse durante la gestación, se le llama recesivo. Los genes recesivos no se pierden: quedan latentes, y a lo mejor en una generación posterior se convierten ellos en dominantes. Por eso un niño de ojos negros con una madre de ojos azules puede tener a su vez un hijo de ojos azules. Diremos entonces esa frase tan famosa de que ha sacado los ojos de su abuela. Hasta el momento los científicos han identificado 1.550 caracteres físicos controlados por genes individuales, de los cuales 750 son dominantes y 800 recesivos. Hay algunos casos relativamente comprobados. Hablando en términos muy generales, los ojos de color marrón se comportan como dominantes sobre los ojos grises, verdes, pardos o azules. El rasgo de pelo oscuro suele ser siempre dominante frente al cabello rubio y rojo. El pelo rizado domina sobre el lacio. Una cabeza llena de cabello es también más común y dominante, mientras que la calvicie parece, por suerte, un rasgo recesivo. Si un adulto se queda calvo la explicación no es sólo porque su padre lo sea, sino porque en la familia de la madre hay o ha habido también hombres calvos. Una nariz aguileña y labios anchos son indicios de genes dominantes, mientras que una nariz recta y labios finos representan genes recesivos. Los caracteres dominantes tienen también mucho que ver con la etnia. En la raza negra el gen dominante de la piel es el que lleva el color oscuro; en la raza europea, el gen dominante es el que proporciona piel blanca y cabello rubio: pero en la descendencia de una pareja interracial la piel negra tendrá más probabilidades de expresarse. La raza oriental suele dejar a sus hijos, aunque un miembro de la pareja no sea oriental, el rasgo de los ojos alargados y la estatura, que están determinados por genes dominantes sobre los provenientes de otras razas. Por eso los niños y niñas nacidas de parejas de distintas etnias suelen ser tan guapos y guapas; combinan rasgos que no son usuales de ver en un mismo rostro, y que nos parecen atractivos en general por su exotismo, y porque en la naturaleza la mezcla genética suele ser muy recomendable y da muy buenos resultados. Hay muchos ejemplos más, pero creo que basta, porque se trata de tendencias y no de realidades absolutas. Hemos descubierto, por ejemplo, que un rasgo puede estar determinado por la interactuación de varios genes diferentes, y ni siquiera conocemos bien cómo funcionan esas relaciones internas. La baraja genética combina tantos factores, entre los presentes y los heredados de nuestros antepasados, que una predicción rigurosa resulta imposible. Se trata de una maza de cartas demasiado grande y donde los palos y figuras sólo salen cuando se combinan varios. Para obtener un rey de oros quizá necesitemos dos sotas de bastos, un as de copas y un once de espadas. No sabemos del todo cómo funciona la expresión genética concreta, excepto en casos aislados de genes muy direccionales en su actuación. Para el resto, la inmensa mayoría, tardaremos mucho en averiguarlo.

Combinando la carga hereditaria del padre y de la madre, una pareja puede tener teóricamente 64 millones de hijos genéticamente diferentes entre ellos. Es una cifra aproximada porque nadie, lógicamente, se ha pasado tanto tiempo procreando en la cama. Pero entre seres de reproducción sexual rápida, como las moscas del vinagre, se ha comprobado mediante experimentos equiparables. A la naturaleza le encanta la variedad, por suerte para nosotros y en especial para los policías. El ADN es único en cada individuo, y una prueba aceptada en casos de delito en la sociedad humana. La posibilidad de que dos personas tengan el mismo ADN, idéntico código genético, es sólo de una entre siete billones. Resulta una cifra mucho mayor que el total de seres humanos nacidos en la historia, y por eso los jueces aceptan los análisis de ADN como pruebas de cargo. Todas las personas tenemos en común el 99,9 por ciento de nuestro ADN, y es lo que nos caracteriza como la especie Homo sapiens. Pero en ese 0,1 por ciento restante residen las enormes diferencias entre nosotros. Cuanto más cercanos estamos más ADN compartimos: los blancos europeos tenemos más cantidad común entre nosotros que en relación por ejemplo a los esquimales; si somos de la misma familia aún hay más trozos de ADN compartido, y así hasta los hermanos, que comparten casi todo el ADN y todo el ADN mitocondrial. Si se acuerdan de las mitocondrias, dijimos que eran bacterias que se vinieron a vivir dentro de nuestras células. Hoy son órganos integrantes de ellas y hacen cosas muy importantes como respirar para nosotros, pero siguen manteniendo ciertas particularidades que revelan su origen independiente, y una de ellas es que su ADN sólo proviene por vía materna. Entre hermanos, el único ADN rigurosamente idéntico es el contenido en las mitocondrias. En el mundo de la herencia reproductiva de las mitocondrias los hombres, como en un club feminista radical, quedan excluidos. Otra característica del ADN es que, aunque pudiera ser idéntico entre dos personas en composición, nunca lo es en disposición. En el caso de los humanos más o menos un doce por ciento del total de los genes están cambiados de sitio en la cadenas de ADN de cada individuo. Eso también nos hace distintos y nos permite identificar un donante de otro.

En febrero de 2013 se produjo en Francia un caso espeluznante que permitió comprobar los límites biológicos de la exclusividad del ADN para cada persona. La policía de Marsella detuvo a un hombre acusado de seis violaciones y agresiones sexuales; las pruebas eran rastros de ADN del violador encontrados en las víctimas. Pero el detenido tenía un hermano gemelo, nada menos que monocigótico, es decir, nacido de una misma célula.[16] Por tanto, aún sabiendo que sólo uno de ellos era culpable, el juez tuvo que ordenar que detuvieran también al hermano. Cualquiera de los dos podía ser el autor de las agresiones. La única manera de saber con exactitud quien lo hizo consistía en un examen exhaustivo del código genético de ambos, prácticamente idéntico, e identificar las escasas diferencias. Normalmente para una prueba judicial de ADN basta con comparar una fracción mínima del código, unos 400 pares de bases, un examen que cuesta unos 350 euros y que permite establecer sin dudas la culpabilidad o la inocencia. Sin embargo en este caso insólito habría que analizar miles de marcadores del código genético de ambos sospechosos y de los restos encontrados en las víctimas para poder asegurar quién de los dos gemelos fue el autor de las violaciones. Los expertos están seguros de que pueden encontrar las mínimas diferencias entre ambos, pero cifran el coste de los análisis en un millón de euros. Ante esta cifra escandalosa la policía está intentando encontrar pruebas que incriminen a uno de los gemelos y permitan establecer la inocencia del otro sin que el estado francés se gaste ese dineral. En la fecha en que he terminado este libro la incógnita sigue, pero pueden buscar por Internet para ver si ahora ya se ha dilucidado el caso. De cualquier manera, y por lo que a nosotros respecta, basta con saber que ni siquiera dos gemelos nacidos del mismo óvulo fecundado poseen un ADN idéntico.

Pese a su enorme poder de variación, la herencia genética viene determinada por leyes naturales que pueden considerarse a la biología lo que las leyes de Newton a la física. Fue un monje austríaco, Gegorg Mendel, quien las descubrió en el tercer cuarto del siglo XIX. Mendel era un hombre discreto, con formación en matemáticas y física pero no en biología. Vivió durante cuarenta años en el monasterio de Brno, una ciudad que hoy pertenece a la República Checa. Allí disponía de mucho tiempo, de un huerto pequeño en mitad del claustro para cultivar hortalizas y también de una gran biblioteca científica de casi 20.000 volúmenes. Y, sobre todo, Mendel tenía un montón de curiosidad. Quería saber si la herencia de los rasgos se distribuía según normas o mecanismos estables y comprensibles. Así que diseñó un experimento a muy largo plazo. Porque, aparte de todo lo demás, Mendel era un hombre sumamente meticuloso. Sin esta última virtud tal vez nunca habría logrado descubrir cómo funciona la herencia. Para su estudio, que se prolongó durante casi veinte años, eligió algo tan habitual y poco emocionante como el guisante común. Seleccionó siete variedades de formas y colores distintos. Tan cuidadoso era que dedicó dos años exclusivamente a la preparación del experimento.

El guisante, pese a su humildad, resultó ser una elección estupenda de modelo. Se trata de una planta de generación rápida, con elevado número de descendencia, y sobre todo es autógama, es decir, se autofecunda. Mendel lo evitó eliminando los órganos sexuales o anteras de cada planta que obtenía. Extraía el polen antes y así pudo cruzar exclusivamente las variedades deseadas y controlar todo el proceso. Con sólo dos ayudantes realizó a lo largo de ocho años 28.000 cruces entre descendientes de esas siete plantas de guisantes originales, apuntando con extremo cuidado cómo reaccionaba cada variedad al mezclarse genéticamente con las demás. En el huerto había colocado sistemas de control para evitar cruces accidentales. Mendel sometió finalmente los resultados tan escrupulosamente obtenidos a análisis matemáticos y estadísticos, y los comparó con experimentos paralelos sobre otras especies, como el trigo. El fruto de tan dedicado esfuerzo fue el descubrimiento de las leyes básicas que gobiernan la herencia, y que básicamente explican qué factores son los que marcan la frecuencia de aparición de rasgos distintivos tras sucesivos cruces. Mendel utilizó esa palabra, factores, porque no conocía el concepto de genes, pero sí elaboró los términos de recesivos y dominantes para explicar la frecuencia con que aparecía cada rasgo en los entrecruzamientos. Hay que aclarar que la leyes de la herencia descubiertas por Mendel no poseen carácter matemático: no se pueden exponer con una fórmula que al ser calculada nos proporcione los rasgos concretos de un individuo descendiente. Las leyes de la herencia deben ser entendidas como un conjunto de reglas básicas que rigen la transmisión de las características biológicas a lo largo de sucesivas generaciones. Por ejemplo, qué genes recesivos se manifiestan en presencia de otro gen recesivo, qué proporción es estadísticamente la más habitual en la hibridación, o qué caracteres del descendiente no están relacionados unos con otros y siguen caminos distintos en la herencia biológica. No hay ningún número mágico en las leyes de Mendel, porque se trata de la exposición de una ley biológica, que es algo diferente a una ley física o química. Aún así las leyes de Mendel explican como nunca se había logrado antes el papel de los factores, los genes en términos modernos, en el proceso de transmisión de caracteres, que permite la reproducción de los seres vivos en especies y en individuos emparentados.

Tras tanta dedicación resulta sorprendente que Mendel presentase sus resultados, unos de los más brillantes hallazgos científicos de la historia, en una serie de conferencias tituladas «Experimentos sobre hibridación de plantas», así de simple, que leyó ante unas cuarenta personas en el salón de la Sociedad de Historia Natural de la pequeña ciudad de Brno en 1865. Después publicó lo que sabía en una revista y pareció olvidarse del tema. Se dedicó a la administración del monasterio, llegó a ser abad y allí murió, discreto y anónimo como había vivido, a los 62 años de edad, en 1884. La inmensa mayoría de los científicos ignoraron por completo sus descubrimientos. Por suerte para el mundo varios biólogos leyeron su artículo y trabajaron en la dirección colosal que Mendel había señalado. A principios del siglo XX ya se le reconoció su valor, se repitieron los experimentos confirmando la valía de sus conclusiones y se identificaron los factores que él definió como mecanismo físico de la herencia, equivalentes a los genes que todos llevamos en nuestros cuerpos. Se puede decir que Mendel explicó de forma correcta cómo se distribuyen los genes cada vez que una célula se divide y qué efectos tienen en el futuro individuo esas normas de duplicación y preeminencia de los caracteres. Tras la difusión y la comprensión real de la obra de Mendel la puerta quedaba abierta para buscar el mecanismo concreto por el que los genes actuaban. Es decir, quedaba por identificar cómo se estructuraban los genes, dónde se escondían y cómo se codificaban. Por decirlo de otra manera, quedaba por descubrir el ADN, que sería medio siglo después el siguiente gran hallazgo de la biología. Aunque hace sólo cien años descifrar un código genético era considerado por muchos una absurda quimera.

Hasta aquí hemos estado utilizando términos como genes y ADN que todo el mundo, más o menos, sabe lo que significan. Pero creo que ha llegado el momento de dejar claro qué son cada uno y exponer cómo funcionan. No sólo por aclarar ideas y ver cosas muy curiosas que pasan dentro de nosotros, sino porque cuando se descubrió el mecanismo exacto de la herencia genética se lograron explicar una serie de procesos que nos han dado las claves de cómo nos reproducimos, de cómo la naturaleza lleva a cabo el milagro de generar un ser completo y complejo en el corto periodo de una gestación. Aquellos biólogos del principios del siglo XX que creían que nunca podríamos leer el código genético porque estaba redactado en una especie de lenguaje divino e inalcanzable se equivocaban. Las normas de la reproducción están escritas en un idioma muy mundano, casi mineral, y sorprendentemente simple. Hace tiempo que aprendimos a leerlo. No de forma absoluta, porque el libro es muy grande. Pero lo que llevamos descifrado hasta ahora nos está dejando con la boca abierta. Estamos empezando a conquistar el territorio de nuestros propios cuerpos, a elaborar el mapa de nuestra geografía biológica.

La escalera de caracol más famosa del mundo

Cuando, valga la redundancia, las investigaciones sobre las investigaciones de Mendel extendieron el convencimiento de que la herencia tenía una base material, un código escrito en un soporte físico, los científicos apostaron por buscarlo en diferentes células. Las primeras candidatas fueron las sanguíneas, por estar identificadas con la fuerza vital, y las sexuales, por ser las directamente implicadas en la reproducción. Y, como una paradoja triste, justo en esas células es donde no se encuentra el ADN tal cual. El ADN completo está en todas las células de nuestros cuerpos, desde la piel al hígado, de la raíz del pelo a la córnea del ojo, pero no está en absoluto en los glóbulos rojos de la sangre. Y en los óvulos y espermatozoides sólo aparece una copia del ADN de las dos que llevamos en las demás células, porque el objetivo es producir un descendiente, así que cada progenitor aporta una única copia para que el hijo tenga los dos juegos al nacer. No se puede tener peor puntería, en realidad: buscar, de entre todas las células del cuerpo, en las menos adecuadas. Pero en 1869 un médico suizo que estudiaba la formación de pus, Johann Miescher, dijo que en el núcleo de casi todas las células purulentas que analizó existía una extraña sustancia en grandes cantidades que parecía no tener ninguna función molecular, y sin embargo allí estaba, en el corazón del asunto. La llamó por eso nucleína (recibiría el nombre de ADN más tarde) y tímidamente dijo que tal vez tuviese algo que ver con la herencia. Cuando otros científicos miraron la nucleína despreciaron sus conclusiones. Esa nucleína era un ácido formado por pocos elementos, con una estructura repetitiva y monótona, y sin ninguna actividad dinámica apreciable. Era casi lo más muerto dentro de la célula. Se consideraba imposible que algo supuestamente tan complejo como nuestro código genético estuviera escrito en una molécula que parecía simple, con una estructura repetida hasta la saciedad. La respuesta, decían los investigadores, debía estar en la proteínas, moléculas mucho más complicadas, variadas e hiperactivas.

Estos incrédulos no habían tenido en cuenta que la complejidad no se deriva únicamente de la variedad. Algo con pocos elementos puede ser muy complejo gracias a la combinatoria, a la disposición en secuencias diferentes de un número enorme de esos escasos ingredientes. Con las 27 letras del alfabeto español se han creado unas 88.000 palabras distintas. Y esa cantidad es baja porque necesitamos memorizar el vocabulario y porque tampoco precisamos más. El ADN consiste en pura memoria y sólo memoria, así que por ejemplo el código genético humano, con sus 3.200 millones de combinaciones posibles, podría codificar tantas «palabras» como un uno seguido de tres mil millones de ceros. Es una cifra tan enorme que incluso me niego a transcribirla en potencial. Con largas secuencias de sólo cuatro bases nitrogenadas podríamos redactar trillones de veces más libros que todos los que se han publicado a lo largo de la historia. La capacidad del ADN para conservar información es tan grande que se están desarrollando técnicas para usarlo como soporte de almacenamiento de datos y convertirlo en alternativa a los discos duros empleados en informática. Un grupo de investigadores del Laboratorio Europeo de Biología Molecular creen haber encontrado una forma económicamente viable de hacerlo. Apenas están empezando, pero en menos de un gramo de ADN han escrito ya, en lenguaje biológico codificado, los 154 sonetos de William Shakespeare, 26 segundos de audio o varios archivos fotográficos. Y eso no es nada. Los investigadores estiman que el potencial futuro de esta tecnología es tan alto que se podrán guardar más de cien millones de horas de vídeo de alta calidad en cadenas de ADN que cabrán en una tacita de café. La naturaleza sin duda sigue ganando a la inteligencia humana en cuanto a efectividad. Pero esta enorme capacidad de contener información gracias a la combinatoria era algo que se les escapó a los primeros buscadores del código genético.

No obstante, la nucleína nunca fue del todo desechada porque seguía teniendo aspectos misteriosos. Por ejemplo, por qué se encontraba en tanta cantidad. La molécula de ADN es estrecha, entre 2,2 y 2,6 nanómetros, pero en cambio resulta muy larga, tanto como dos metros en cada célula si la estiramos entera. Uniendo todo el ADN que una sola persona guarda en sus células tendríamos más de 20 millones de kilómetros de código genético. Así de largo es nuestro contenido en ADN, tremendamente repetido, claro, porque cada una de las ochenta billones de células que más o menos conforman nuestro cuerpo tiene exactamente el mismo ADN que las demás. Pero en cualquier caso los seres dedican mucho esfuerzo a fabricar ADN, así que algunos biólogos pensaron que debía ser una sustancia importante. En 1928 un biólogo llamado Frederick Griffith decidió romper el tabú y se dedicó a jugar con cepas de bacterias, logrando que unas especies que no provocaban enfermedades se volvieran nocivas y dieran lugar a neumonías gracias a intercambiar elementos celulares, incluida la nucleína, entre ellas y otras bacterias que sí eran patógenas. Griffith descubrió que el factor transformante por el que las bacterias adoptaban caracteres malignos consistía en la adopción de una cápsula azucarada, y señaló tímidamente a la nucleína como responsable.

La búsqueda de ese factor transformante se culminó en 1944 gracias a los experimentos de tres bioquímicos, Olways Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty, quienes pacientemente descartaron las proteínas, los lípidos y otras moléculas. Al final les quedó como única candidata posible de la transmisión hereditaria la extraña nucleína, que describieron como «una forma viscosa de ácido desoxirribonucleico altamente polimerizado». Fue entonces cuando nuestro querido ADN obtuvo el nombre por el que se le conoce ahora. Y descifraron su fórmula química. Además de los azúcares y fosfatos, allí dentro había muchas cantidades de cuatro bases nitrogenadas. Se trataba de sustancias en apariencia muy inocentes y triviales, nuestras ya conocidas citosina, timina, adenina y guanina, a las que se abrevió por sus iniciales, C, T, A y G. Otro investigador, Erwin Chargaff, anunció poco después que en el ADN hay la misma cantidad de guanina que de citosina y de adenina que de timina. Sin embargo, la proporción entre los dos grupos G-C y A-T era variable, con oscilaciones en diferentes cadenas de ADN de entre un 36 y un 70 por ciento del total. Esta precisión era muy importante e hizo pensar por fin en una relación combinatoria estable y repetitiva como el sistema gracias al que el ADN encerraba los secretos de la herencia.

Identificado el prófugo y encontrada su localización, quedaba entender cómo se organizaba. El ADN parecía demasiado simple para retener toda la información genética, incluso pensando en largas cadenas combinatorias entre cuatro componentes. Pronto hubo quien sugirió que tal vez su forma física podía ser importante. Para almacenar gran cantidad de datos con pocos elementos no sólo son necesarias muchas combinaciones, sino además una estructura que favorezca la conservación y transmisión de la información codificada. La arquitectura del ADN se empezó a considerar una posible clave de su funcionamiento, igual que los dobleces de las proteínas definen su actividad. La idea de que el ADN podía configurarse como una especie de hélice parecía prometedora porque la disposición de los átomos en hélice facilita la alternancia y las relaciones combinatorias estables entre ellos. Pero era sólo una hipótesis. Aún si fuese una hélice, podía ser doble, triple, o mucho más complicada. En la primera mitad del siglo XX no existían apenas técnicas para poder ver algo tan pequeño y escondido como el ADN y comprobarlo. En realidad sólo había una posibilidad, y estaba en su desarrollo inicial: se llama difracción de rayos X. Consiste en bombardear estructuras atómicas con rayos X y, gracias a la desviación de los haces de energía al chocar con los átomos, obtener una imagen en una placa fotográfica. En esencia es algo similar a cuando nos hacemos una radiografía en el hospital. Pero las imágenes obtenidas en esa época eran de muy baja calidad y realmente la técnica sólo funcionaba si se aplicaba a cristales, pues el alto índice de refracción del cristal ayudaba al proceso. Por suerte, miren por donde, tal vez recuerden que hablamos de que tanto el ADN como el ARN se parecen mucho a un cristal. De hecho, a nivel físico casi se pueden considerar formas cristalinas. Enviar rayos X sobre ADN y ver la imagen que dejaban las partículas al atravesarlo parecía en teoría algo posible. Se trataba de fotografiar lo más íntimo de nosotros.

En el laboratorio de cristalografía del King Collegue de Londres había una persona que se dio cuenta de eso. Se llamaba Rosalind Franklin y era una científica muy joven, una de las pocas mujeres inmersas en un mundo entonces casi exclusivo de los hombres. Durante la Segunda Guerra Mundial Franklin trabajó en el departamento de minas de carbón y se dedicaba a analizar la pureza de los minerales obtenidos. Tras el conflicto decidió aplicar sus conocimientos a la estructura de las moléculas biológicas, y encontrar la forma del ADN era uno de los objetivos declarados de la ciencia de la época. Prácticamente a solas, casi a escondidas, empezó a enviar rayos X a núcleos celulares, intentando lograr imágenes cada vez más nítidas. Era una mujer desconfiada y apenas hablaba con nadie de sus avances. En realidad Rosalind Franklin tenía motivos para apartarse de sus colegas masculinos. Se movía en una sociedad machista donde las mujeres debían protegerse. Por ejemplo, en el King Collegue las científicas no podían acceder al comedor de los hombres y debían almorzar aparte, en una habitación pequeña y mal ventilada. Por muchos títulos universitarios que tuvieran se las trataba como secretarias y sus jefes no mostraban demasiados escrúpulos en atribuirse sus descubrimientos. Franklin decidió no hacer nada público hasta que no tuviera su investigación completada del todo y con resultados satisfactorios.

En el King Collegue, por esa época, había otras personas que por caminos diferentes a la difracción de rayos X buscaban también la estructura del ADN. Uno de ellos era Maurice Wilkins, que años antes había sido uno de los participantes en la construcción de la bomba atómica. Wilkins se convirtió en el jefe de Rosalind Franklin, sospechaba que ella iba por buen camino y se dedicó a espiarla. Entraba en su laboratorio furtivamente y miraba las placas fotográficas que obtenía en su trabajo diario. Se trataba de una conspiración infame, y Wilkins compartía los resultados de su espionaje con otros dos científicos del laboratorio, dos jóvenes ambiciosos llamados James Watson y Francis Crick. Ninguno de los dos tenía formación especializada en bioquímica y ambos se encontraban acabando sus respectivas tesis doctorales, relacionadas, eso sí, con la cristalografía. Pero se hicieron muy amigos de Wilkins y empezaron a interesarse por la arquitectura del ADN. Seguían con interés las confesiones de Wilkins acerca de los avances de Rosalind Franklin y parece que en algunas ocasiones incluso intentaron presionarla entre los tres para que les facilitara la información que iba obteniendo, a lo que ella se negó. La tensión llegó a tal punto que la científica y sus colegas masculinos dejaron de saludarse cuando se encontraban por los pasillos. Todo continuó así hasta una noche de mediados de 1952, en que Wilkins llamó a Watson y Crick para enseñarles una placa fotográfica. Se trataba de la mejor imagen del ADN que nunca se había logrado, y mostraba casi con rotundidad que se trataba de una molécula con forma de doble hélice. Hoy es una de la fotos científicas más famosas de la historia, se le conoce como Imagen Número 51 (fue catalogada así) y fue obtenida por Rosalind Franklin apenas unos días antes de que los tres hombres la vieran a escondidas. Aquí la tienen. Quizá les parezca poca cosa, pero les aseguro que se trata de un prodigio técnico e intelectual. Por primera vez alguien había conseguido ver y retratar cómo está conformado nuestro código genético. La imagen muestra una molécula de ADN que aparece en forma de aspa. Era más que suficiente para demostrar que la doble hélice existía en realidad. Franklin lo había logrado.

Imagen número 51 de la estructura del ADN obtenida por Rosalind Franklin en la primavera de 1952.

La reputada revista científica Nature publicaba, en 1953, la imagen número 51 en el artículo de Wilkins y Franklin.

Con este conocimiento en su poder hay que admitir que Wilkins, Watson y Crick trabajaron rápido y bien. El único mérito que hay que suponerles, aunque no es poco, es haber sido capaces de relacionar todos los estudios químicos, biológicos y cristalográficos que se habían ido conociendo sobre el ADN para, convencidos de cuál era el camino correcto gracias a la imagen de Fraklin, combinarlos brillantemente. Sin hacer ningún experimento propio, en pocos meses tuvieron la estructura del código genético que consideraban definitiva. En su descargo histórico Watson y Crick aseguran que apenas durmieron durante semanas. Estaban convencidos de que habían encontrado el Santo Grial de la biología moderna y nunca que yo sepa han reconocido algún tipo de remordimiento por su conducta hacia Franklin. Más bien creen que ella fue insolidaria y que se vieron obligados a actuar así en bien de la ciencia. No estoy de acuerdo, ni yo ni muchos historiadores, pero es su postura. Presentaron su modelo de ADN de doble hélice en abril de 1953, en una serie de cinco artículos en la revista Nature, firmados sólo por ellos dos. Otros artículos escritos por Wilkins y Rosalind Franklin en la misma revista explicaban la técnica de difracción de rayos X utilizada. Era un reconocimiento menor y todo el mérito se atribuyó en principio a Watson y Crick. En 1962 ambos, junto con Wilkins, recibieron el Premio Nobel por el hallazgo. Franklin fue excluida, oficialmente porque había fallecido en 1955, cuando sólo tenía 37 años, y las bases del Nobel dicen que el galardón sólo se puede otorgar a personas vivas. Por cierto, el motivo de la muerte de ella fue un cáncer de ovarios, producido casi con seguridad por la exposición continuada a los rayos X que utilizaba en sus investigaciones fotográficas. Hay muchos casos de injusticia en la ciencia, de personas a las que nunca se les ha atribuido cosas que han descubierto, de robos de conocimientos que han quedado impunes, de jefes que se han aprovechado del trabajo y la inteligencia de sus subordinados, pero el caso de Rosalind Franklin es para mí uno de los más sangrantes y tristes. Ni siquiera tras su muerte Watson y Crick cesaron en hacer comentarios minusvalorativos sobre ella, incluso sobre su atractivo físico o su forma de vestir.

Tras confirmarse que el modelo de doble hélice descrito por Watson y Crick era el correcto, la investigación sobre el funcionamiento del ADN avanzó a gran velocidad. La arquitectura del código genético ha sido comparada con una escalera de caracol. Siguiendo esta metáfora, los pasamanos son la estructura de soporte, como un andamio que sostiene al grupo, y están formados por dos largas líneas paralelas de ácido fosfórico y moléculas de un tipo de azúcar llamado desoxirribosa estrechamente unidas entre sí. Entre ambos pasamanos se sitúan el equivalente a los peldaños de la escalera de caracol, que como en una escalera real resultan la parte más importante. Estos peldaños están constituidos por las bases nitrogenadas de citosina, guanina, adenina y timina, agrupadas de dos en dos, siempre la guanina con la citosina y la adenina con la timina. Cada peldaño contiene por tanto dos de esos elementos y se le llama par de bases. Ya hemos visto que por ejemplo el ADN humano tiene 3.200 millones de pares de bases, de peldaños: se trata siempre de unas escaleras larguísimas.

Quizá haya una forma de imaginárselo mentalmente. Supongan una escala de cuerda. Las dos cuerdas largas donde nos agarramos con las manos son la estructura de soporte, y cada cuerda corta donde colocamos los pies es un par de bases A-T y G-C. Ahora piensen que una persona coge la escala de cuerda de un extremo y otra persona del otro extremo, y la retuercen como quien escurre ropa tras lavarla. El giro que se produce es la doble hélice que proporciona al ADN sorprendentes propiedades. Si cogemos esa escalera de cuerda y la partimos longitudinalmente por la mitad tendremos un solo pasamanos y medio peldaño. Eso es lo que en biología se llama hebra simple de ADN. Y está unida por enlaces fuertes, por lo que no es fácil disolverla. Sin embargo, las uniones entre las dos hebras, que se pegan en mitad de los peldaños, no son tan resistentes. Las dos hebras del ADN se ligan gracias a enlaces de hidrógeno entre la adenina y la timina y entre la guanina y la citosina. Como los enlaces de hidrógeno poseen una energía limitada, una molécula de ADN puede abrirse con facilidad por la mitad, como si fuera una cremallera, y dejar libres a las dos hebras simples. Y éste es el mecanismo por el que el ADN se replica a sí mismo. Si las dos hebras de ADN estuvieran unidas más fuertemente, el proceso de copia sería más difícil.

En el interior del núcleo de la célula el ADN se abre en dos gracias a pequeñas variaciones energéticas, y cada hebra empieza a buscar su complementaria. Como cada guanina sólo puede unirse a una citosina, y una adenina a una timina, la hebra suelta termina combinándose con las mismas bases que en el original doble. Cuando el ADN termina el proceso de unirse a las bases complementarias el resultado son dos copias idénticas de la molécula original. Es un mecanismo que ya explicamos al hablar de la duplicación del ARN, al inicio de la vida en la Tierra. La diferencia estriba en que la forma de doble hélice del ADN y su capacidad de abrirse fácilmente como una cremallera hace que el proceso de replicación sea muy rápido. Increíblemente rápido. Cada molécula de ADN se replica a sí misma en cuestión de segundos, y puede ocurrir millones de veces al día en nuestros cuerpos. El ADN, gracias a su estructura física y a los dúctiles enlaces de hidrógeno que posee, es todo un campeón de la replicación biológica.[17] No resulta extraño, pues, que toda la vida actual se base en el ADN. La evolución ha conseguido un proceso de una eficacia excepcional. Y ello, como vimos en el capítulo anterior, supone también la evidencia de que toda la vida ha partido de un único organismo original. No sabemos si en el espacio exterior existirá algún tipo de vida que haya desarrollado otro mecanismo de conservación y replicación de la información biológica. Pero el hecho de que aquí todo se base en el ADN (o en su primo hermano, el ARN) nos dice que en la Tierra la vida es una. Cualquier cosa viva es pariente de las demás y desde luego debemos considerar a una humilde bacteria como un familiar lejano nuestro. Todo lo que vive tiene el mismo origen, y si ahora parecemos tan distintos es porque nos hemos diversificado a través de la evolución, que lleva actuando miles de millones de años.

Vamos a ver un poco más despacio cómo el ADN se copia a sí mismo. Se trata quizá de uno de los misterios más importantes del universo que la mente humana ha conseguido desvelar. Si entendemos cómo funciona el ADN seremos capaces de comprender la simplicidad de la vida, una simplicidad maravillosa cuyos principios físicos no corresponden a ninguna realidad sobrenatural, sino que, al contrario, los procesos de la vida son equiparables a cualquier otro hecho observable y responden a las mismas leyes y principios que aplicamos por ejemplo en la química. Es en la maquinaria del ADN donde vemos con más claridad que la vida es un estado más de la materia, sorprendente y único, desde luego, pero tan sometido a las normas generales del universo como lo está la formación de nubes en el cielo o la energía de las estrellas que ilumina el cosmos. Así que vamos allá. Acabamos de ver cómo el ADN puede dividirse en dos hebras simples que buscan sus moléculas complementarias. Este proceso ocurre cada vez que nuestras células se dividen. Nosotros estamos constantemente produciendo nuevas células, que sustituyen a las que mueren. Nuestros cuerpos se van renovando cada día, y en general, a excepción de los órganos nerviosos, no encontraremos en los seres humanos células de más de nueve años de antigüedad. Por eso el ADN resulta crucial, por eso los seres dedican tanta energía a producirlo y conservarlo, porque asegura que cuando nuestras células mueran habrá otras idénticas para sustituirlas. Es una función tan importante como la propia reproducción, que mantiene la cadena de la vida generando descendientes gracias a poder cederles copias de nuestro código genético. En los organismos unicelulares ambos procesos, como se imaginan, es el mismo. La renovación celular equivale al nacimiento de un nuevo individuo que porta el código de aquél del que desciende, lo que le hace prácticamente igual a su antecesor.

Cuando hay que producir una nueva célula el ADN comienza a actuar para generar una copia de sí mismo. El proceso comienza con la activación de unas proteínas específicas que rompen los enlaces de hidrógeno del ADN y separan las dos hebras simples. Otras proteínas se unen a puntos concretos allí donde la cremallera del ADN se va abriendo, y su misión es impedir que las dos hebras, que tienen afinidad química, que se buscan una a otra por decirlo de algún modo, se unan de nuevo inmediatamente. Separadas a la fuerza, la cadena de ADN parece una horquilla abierta, en la que cada medio peldaño tiene valencias químicas que buscan unirse a otro medio peldaño complementario para alcanzar su equilibrio molecular. Como la adenina busca timina y la guanina desea pegarse a una citosina, otro grupo de proteínas no tiene más que elegir esas bases nitrogenadas de entre todas las sustancias que flotan en el interior de la célula y acercarlas a la cadena. Cada vez que una guanina se encuentra con una citosina se produce la unión, lo mismo que cada vez que una timina está al alcance de una adenina. Como las hebras del ADN están aisladas del entorno por una serie de proteínas, las nuevas uniones se van produciendo de forma ordenada y sucesiva. Vamos a repetir el ejemplo que vieron con la duplicación del ARN. Pongamos una secuencia de ADN, una cualquiera: C-T-T-T-A-T-G-G-T-A. ¿Cuál será su complementaria? Pues sólo es posible una, ya que la citosina se pega con guanina y la adenina con timina. El trozo de hebra complementaria sólo puede consistir en la siguiente: G-A-A-A-T-A-C-C-A-T. Este proceso se produce por partida doble, ya que cada hebra simple de ADN busca su complementaria al mismo tiempo que la otra. Por tanto, cada hebra actúa como un patrón estable e inconfundible para la que se está creando. Conforme las proteínas vayan acercando los aminoácidos adecuados, la horquilla o cremallera abierta se irá cerrando, se añadirá la estructura de ácido fosfórico y azúcares, y tendremos dos dobles hélices de ADN, cada una de ellas idéntica a la original. De hecho, en cada copia de ADN sólo será realmente nueva una de las hebras. Las dos hebras originales siguen existiendo, una en cada molécula hija de ADN, porque la vieja habrá servido de molde para la nueva. Así, mediante unas reglas simples de afinidades químicas, en pocos segundos el ADN estará duplicado y listo para pasar a nuevas células, que gracias a este proceso tendrán en su seno el código genético original que permite el mantenimiento de la vida. La información contenida en el código genético, no lo olvidemos, contiene todas las instrucciones necesarias para producir las proteínas que permitirán la existencia de la nueva célula, así como su capacidad de transmitir la misma información a las generaciones sucesivas. Con el siguiente esquema tal vez la duplicación del ADN les quede más clara. En biología molecular sigue siendo válido eso de que una imagen vale (a veces) más que mil palabras.

Como pueden imaginarse, lo que he descrito es una visión muy esquemática del proceso de duplicación, que en realidad tiene etapas y mecanismos más intrincados. Quizá se pregunten por ejemplo cómo sabe el ADN el punto en que debe empezar a duplicarse. Pues existen zonas del propio ADN que funcionan como interruptores. Se llaman orígenes de replicación, y consisten en secuencias determinadas de bases que no codifican proteínas, sino que son interpretadas por éstas como un punto de arranque, como un interruptor puesto en «on». Cuando las proteínas encuentran esa secuencia determinada de bases saben, gracias a complejas relaciones químicas, que ése es el punto donde deben empezar a abrir la cremallera del ADN e iniciar el mecanismo de copia. Más tarde aparecerá otra secuencia que equivaldrá a poner el interruptor en «off», y ahí las proteínas entienden que el mecanismo de copia debe cesar. En las bacterias y arqueas el proceso es único y la duplicación se realiza de forma progresiva y circular. En cambio, en los organismos eucariotas, donde las células tienen mucha más cantidad de código genético, la naturaleza ha descubierto un truco para acelerar el proceso: puede marcar varios puntos de inicio, varios interruptores, gracias a los que las proteínas logran arrancar el proceso en diversas zonas del ADN a la vez. La cremallera puede abrirse en varios sitios y además el ADN se replica en las dos direcciones de la cadena desde cada interruptor concreto, y así el mecanismo resulta aún más rápido. La copia avanza hacia atrás y hacia adelante en varios lugares del ADN de forma simultánea. Es como montar un juego de construcciones por varias personas al mismo tiempo, sin esperar a que los demás acaben cada trozo de la estructura. Pese a ello, el equilibrio químico es tan preciso que el resultado siempre será, segundos más tarde, una copia casi idéntica del ADN original.

La molécula de ADN se abre durante la replicación y cada hebra crea una nueva cadena complementaria.

Ese «casi idéntica» resulta crucial en biología. Cada vez que el ADN se duplica se producen errores. A veces se pueden unir una doble timina a una adenina, por ejemplo, o quizá ocurra que una guanina se cambie de lugar. Los errores de copia del ADN suceden, aproximadamente, una vez cada millón de bases copiadas. Es muy poco, pero quiere decir que en cada duplicación normal del código genético humano se contabilizan unos 3.200 errores de este tipo, que reciben el nombre de mutaciones. Por eso el ADN es diferente, como vimos, en cada individuo. En la inmensa mayoría de los casos una mutación puntual no tiene ninguna consecuencia, el error se diluye en la inmensidad repetitiva del código genético y el descendiente sigue existiendo sin cambios ni problemas. Pero en ocasiones el error se produce en una zona especial del ADN, por ejemplo en una secuencia que codifica alguna proteína importante. En ese caso el organismo descendiente se verá en dificultades. Por ejemplo, un error de copia genética es lo que provoca en las personas la hemofilia, una enfermedad que impide la correcta coagulación de la sangre. Cuando sangramos la hemorragia se detiene gracias a la coagulación y creación de una costra, y ello se consigue mediante la acción de una proteína llamaba globulina que circula por nuestras venas y que se activa en contacto con el aire. Si la secuencia de bases que ordena la fabricación de globulina se ve afectada por un error de copia, el ADN no entenderá la instrucción y no podrá producirla en el futuro. La mutación convierte en ilegible esa parte del código genético. La persona no tendrá globulina en su cuerpo y padecerá de hemofilia, así que es posible que llegue a morir sólo por una pequeña hemorragia. No sólo esa persona, sino todos sus descendientes, porque la mutación se replicará en cada copia posterior del ADN. En los seres humanos se han contabilizado hasta ahora 18.000 trastornos producidos por un único error de copia.

Pero el asunto no acaba aquí. Aunque parezca sorprendente las mutaciones, a veces, pueden ser beneficiosas. Supongamos que el error de copia hace que el ADN empiece a fabricar una sustancia química que antes no producía. Esa sustancia puede favorecer, por ejemplo, que se sintetice colágeno en las células. En la actualidad el colágeno es la proteína más abundante en nuestros cuerpos y sirve para hacer fibras muy resistentes, que son la base de los huesos, la piel, los ligamentos o los tendones. Pero los seres primitivos no producían algo tan útil como el colágeno. Su ADN no disponía de instrucciones para fabricarlo. Alguna vez en la historia de la vida un error en la copia de ADN provocó que una secuencia «equivocada» fuera capaz de realizar la síntesis de colágeno en algún individuo. Ese ser dotado de colágeno se encontró capaz de crear estructuras más resistentes que hicieran de soporte de su organismo, y logró con ello una gran ventaja para su subsistencia, que transmitió a sus descendientes. Lo mismo ha ocurrido con todas las proteínas que la vida ha ido añadiendo a su arsenal biológico. A lo largo de miles de millones de años los errores de copia en el código genético han ido sumando capacidades y se han convertido en el motor de la evolución de los seres vivos. De todas formas el precio a pagar ha resultado muy alto. En general, los errores de copia en zonas claves del ADN son perniciosos y la mayoría de las veces cuestan la vida a quienes los padecen. Lo maravilloso de la evolución es que conserva las mutaciones buenas y elimina las malas, por el simple mecanismo de provocar la muerte de los seres que portan errores malignos en su ADN. En el capítulo siguiente veremos con más detenimiento este proceso y sus enormes consecuencias para la diversidad de los seres vivos. Si antes dijimos que todos somos la misma vida, todos somos a la vez diferentes gracias a las mutaciones accidentales y acumulativas que se producen en el ADN.

Genes ante todo

Ya hemos explicado que el ADN lo que hace en realidad es almacenar los códigos que permiten la síntesis de proteínas. No está de más recordarlo ahora, porque nadie debe pensar que esa larga cadena retorcida de ácido desoxirribonucleico encierra una especie de organismo en miniatura. Son las proteínas, el mecanismo de cuya creación guarda el ADN, las que nos hacen ser como somos. Las proteínas nos dan nuestro color de ojos, distribuyen nuestros dedos en los extremos de manos y pies, crean nuestros riñones o cualquier órgano y nos forman por completo durante la gestación y a lo largo de nuestra vida. También son las proteínas las que mantienen nuestras actividades vitales, las que construyen los glóbulos rojos que transportan el oxígeno, las que dirigen los latidos de nuestro corazón, las que regulan la digestión y la reparación de nuestros huesos. Incluso influyen en nuestro estado de ánimo a través de la producción de hormonas.� Así que no es difícil llegar a la conclusión de que, siendo el ADN un todo, deben existir dentro de él unidades funcionales mínimas que se correspondan, justamente, con la producción de las omnipresentes proteínas. Estas unidades funcionales son los factores de los que hablaba Mendel, lo que hoy día conocemos como genes.

La definición de gen resulta en principio muy sencilla: podemos decir que se trata de una secuencia de pares de bases de adenina, citosina, guanina y timina que en conjunto y dispuesta en un orden concreto codifica una proteína determinada. Durante mucho tiempo se creyó sólo eso, que un gen equivalía al código químico de una proteína. Como ya sabemos, las proteínas están formadas por combinaciones de 22 aminoácidos, así que para crear una proteína un gen sólo debe proporcionar el orden y las cantidades en que los aminoácidos tienen que unirse unos a otros. El gen estará formado, pues, por todos los pares de bases necesarios para indicar cuántos y qué tipos de aminoácidos se colocan en un orden concreto, el mismo que presentan los pares de bases del gen en sí. Una vez creada y activada la proteína se encargará de llevar a cabo las funciones vitales y estructurales del organismo. Los genes tienen una economía de uso encomiable: sólo necesitan tres pares de bases para codificar la creación de un aminoácido. Por ejemplo, la secuencia CAA (citosina, adenina, adenina) en el código genético de la vida supone la creación de un aminoácido llamado glutamina. La glutamina es uno de los componentes de una proteína llamada glucacón, que interviene en el nivel de azúcar en la sangre. El glucacón está formado por un total de 29 aminoácidos, entre los que hay tres glutaminas, colocadas en las posiciones moleculares 3, 20 y 24. Así pues, el gen que codifica el glucacón debe poseer 87 pares de bases (29 aminoácidos multiplicado por tres pares de bases por aminoácido), en los que la secuencia CAA aparece en los pares de bases 7-9, 57-59 y 72-74. Como los dos primeros aminoácidos del glucacón son la histidina y la serina, y la secuencia de pares de bases de éstos son CAC y AGC, el gen que sintetiza el glucacón empieza con el grupo siguiente: CAC-AGC-CAA. Y así, triplete a triplete, hasta completar la proteína. Para ser más puristas, tendríamos que quitar los guiones entre tripletes. La naturaleza no los contempla. La secuencia por tanto es CACAGCCAA… y etcétera, hasta los 87 letras/pares de bases que completan la receta del glucacón. Por cierto que he puesto como ejemplo el glucacón porque es la proteína más pequeña que existe, pero algunas otras necesitan genes enormes. La mayor proteína humana se llama conectina, y está encargada de hacer que nuestros músculos se contraigan. Formada exactamente por 34.350 aminoácidos, su gen correspondiente abarca la barbaridad de casi cien mil pares de bases. Y aún así la producimos y funciona sin errores en la inmensa mayoría de nosotros.

De todas formas, ni siquiera en los genes pequeños la realidad es tan sencilla como la he expuesto hasta ahora. De entrada hay que saber cuándo empieza un gen y termina otro. Si imaginamos el código genético como una enorme sucesión de las cuatro letras A, C, G y T, y lo comparamos con la escritura humana, tendríamos un libro gigantesco formado por miles de millones de esas letras sin ninguna separación ni signo gramatical entre ellas. Los seres humanos hemos incorporado a la escritura los espacios en blanco, los puntos y las comas para que tal sopa de letras, nunca mejor dicho, resulte inteligible. No fue un invento fácil, desde luego, y los primeros documentos escritos son difíciles de leer en buena medida porque aún no incluían separaciones entre palabras y frases, y se redactaban de un tirón, letra tras letra. La naturaleza ha seguido un sistema «gramatical» distinto para hacer comprensible el ADN. En vez de puntos, comas o espacios en blanco, las proteínas que leyendo las instrucciones del ADN se encargan de fabricar otras proteínas saben dónde empieza un gen mediante una secuencia de pares de bases concreta, que es de nuevo un triplete: TAC. Siempre que se encuentra TAC en un código genético se le denomina codón de iniciación porque marca el comienzo de un gen.[18] Pero como TAC es a su vez la codificación de un aminoácido, en concreto la metionina, suele ser también transcrito por el mecanismo celular, así que todas las proteínas comienzan con una metionina en su forma original. En nuestro ejemplo anterior, el gen del glucacón empezaría como TACCACAGCCAA, que equivale a metionina-histidina-serina-glutamina. Lo que pasa es que la metionina, al resultar una transcripción no funcional, suele ser cortada y suprimida por enzimas específicas en la proteína final. Hasta tan lejos llega el funcionamiento celular, que es capaz de eliminar las partes no útiles de la descodificación genética. Y como donde hay un inicio suele haber un final, lo mismo sucede para indicar que la transcripción debe acabar, es decir, para indicar el fin de un gen. En este caso se le llama codón de terminación y existen varias secuencias de tripletes para señalarlo. Cuando una de tales secuencias se presenta el mecanismo molecular es siempre el mismo: se incorpora un elemento químico que impide la unión de más aminoácidos a la cadena, por lo que la proteína formada hasta ese momento se libera y empieza su vida funcional desprendida del resto de las secuencias transcritas anteriormente. Cuando en la secuencia de ADN aparezca otro codón de inicio el proceso comenzará de nuevo.

Existe una pequeña complicación más. En realidad el ADN es incapaz por sí mismo de producir proteínas. Él sólo proporciona la receta, pero los cocineros son unos órganos llamados ribosomas que se encuentran en el interior de las células. Allí es donde el código genético se transforma en proteínas, pues los ribosomas almacenan la carga de aminoácidos necesarios y las proteínas intermediarias. Recordarán que les conté que el ADN parece lo más muerto dentro de la célula, ya que consiste simplemente en un sistema de información sin funciones metabólicas. Es como un libro de recetas que necesita de los cocineros y la cocina para obtener el plato, y cocineros y cocina están en los ribosomas, que, ellos sí, presentan una frenética actividad biológica. Y, ahora viene lo sorprendente, el ADN y los ribosomas no se entienden entre sí. Hablan un lenguaje distinto. Las cadenas de adeninas, citosinas, guaninas y timinas resultan incomprensibles para los ribosomas. ¿Cómo es posible, entonces, la transcripción de los genes para construir las proteínas? Pues cuando dos personas no dominan el mismo idioma necesitan un traductor, y eso es lo que usa la naturaleza. Nuestras células poseen un traductor capaz de hacer comprensibles las instrucciones del código genético y tal papel está encomendado, no se lo imaginan, al ARN. Recordarán que les dije que el ARN no había desaparecido del todo tras ser desplazado por el ADN, y ahora ven porqué. Los ribosomas hablan el lenguaje del ARN debido a que empezaron a existir cuando el código genético estaba basado en el ácido ribonucleico y las células aún no habían descubierto el ADN. La evolución no ha cambiado la estructura química de los ribosomas, que por tanto sólo obedecen a las instrucciones del ARN. Por eso cada vez que un gen se expresa para crear una proteína es necesaria la participación del ARN.

De todas formas el mecanismo no resulta complicado. Simplemente, los genes sufren una doble lectura. Primero el gen copia su información a una cadena de ARN que aparece pegada a una de las hebras de ADN. Por ejemplo, supongamos un gen que produce la secuencia de aminoácidos cisteína-argenina-histidina: en el ADN aparece como TGTCGTCAT. Al transcribirse se reemplaza la timina por el uracilo equivalente del ARN, con lo que la cadena resulta UGUCGUCAU. Parece muy diferente, pero en realidad sólo hemos sustituido las «tes» por las «ues». También se traducen los codones de inicio y de fin. En el lenguaje del ARN el arranque no viene definido por TAC sino por AUG, que igualmente codifica la metionina, y los codones de terminación son UAA, UAG o UGA. Como verán, en todos ellos interviene el uracilo, que es la base que sustituye a la timina en el ARN (supongo que se acuerdan de esto, lo explicamos en el capítulo anterior). Una vez transcrita la secuencia completa el ARN viaja hasta el ribosoma y allí se produce la segunda lectura, que esta vez sí provoca el ensamblado de la proteína gracias a que el ARN y el ribosoma hablan el mismo lenguaje. Existe una página interactiva de Internet donde, si les apetece, pueden jugar a hacer transcripciones entre el ADN y el ARN. Es ésta: http://learn.genetics.utah.edu/es/units/basics/transcribe/.

Así pues, vemos que el ARN sigue siendo tremendamente importante para nosotros, porque actúa como esos traductores simultáneos que vemos en los congresos internacionales y sin los cuales los participantes de los diversos países no conseguirían entenderse. Cuando trabaja de esta manera al ARN se le llama ARN-mensajero, o abreviadamente ARNm, un nombre bastante apropiado. A nivel histórico, la mera existencia del ARNm supone una muestra palpable de que los primeros códigos genéticos estaban basados en el ácido ribonucleico y que la adopción del más eficaz ADN resultó un avance bastante posterior en la evolución de la vida.

Este doble flujo de información entre el ADN, el ARN y los ribosomas es lo que se conoce como Dogma Central de la Biología Molecular, escrito así en mayúsculas para resaltar su importancia. Ocurre con una rapidez y una precisión sorprendentes: la creación de una proteína, desde el gen inicial codificado en el ADN hasta su activación en el cuerpo, en general no precisa más que de unos pocos segundos, en ocasiones incluso menos. Pero llegados a este punto ustedes pueden preguntarse, y con razón: ¿por qué la evolución no ha suprimido esa doble lectura y ha adaptado a los ribosomas para que comprendan el lenguaje biológico del ADN? Aunque sea eficaz, la doble lectura aumenta el riesgo de errores de copia e implica un incremento del gasto energético, por lo que un ser que consiguiera que su ADN y sus ribosomas se entendieran bien obtendría una ventaja vital. ¿Cierto? Pues no, y hay una explicación. El ARNm, además de traductor, ejerce también como seleccionador de las secuencias genéticas. Me explico. No todo el ADN está formado por genes. Hay una gran parte del mismo que no codifica ninguna proteína, que tampoco son codones de inicio o fin, o sea, que en apariencia no tiene significado alguno. Las partes del ADN que se traducen en proteínas reciben el nombre de exones y las que no lo hacen se llaman intrones. A veces, exones e intrones están, más que mezclados, verdaderamente revueltos en las hebras de ADN. El ARNm sólo toma los exones y, mediante un complicado proceso de empalme (más conocido por su palabra inglesa, «splicing»), los une eliminando los intrones, que al ribosoma no le servirían para nada. Así, el ARNm cumple una fundamental función de filtro, necesaria para que la síntesis proteica sea correcta. Purifica por decirlo de alguna manera el gen de elementos superfluos que complicarían la producción de proteínas. Por eso la presencia del ARNm es útil y ha sido conservada por la evolución.

Cuando los científicos empezaron a introducirse en los secretos del ADN una de las mayores sorpresas que encontraron fue precisamente la gran cantidad de información que conservamos y que no parecía tener ninguna utilidad. Como un chimpancé golpeando el teclado del ordenador de un escritor, junto a las exquisitas combinaciones de genes funcionales se observaron larguísimas secuencias de pares de bases sin sentido alguno, enloquecidas cadenas en apariencia azarosas, que ni se traducían en proteínas ni significaban nada en absoluto. Lo más intrigante del caso es que esas secuencias de ADN no codificante representaban ¡más del 98 por ciento de los pares de bases! En el ser humano, concretamente, el 98,3 por ciento del código genético no sirve para producir proteínas. Parecía inconcebible que toda nuestra información vital se encontrara almacenada en sólo el 1,7 por ciento de nuestro ADN. ¿Por qué estaba ahí el resto? Las investigaciones no progresaban y no se hallaba ninguna función para todo ese material, que terminó por llamarse, de forma ciertamente despectiva, ADN basura. La única explicación que se planteó es que toda esa información absurda no fuera más que un conjunto de despojos evolutivos, de genes útiles para nuestros antepasados lejanos y que, habiendo sido desechados a lo largo de la historia, terminaron perdiendo su forma y su estructura, reducidos a un montón de cascotes inútiles. Un símil podría encontrarse en las ciudades muy antiguas, donde un edificio se ha construido sobre otro edificio que a su vez se hizo sobre otro edificio y así sucesivamente. Cuando siglos después se lleva a cabo una excavación arqueológica los primeros basamentos apenas son reconocibles como partes de una vivienda y a los no expertos nos parecen sólo piedras amontonadas. De la misma manera el ADN habría ido acumulando inmensas cantidades de detritus biológicos, que sin embargo seguían copiándose de generación en generación por puro automatismo químico.

Pero a muchos científicos esta explicación les parecía en realidad poco satisfactoria, porque el ADN basura era simplemente demasiado abundante. La incógnita no se despejó del todo hasta mediados del año 2012, cuando en una treintena de artículos en revistas especializadas se hicieron públicos los resultados parciales de una de las mayores investigaciones genéticas de la actualidad, conocida por el nombre de Proyecto ENCODE. Las siglas ENCODE provienen de Enciclopedia de Elementos del ADN, y es un esfuerzo científico internacional, con participación de decenas de países, que desde el año 2003 lleva gastados más de 146 millones de euros con el objetivo de crear un catálogo con todos los elementos funcionales que contiene el código genético humano. Los 442 expertos que trabajan en el proyecto han hecho por el momento 1.678 experimentos y han identificado muchas secuencias de ADN que, si bien no se traducen en proteínas y no son por tanto genes propiamente dichos, cuando se mezclan contienen la información necesaria para formar todos los tipos de células y órganos del cuerpo humano. A día de hoy ENCODE ha recolectado tantos elementos funcionales en nuestro ADN que si se imprimiesen sobre un mural con letras normales de libro, éste mediría 16 metros de alto y 30 kilómetros de largo. Gracias a tal esfuerzo, que prosigue en la actualidad, estamos ya seguros de que el ADN basura no es basura en absoluto. Al contrario, resulta tan útil que sin él no podríamos existir. Su función es similar a un gran panel de control biológico, con millones de interruptores que regulan la actividad de nuestros genes y sin los cuales éstos no funcionarían y aparecerían enfermedades. Nuestro código genético sólo es fiable gracias a la labor silenciosa de esos interruptores. La situación y composición de cada una de las secuencias del ADN mal llamado basura determina si un gen determinado se activa o no, y controla cuándo y dónde se producen las proteínas, más allá de simplemente fabricarlas. Muchas veces se ha descrito a las células como fábricas húmedas, así que podemos comparar la producción de proteínas con por ejemplo la factoría de montaje de un avión. Los componentes están en el almacén, la cinta funciona, los obreros trabajan con dedicación, pero hay que saber cuál es el momento de traer tal pieza o tal otra, colocar las ruedas después de que se haya construido el ala, disponer los asientos una vez que está hecha la cabina, tirar el cableado eléctrico antes de instalar los paneles de cobertura. Sin instrucciones precisas de cómo ordenar todo el mecanismo seguro que nos saldría un avión tan verdaderamente desastroso que ni siquiera podría despegar. El ADN que se consideraba basura hace justo eso, activar o desactivar en el momento oportuno la transcripción de un gen, señalar en qué parte del proceso debe aparecer tal proteína, asumir, en definitiva, la función de panel de control de la factoría. Por el momento ENCODE ha encontrado una función concreta y sumamente útil para el 80 por ciento del ADN «basura». Y pocos dudan de que con el tiempo se hallarán las misiones biológicas del 20 por ciento restante.

Pero ENCODE ha logrado algo más que eso. Ha llegado a cambiar nuestro concepto sobre lo que es un gen. Los científicos han confirmado algo que ya sospechaban hace años: que un gen no se corresponde de forma absoluta con la creación de una proteína. Hay genes que sí, que se transcriben de forma individual para dar lugar a una proteína concreta, pero la mayoría deben colaborar entre ellos para lograr su objetivo. Algunos genes aparecen en el ADN entremezclados con otros genes y si se aíslan no funcionan por separado. Actualmente se sabe también que algunos genes codifican más de una proteína dependiendo de los interruptores de activación que los regulan, e incluso que una misma proteína puede ser producida por un conjunto de genes distintos. Además existen algunos genes que no se traducen en proteínas, sino en diferentes tipos de ARN necesarios para el funcionamiento celular. Así que la sencilla y directa definición de un gen igual a una proteína ha pasado a la historia. Ahora sólo podemos considerar que el gen es la unidad mínima de función genética, que puede heredarse. Incluso se ha propuesto un nuevo nombre, el de cistrón, para cada fragmento de ADN que tiene una utilidad específica. Pero la mayoría de los biólogos siguen prefiriendo el antiguo (bueno, no tanto, tiene poco más de cien años) y popular nombre de gen para definir los elementos básicos del ADN. Visto a la luz de los últimos descubrimientos los seres vivos no somos maquinarias perfectas, padecemos disfunciones, enfermedades, limitaciones metabólicas y otras carencias, pero entendido en su finalidad de almacenamiento de información biológica el ADN sí es casi absolutamente perfecto. Constituye un sistema cerrado, autocontenido, que incluye en sí mismo tanto los códigos de la vida como los mecanismos de control necesarios, y que además posee como parte de su esencia física la capacidad de transmitirse mediante un sencillo mecanismo de replicación cuya propia estructura supone. Cuanto más conocemos la intimidad del ADN más maravillosa es la impresión que nos causa su naturaleza prodigiosa.

De sorpresa en sorpresa, otro elemento que dejó boquiabiertos a los investigadores consistió en la extraordinaria uniformidad del código genético en todos los seres vivos. Gran parte del ADN es común entre todas las especies que existen en la actualidad, y hay que suponer que este parecido será mayor cuanto más nos retrotraigamos en el tiempo. Los humanos, por ejemplo, compartimos hoy el 98,7 por ciento de nuestro ADN con el chimpancé pigmeo o bonobo (Pan paniscus), el 97 por ciento con el orangután, el 96,8 por ciento con el chimpancé común y el 90 por ciento… con los ratones de campo. Hasta nos parecemos bastante a la mosca de la fruta, con quien coincidimos en más o menos la mitad de nuestros genes, e incluso a la humilde levadura de la cerveza, Saccharomyces cerevisiae, que comparte con nosotros el 31 por ciento de su ADN. Todos primos, una gran familia la de la vida en la Tierra. Aunque sorprendentes, tales similitudes no son más que la consecuencia lógica de que todos los organismos procedamos de un ancestro común, y que nuestros códigos genéticos, aunque han ido cambiando con la evolución, comparten una misma memoria biológica. Entonces ¿por qué, si todos somos tan parecidos al nivel del ADN, no somos más similares físicamente? ¿Cómo es que un bonobo no es igual exteriormente a nosotros en un 98,7 por ciento? Se trata de la magia de la genética. Como hemos visto, una mínima variación en la información codificada en el ADN, a veces de un único par de bases, tiene enormes implicaciones en la producción de cualquier molécula, incluida las proteínas. Dicho de otro modo, aunque el código genético de un bonobo y el de una persona sean muy similares, las proteínas respectivas suelen resultar bien distintas. Una proteína tiene por término medio 300 aminoácidos, y basta con que uno solo difiera entre bonobos y humanos para que cada proteína producida por nuestro cuerpo sea consecuentemente distinta de las sintetizadas por el bonobo. La extraordinaria flexibilidad del ADN para producir variaciones sustanciales con una mínima diferencia de información encierra el motivo de que los organismos parezcamos, y seamos, tan diferentes. De hecho, se ha demostrado que sólo son idénticas el 52 por ciento de las proteínas de las personas y de los bonobos. Y esa relación sí se aprecia en la realidad: estructuralmente podemos decir que somos iguales a un bonobo en un 52 por ciento. Ya dijimos que son las proteínas las que nos hacen ser como somos.

Aún así, los parecidos entre el ADN de todas las especies y el hecho de que se trate de un mismo mecanismo biológico en todos los casos produce efectos asombrosos. El principal consiste en que los genes resulten intercambiables entre seres muy alejados entre sí. En ello se basa la ingeniería transgénica, que consiste en aislar genes de un organismo y colocarlo en otro buscando una consecuencia concreta. A veces los experimentos rayan lo extravagante. En la década de los ochenta unos científicos decidieron que parecía interesante aislar los genes que controlan el desarrollo del ojo de una mosca e introducirlos en un ratón de laboratorio, el pobre Mus musculus, al que todos los estudiantes de biología hemos abierto, diseccionado, analizado y maltratado. Así que sustituyeron en un embrión de ratón los genes de sus ojos por los genes del ojo de la mosca. Quizás esperaban obtener una especie de monstruo de Frankenstein animal, un ratón de ojos compuestos por túbulos y parecidos a un panal de abejas del color del vinagre oscuro. Pues no. Lo que nació fue un ratón con ojos completamente normales. Tan igual funciona el ADN entre especies distintas que el código genético del ratón reconoció como propias las instrucciones para hacer un ojo e hizo el ojo de ratón correcto. Y este resultado animó a los biólogos de todo el mundo a trasladar genes de un ser a otro, al principio como investigación pura pero pronto con claros intereses comerciales. Hoy día la ingeniería transgénica es una técnica casi cotidiana que nos ha traído fresas resistentes a las heladas gracias a incorporar genes de un pez ártico, maíz que no se ve afectado por ataques de insectos gracias al gen de una bacteria que le proporciona propiedades antiplaguicidas, arroz con genes de narciso que producen vitamina A o tomates a los que se les ha introducido ARN mensajero de otros organismos para que maduren lentamente o tarden más tiempo en pudrirse. Según datos de 2011, en Estados Unidos, el país puntero en la manipulación comercial del ADN, el 89 por ciento de la soja, el 83 por ciento del algodón o el 61 por ciento del maíz procede de plantaciones de variedades modificadas genéticamente, y en el conjunto del planeta el diez por ciento de las tierras útiles están dedicadas ya a estos cultivos. Hace años que también los europeos comemos todos esos alimentos alterados, especialmente en forma de helados, galletas, aceites diversos o margarinas.

Algo más lentamente, también en la industria animal el intercambio de genes va avanzando. Está a punto de autorizarse, si no ha ocurrido ya, la comercialización del primer pescado transgénico para consumo humano. Se trata de un salmón desarrollado por la empresa estadounidense Aquabounty al que se le han introducido dos modificaciones. La primera es un gen que regula la hormona del crecimiento de uno de sus primos, el salmón gigante Oncorhynchus tshawytscha, y la segunda consiste en un interruptor genético que permite al salmón producir esta hormona durante todo el año, cuando en su estado natural sólo se sintetiza durante los meses de invierno. El resultado es un salmón parecido al que comemos normalmente pero hasta cinco veces más grande, y que además logra tal tamaño en sólo 18 meses, cuando antes necesitaba treinta meses para alcanzar su madurez. Otros animales transgénicos esperan su autorización en una larga lista que incluye pollos que nacen sin plumas para que sea más barata su comercialización, vacas que dan leche sin lactosa y por tanto apta para quienes no toleran los lácteos, o cerdos que producen panceta baja en grasas, todo sea por mantener la línea. También la industria farmacéutica ha visto las posibilidades de la biotecnología y ya existen medicamentos obtenidos mediante la modificación genética de animales. El primero fue un anticoagulante, la antitrombina-alfa, obtenido a partir de la leche de cabras a las que se les introdujeron cinco copias del gen humano que produce esa sustancia. El fármaco fue autorizado en 2006 por la Agencia Europea del Medicamento. Desde entonces hay cientos de programas en marcha que han colocado nuestros genes en animales para obtener principios activos. Por citar algunos ejemplos, se han creado terneras que proporcionan grandes cantidades de insulina, conejos llenos de la hormona antiinflamatoria C1 o cerditas cuya leche es riquísima en una proteína llamada plasmática-C, cuya carencia en las personas provoca graves trombos en venas y arterias que pueden llegar a ser mortales. La industria farmacéutica cree que su futuro pasa por obtener fácilmente todos esos productos, que hasta ahora se lograban mediante costosos y complejos procesos de depuración de fluidos humanos.

Sin duda conocen los intensos debates que la ingeniería genética aplicada al consumo está provocando en nuestro tiempo. Partidarios y detractores de la biotecnología comercial son igualmente apasionados en sus posturas, y ambos poseen firmes argumentos que defender. Para unos los alimentos modificados significan una esperanza de acabar con el hambre en el mundo, ya que teóricamente serán más energéticos, más baratos de producir y más resistentes a las plagas. En África, por ejemplo, la yuca es un cultivo esencial para combatir la desnutrición, pero casi la mitad de las cosechas se pierden por el ataque de un virus muy patógeno llamado mosaico africano. Según Naciones Unidas, una yuca resistente a este virus permitiría disminuir drásticamente el número de fallecimientos por hambre. Del mismo modo, el arroz que incluye un gen de la planta del narciso que lo hace rico en vitamina A evitaría cada año, según UNICEF, un millón de muertes de niños y medio millón de casos de ceguera infantil en Asia y África, provocadas por la ausencia de esta vitamina en el arroz natural que supone la base de su dieta. Hay muchos argumentos similares, incluido el de crear especies de cereales que puedan ser cultivadas en suelos salinos ahora inútiles. Además, siguen arguyendo los partidarios de la biotecnología, crear plantas resistentes a las plagas mediante la incorporación de genes bacterianos evita el uso masivo de pesticidas que terminan contaminando los suelos y el agua.

En el lado contrario, sin embargo, los argumentos tampoco son despreciables. Quienes rechazan los alimentos genéticamente modificados afirman que la tragedia del hambre no reside en la capacidad productiva de la humanidad, sino en concebir la agricultura como un negocio. Subrayan que los productos alterados muy extendidos, como el maíz o la soja, sólo han servido para aumentar los beneficios de los cultivadores o de las empresas que fabrican las semillas, y nada ha llegado a quienes pasan hambre. También alertan de que los organismos modificados pueden acabar mezclándose con los naturales y extendiendo peligrosamente los cambios genéticos por toda la especie, lo que equivaldría a un cataclismo ecológico de consecuencias impensables. Pero la idea más argumentada es que todavía sabemos muy poco sobre los genes para jugar tan alegremente con ellos. No conocemos los efectos reales de sustituir un gen en un ADN que debe ser considerado una unidad biológica, y hemos visto que genes en apariencia no relacionados entre sí han de trabajar juntos para mantener las funciones normales de un organismo. De hecho ya se han dado algunas experiencias desagradables en este sentido. Por ejemplo, hace unos años hubo que retirar precipitadamente del mercado unos tomates modificados porque en poco tiempo su piel se volvía desagradable, el interior se transformaba en una pulpa viscosa y perdían además todo el sabor. Aún no se sabe qué proceso biológico desencadenó en ese tomate la introducción de un gen ajeno y eso es lo preocupante, que no lo sabemos. Antes de que el ser humano empiece a cambiar las raíces de la vida lo menos que puede pedirse es que tenga un conocimiento global de lo que está haciendo, y desde luego no hemos llegado aún a ese punto. Sin embargo me temo que los contrarios a la ingeniería genética comercial perderán la batalla, como suele ocurrir en los asuntos en que hay beneficios de por medio. El dinero siempre gana. Deberemos acostumbrarnos a comer alimentos alterados y esperemos que la suerte nos acompañe para no tener que lamentarlo en el futuro.

Nuestro desconocimiento actual del código genético es alto porque sobre todo nos falta la interpretación de los datos disponibles. Porque los datos sí están ahí: hemos descifrado el genoma de cientos de especies. Una técnica conocida como reacción en cadena de la polimerasa, inventada en los años ochenta por el Premio Nobel Kary Mullis, ayudó mucho, ya que permite aislar cualquier cadena de ADN, obtener millones de copias de la misma en poco tiempo y a bajo coste, y marcarlas con elementos fluorescentes que facilitan los análisis. La primera especie cuyo genoma se desveló al completo fue Haemophilus influenzae, una bacteria que causa desde neumonía a meningitis, hazaña que se logró en 1995. Desde entonces la lista no ha hecho más que aumentar. Ahora tenemos en bases de datos informáticas los códigos genéticos de bacterias, plantas, insectos, animales pequeños, peces, y hasta del gorila o el chimpancé, incluso de patógenos extintos como el que provocó la gran epidemia de peste negra hace seiscientos años. Sabemos dónde se sitúa cada gen y la función que realizan muchos de ellos. Pero ignoramos lo más importante, cómo se interrelacionan en un todo. Es como si hubiéramos descubierto el idioma escrito de una cultura antigua y desconocida, y lo que por ahora hemos logrado es trasladar ese idioma a nuestras letras, pero aún no podemos leerlo adecuadamente. El idioma es demasiado extenso y demasiado extraño para nosotros. Todavía debemos desvelar más profundamente su gramática y su vocabulario. En eso están los genetistas desde que se estableció la naturaleza del ADN. Y los esfuerzos se centran, como no podía ser de otro modo, en traducir el funcionamiento íntimo de nuestro propio código genético, el de nuestra especie. Porque uno de los primeros genomas descifrados fue el del Homo sapiens. Su secuenciación se completó en el año 2003 y aún habrá que dedicar mucho tiempo y esfuerzo para interpretar todos los datos que se obtuvieron.

La identificación de todos y cada uno de los genes que portamos las personas fue el magnífico logro del Proyecto Genoma Humano, una de las mayores iniciativas científicas de la historia. Todo empezó en 1990, cuando el gobierno de Estados Unidos dispuso un presupuesto inicial de 280 millones de dólares, 206 millones de euros, para que expertos de todo el mundo se lanzaran a la aventura de identificar uno por uno los pares de bases químicas que componen nuestro ADN y cartografiar los genes resultantes.[19] Se estimó un plazo de quince años para lograrlo y se esperaba que el coste total ascendería a unos 3.000 millones de dólares, 2.230 millones de euros, financiados en buena medida por laboratorios privados. La industria farmacéutica norteamericana colaboró generosamente, ya que estaba claro que el país que poseyera el genoma humano tendría décadas de ventaja en biotecnología, con capacidad puntera para desarrollar tratamientos médicos novedosos. No se equivocaron. A día de hoy por cada dólar invertido en el proyecto se calcula que han revertido 720 dólares a la economía de Estados Unidos. En términos puramente monetarios, sólo la industria informática ha resultado ser proporcionalmente más rentable que el Proyecto Genoma Humano. Pero hablando de rentabilidad no económica, el beneficio para el conocimiento científico ha sido también enorme.

Lo primero que encontraron los investigadores es que los 3.200 millones de pares de bases de nuestro ADN encierran muchos menos genes de lo esperado. Al principio se estimaba que debíamos tener cerca de cien mil genes, y tras los primeros resultados la cifra se rebajó a unos 35.000. Hoy, con los análisis hechos sobre la información total obtenida, resulta que los seres humanos disponemos de sólo 20.500 genes, uno arriba o abajo. ¿Es mucho o es poco? Bueno, las personas padecemos complejo de superioridad biológica, así que esperamos que nuestro genoma sea más variado y lioso que el de las demás especies. Pero nos hemos visto defraudados. Una pulga de agua, ese bichito minúsculo que si nos fijamos mucho vemos a veces saltar en los estanques, posee 31.000 genes diferentes. La planta de la mostaza tiene 26.000 genes y la mosca 13.000. Los perros, por su parte, se conforman con 19.000 genes, mientras un besugo anda por los 25.000. La bacteria que causa la salmonelosis tiene 4.533 genes, o sea que nuestro genoma es apenas cuatro veces mayor que el de ese diminuto microorganismo. Incluso el arroz posee, según sus diferentes especies, entre 45.000 y 55.000 genes. Cuantitativamente, pues, una simple planta de arroz es más compleja que nosotros. El ser con el número de genes más cercano al nuestro es la lombriz de tierra común, con alrededor de 20.300. En definitiva, los datos parecían regalarnos toda una cura de humildad para el género humano.

Pero de esta sorpresa se están extrayendo importantes conclusiones. La principal consiste en la confirmación de que la relación de un gen igual a una proteína es definitivamente falsa. Nuestros cuerpos fabrican entre 250.000 y 300.000 proteínas diferentes, que se encargan de dirigir todas las funciones vitales. Por lo tanto, cada uno de los 20.500 genes que poseemos debe estar implicado en la construcción de varias proteínas distintas, de hecho entre catorce y veinte de ellas si eliminamos a los genes no relacionados con la síntesis proteica. Así que hoy día los biólogos creen que la complejidad de un organismo no depende del número de genes, sino de la eficacia de los mismos. Sin aumentar sustancialmente la longitud del código genético, la evolución hacia seres más sofisticados se lograría gracias a una mayor capacidad de acción química de los genes, que posiblemente esté relacionada con la actuación conjunta de varios de ellos. Es como si fuéramos una gran orquesta en la que, en vez de haber una persona para cada instrumento, tuviéramos músicos tan versátiles y estupendos que pudieran apañarse para tocar varios instrumentos a la vez, ayudándose unos a otros cuando sea necesario. La eficacia de los genes al sintetizar diferentes proteínas, y no el número total de los propios genes, parece constituir la clave de la complejidad de los grandes organismos. Es un descubrimiento emocionante, pero que si lo piensan complica mucho la investigación. Ahora no nos basta con conocer el mapa completo de nuestro ADN. Nos falta lo más importante: experimentar con cada una de sus unidades para ir encontrando, poco a poco, las intrincadas relaciones que marcan el funcionamiento global.

Visto por el lado positivo, el que tengamos menos genes de lo que creíamos hizo que el Proyecto Genoma Humano se pudiese dar por terminado dos años antes de lo previsto. En abril de 2003 el entonces presidente de Estados Unidos, Bill Clinton, anunció en una pomposa rueda de prensa que el trabajo de secuenciación estaba acabado y que la humanidad disponía ya de la mayor base de datos biológica sobre sí misma que jamás pudo haber soñado. Los científicos podían empezar a investigar el funcionamiento de nuestros cuerpos gen a gen, una labor que llevará décadas y miles de carreras profesionales concluir. Por fortuna la mayor parte del genoma humano está abierto a la consulta pública, ya sea en forma de libros impresos (cinco mil volúmenes de trescientas páginas cada uno) o, bastante más práctico, a través de Internet. Gracias a ello se están obteniendo resultados importantes que han colocado a la genética a la cabeza de los estudios en biología y medicina. Ya están disponibles, por ejemplo, análisis de ADN que pueden mostrar la predisposición a sufrir enfermedades, incluyendo cáncer de mama, fibrosis quística, problemas hepáticos y muchas otras. Se están encontrando posibles implicaciones genéticas en males ahora incurables como el Alzheimer, la enfermedad de Hutington o la de Parkinson, lo que abriría la puerta a posibles tratamientos efectivos. El cáncer, sobre todo, está en el centro de la diana, y se están dedicando muchos esfuerzos en localizar sus posibles orígenes moleculares. En la actualidad un investigador de un determinado tipo de cáncer puede haber reducido su búsqueda a un gen en concreto, y consultando la información disponible logra saber rápidamente todo lo que otros científicos han escrito sobre este gen, incluyendo por ejemplo su estructura tridimensional, sus funciones, sus relaciones con otros genes, los tejidos del cuerpo donde está activado y las posibles enfermedades asociadas a él. Los datos obtenidos por el Proyecto Genoma Humano están abriendo vías de investigación en ámbitos tan distintos como la geografía de poblaciones, la arqueología, la nutrición o la antropología forense. En definitiva, la secuenciación de nuestro ADN es la materia prima de extraordinario valor con la que los científicos trabajarán durante muchos años.

Una última cuestión, más anecdótica que otra cosa, para acabar con este tema del genoma humano. Muchas personas me han preguntado de quién era el ADN concreto utilizado en el descifrado. Como se pueden imaginar, conocer al detalle la intimidad biológica de cualquier persona tiene graves implicaciones morales y éticas que han debido ser reguladas con normas nacionales e internacionales. Por tanto, desde el principio se decidió no elegir una persona en concreto para las muestras biológicas. Se recogieron células de decenas de hombres y mujeres, de etnias y países diferentes, aunque sólo unas pocas fueron empleadas después en el estudio. Así se garantizó que la identidad de los donantes estuviera salvaguardada. Pero se ha filtrado que gran parte del ADN secuenciado provenía de un hombre joven que vive (o vivía) en la ciudad de Buffalo, en el estado de Nueva York, identificado por el nombre en clave de RP11. Sigue siendo alguien anónimo, y eso es más incluso de lo que necesitamos saber. En realidad, nuestro genoma es patrimonio de toda la humanidad.

¿Será niño, o será niña?

Si los genes representan el nivel inferior de organización del ADN, el nivel superior está constituido por los cromosomas. Al contrario que el ARN, cuya forma de ovillo enredado permitía que existiese en el interior de la célula sin necesidad de protección, la delicada estructura del ADN exige una disposición determinada que le aísle, y que organice al mismo tiempo su distribución dentro del núcleo celular. Dos metros de ADN dentro de cada célula es mucho para que ande dando tumbos por ahí, así que la naturaleza ha aprendido a empaquetar el código genético como si de una experta en gestión del espacio se tratara. En todos los seres vivos el ADN se encuentra agrupado en unos cuerpos microscópicos con forma de bastoncillos llamados cromosomas. Si pudiéramos tocarlo un cromosoma nos parecería un gusano viscoso y rugoso al tacto, pero no está formado por otra cosa que por hebras de ADN tremendamente compactadas y dispuestas de un modo concreto, igual que un paracaidista dobla cuidadosamente la maraña de hilos de su paracaídas en una pequeña mochila antes de saltar del avión. Los cromosomas son por tanto paquetes de moléculas de ADN que se mantienen plegadas gracias a la presencia de distintas proteínas. En los procariotas (arqueas y bacterias, les recuerdo) existe un único cromosoma de forma circular, pero en los eucariotas, incluidos los unicelulares como los protozoos, la larga hebra en forma de doble hélice de nuestro código genético no es continua, sino que se parte en puntos concretos para que pueda contenerse en distintos cromosomas. A la hora de duplicarse los cromosomas se abren, dejan que las hebras de ADN se extiendan para copiarse a sí mismas y después vuelven a empaquetarse de la misma forma en que estaban al principio, es decir, en cromosomas prácticamente iguales a los originales. Ello implica que tras la reproducción el nuevo individuo tendrá el mismo número de cromosomas que su progenitor o progenitores, y además con las hebras de ADN distribuidas del mismo modo en cada uno de los cromosomas. En biología es una norma que todos los miembros de cada especie animal o vegetal poseen un número concreto de cromosomas. Si entre dos individuos similares encontramos un número diferente de cromosomas, entonces podemos estar seguros que se trata de especies distintas. La única excepción a esta regla se debe de nuevo a que se hayan producido errores en el proceso de reproducción. Por ejemplo, en los seres humanos a veces ocurre que hay una copia de más del cromosoma número 21, y la consecuencia es el Síndrome de Down. Cuando vean a alguien con esta dolencia sepan que la única diferencia de él o ella con ustedes reside en que tiene más genes de la cuenta. Y ya ven que esta simple alteración provoca graves limitaciones sobre la vida de quienes la padecen.

Cariograma del ADN humano con los 46 cromosomas dispuestos por parejas, en orden proporcional a su tamaño. Inscritos dentro del círculo los cromosomas sexuales, XX para las mujeres y XY para los varones. En condiciones normales sólo existe una pareja de éstos que definen el sexo cromosómico del individuo.

Cariotipo de un varón con trisomía 21 (Síndrome de Down).

Excepto por causas de errores de reproducción como el que acabamos de ver, en las especies eucariotas, incluidos por tanto todos los organismos visibles a simple vista, el número de cromosomas casi siempre es par.� Ello se debe a que los cromosomas se distribuyen por parejas y no es difícil hallarlas porque se parecen físicamente. Suelen tener la misma longitud y tamaño y, lo que es más importante, poseen su centrómero en un lugar idéntico. ¿Que qué es un centrómero? Perdonen, a eso iba. Cada cromosoma tiene una especie de estrangulamiento, a veces en el centro del mismo, a veces en un extremo, que no es más que una mayor condensación de las hebras de ADN. Los centrómeros son importantes porque durante la replicación del ADN el cromosoma empieza a copiarse justo a partir de ese punto concreto, que además es el último en separarse cuando el proceso se ha completado. Lo primero que hacen los científicos al analizar el código genético de una especie es clasificar los cromosomas por parejas. Ahí empieza su trabajo. Por ejemplo, en la imagen de la página 141 tienen el ADN de un bebé humano empaquetado en sus cromosomas.

División celular típica. Cada par de cromosomas se replica a sí mismo al principio del proceso, y después cada copia se sitúa en un extremo de la célula en división.

Esta representación se llama cariograma y en ella se distingue perfectamente que cada cromosoma tiene al lado a su pareja, y se observan también los centrómeros o estrechamientos de casi todos ellos. ¿Los contamos? Hay 46 cromosomas. Por tanto, la especie humana, todos nosotros, tenemos nuestro código genético distribuido en 46 paquetes. No es un número importante en sí mismo, porque la complejidad de un ser no depende de cuántos cromosomas posee: una mariposa tiene 360, y en el helecho común ¡se han encontrado 1.260! En cambio, la paloma vive perfectamente con sólo 16 cromosomas. Como curiosidad, hay otra especie que presenta, como nosotros, 46 cromosomas. Se trata de la liebre. Así que no le den mucha importancia a esa cifra en sí misma. El número de cromosomas sólo representa la cantidad de divisiones que la naturaleza ha hecho en el código genético para empaquetarlo dentro de la célula.

Pero independientemente de cuántos sean, los cromosomas desempeñan una función esencial en la reproducción. Para ser estrictos el ADN funciona replicando cromosomas, lo que por supuesto equivale al final a replicarse a sí mismo en conjunto. Pero es importante tener en cuenta que el objetivo principal de las células consiste en copiar sus cromosomas. Es como si cada uno de estos paquetes fuera una entidad independiente y el ADN que contiene sólo se preocupara por copiarse a sí mismo, en producir otro cromosoma igual, sin tener en cuenta qué hace el resto de ADN situado en otros cromosomas. Por suerte, como el código genético está dividido en zonas, al copiarse todos los cromosomas se copia el código genético al completo. Cuando una célula se divide para dar lugar a dos nuevas células el ADN replica los cromosomas y cada juego, el original y el copiado, se sitúa en un extremo de la célula. Hasta que los cromosomas no están situados en extremos opuestos no comienza la división celular propiamente dicha, por la que la célula primaria se parte en dos. Cada una de las hijas se queda con un juego de cromosomas, una dispone del original y la otra del copiado. Se trata de una estructura organizada en bloques para alcanzar un resultado muy preciso. La división en paquetes facilita la tarea. Es algo parecido a las cadenas de montaje de las fábricas, que el ser humano no inventó hasta 1913, cuando Henry Ford la introdujo para la producción de su coche modelo T. La naturaleza las ideó mucho antes para gestionar la replicación del ADN. Las cadenas de montaje de la vida se llaman cromosomas.

El hecho de que los cromosomas se distribuyan por parejas nos dio la clave de cómo funciona un proceso biológico tan importante como la reproducción sexual. Durante la mayor parte de la historia de la vida el sexo, simplemente, no ha existido. Los organismos se reproducían por simple copia y división posterior. Ello sigue ocurriendo en la mayoría de los seres actuales. Una bacteria, por ejemplo, no necesita más que duplicar su ADN para empezar a partirse, y así tenemos de una sola bacteria dos hijas (y la madre ha desaparecido, seccionada entre sus descendientes). La reproducción sexual es un hallazgo relativamente reciente de la evolución, tanto que algunos organismos grandes, como los corales y las esponjas entre otros, siguen prescindiendo de ella y dan lugar a su progenie mediante gemación. La gemación es una vía de reproducción asexual; sobre la superficie corporal del coral o de la esponja se crea un bulto en forma de yema, que con el tiempo se separa y se convierte en un individuo completo. Las estrellas de mar y algunos gusanos tubícolas se reproducen de una manera similar, llamada por escisión, en la que se desprende un trozo del sujeto adulto y de ahí se forma un nuevo ejemplar. En ninguno de esos seres, pues, podemos distinguir entre machos y hembras. Todos son iguales. Nos puede sonar raro, pero lo cierto es que la mayor parte de la vida en nuestro planeta sigue extendiéndose sin que intervenga el sexo.

La reproducción asexual tiene muchas ventajas, entre ellas la gran velocidad con que puede producirse (ya sabemos lo rápido que se multiplican las bacterias) y que no hace falta más que un individuo para dar lugar a nueva descendencia. Pero, como se pueden imaginar, en todos esos casos lo que recibe el descendiente es una copia exacta del ADN del progenitor. Así que la evolución depende sólo de las mutaciones que se produzcan en el proceso de copia. La reproducción sexual presenta en este sentido una ventaja importantísima: al unir en cada nuevo individuo el genoma de dos progenitores se promueve la diversidad genética en la especie, y cuanta mayor sea la variabilidad de un colectivo mayor es su tasa de evolución y por tanto su capacidad para sobrevivir a los cambios ambientales. Una pobre mezcla de genes puede provocar graves problemas, por ejemplo que una mutación dañina permanezca estable. Ello ocurre incluso entre grupos humanos que practican la endogamia, es decir, el matrimonio entre miembros de un mismo clan familiar. En el valle del río Zambeze, en África, existe una tribu, los vadoma, con un alto índice de endogamia y por tanto con escasa variabilidad genética. Pues bien, los vadoma padecen una alteración que hace que sus pies desarrollen sólo dos dedos enormes, parecidos a las garras de un avestruz. En Zimbabue se les conoce de hecho como «las gentes con pies de avestruz» y la mutación se ha mantenido a lo largo de generaciones, algo que con una mayor mezcla genética no hubiera ocurrido, porque el gen erróneo tarde o temprano se habría diluido entre otros genes que construyen pies correctos. El hecho de que la mayor parte de los seres pluricelulares se reproduzcan mediante actividad sexual supone un fuerte argumento a favor de la ventaja evolutiva de este mecanismo, y posiblemente sin sexo la vida tardaría mucho más tiempo en formar organismos muy complejos, si es que alguna vez consiguiera lograrlo. Ademas, no me negarán que reproducirse sexualmente resulta bastante más divertido que si se nos cayera un brazo para que de ahí surgiera, con el tiempo, un hijo nuestro. Aunque después regeneráramos el brazo, mejor nos quedamos con el sexo.

Pero a cambio de su ventaja adaptativa la reproducción sexual tiene algunos inconvenientes graves. Es mucho más lenta en la extensión de la especie, y sobre todo requiere que machos y hembras se busquen y se encuentren. Ello supone un enorme gasto energético, y no hablo sólo de lo difícil que resulta encontrar una pareja adecuada hoy en día. En la mayor parte de los animales y plantas llegar a contactar con el género contrario para poder procrear implica grandes esfuerzos. Las plantas han tenido que desarrollar flores para atraer a insectos que hagan de intermediarios o especializar su polen para que consiga viajar. Mientras, los animales se han dotado de un fatigador arsenal para la identificación y seducción de la pareja que a veces puede costarles la vida. Machos y hembras de luciérnaga se juegan el físico literalmente al encenderse en busca de apareamiento debido a que cualquier pájaro con hambre verá sus destellos en mitad de la noche. Los pavos reales se convierten en presas fáciles porque las plumas de su cola son estupendas para el cortejo de la pava pero muy atractivas también para sus depredadores y un impedimento a la hora de correr para escapar. Como muchas veces la reproducción sexual resulta contraria a la propia supervivencia del individuo, la naturaleza ha tenido que desarrollar fuertes instintos específicos que empujen a los organismos a aparearse. En ocasiones el instinto sexual es tan acentuado que varias especies de salmones no pueden evitar remontar un río para desovar, aún a sabiendas de que morirán agotados casi enseguida, o el macho de la mantis religiosa no renuncia a acercarse a la enorme hembra pese a que su destino inevitable consistirá en ser devorado por ella durante la cópula. En este sentido parece que la naturaleza prima la mezcla (y mejora, por tanto) de los genes sobre la supervivencia del individuo. Como este sacrificio es enorme, algunas especies se han inventado ciertos trucos. El caracol, por ejemplo, es hermafrodita, es decir, cualquier ejemplar es macho y hembra a la vez, con lo que le resulta más fácil encontrar pareja, ya que todos los demás caracoles le valen. Lo mismo ocurre con las lombrices de tierra y con varios tipos de peces. Otro truco se llama partenogénesis, por el que las hembras logran desarrollar en ocasiones sus óvulos sin fecundación previa. Se da con mucha más frecuencia de lo que creemos en insectos, crustáceos, peces, anfibios, reptiles e incluso aves, y el detonante de que el óvulo empiece a transformarse en un nuevo individuo sin intervención del macho puede ser tan curioso como un cambio ambiental, un estímulo químico e incluso una descarga eléctrica. La partenogénesis está considerada por algunos biológicos como una involución, una cierta vuelta atrás hacia el mundo asexuado provocada por las dificultades inherentes a la reproducción sexual.

Muy representativo de cómo funciona el sexo resulta la distribución de los cromosomas en el interior de la células. Hemos dicho que casi siempre se dan en número par y que se clasifican de manera muy evidente por parejas de similar aspecto. Lo que no hemos dicho es que un miembro de esa pareja cromosómica viene de la madre y otro del padre. Cuando se menciona el número de cromosomas de una especie se puede dar el número completo o escribir la mitad seguida de la letra n. En el caso de los seres humanos lo mismo da decir que tenemos 46 cromosomas o que tenemos 23n. ¿Porqué? Porque cada uno de los cromosomas emparejados posee exactamente los mismos genes, es decir, que todos los organismos que nos reproducimos sexualmente contamos con una doble copia de nuestro código genético, una por cada uno de nuestros progenitores. Cuando digo que los cromosomas que se muestran en pareja tienen los mismos genes me refiero a que cumplen la misma función biológica, pero cada gen puede ser distinto y dar como resultado una expresión concreta diferente. Vamos a explicarlo mejor mediante el socorrido ejemplo del color de ojos de un bebé. En cada una de sus células el bebé lleva dos copias de ADN, y ambas copias disponen, en el mismo lugar del mismo cromosoma, de las instrucciones precisas para formar sus ojos. Concretamente, el gen más importante en la creación de ojo humano se llama Pax6 y se halla en los cromosomas que constituyen la pareja 11n. Pero en una copia del cromosoma 11n podemos encontrar el gen del padre que daría color negro a sus ojos y en la otra el gen de los ojos azules de la madre, es decir, hay dos versiones del mismo gen. Durante el embarazo ambos genes competirán en la formación de color de ojos del futuro bebé, y el resultado estará marcado por la leyes descubiertas por Mendel, con sus genes recesivos y dominantes, mas todos los condicionantes de interacciones que explicamos al principio de este capítulo.[20] Lo mismo ocurre con el tamaño de los ojos, la longitud de las pestañas, la forma de las manos o cualquier otro rasgo concreto que se nos ocurra. Durante el desarrollo del embrión sólo se manifestará uno de los genes que aparecen duplicados en nuestras células.

Sin embargo, y aquí está lo más sorprendente de la reproducción sexual, cuando este bebé tenga a su vez descendencia transmitirá a sus hijos no los genes dominantes en él, sino una mezcla de los genes de sus progenitores. Esta maravilla se llama recombinación y se produce cada vez que se forma un óvulo o un espermatozoide, es decir, los dos tipos de células reproductivas. En los óvulos y espermatozoides sólo hay 23 cromosomas, una sola copia, para que el nuevo bebé tenga su juego completo de 46 cromosomas con dos copias, y no más. Si no fuera así, cada generación duplicaría el número de cromosomas y al poco tiempo apenas quedaría espacio en las células para nada más que ADN. Pero si al formarse el óvulo o el espermatozoide se eligiese exclusivamente una de las dos copias del padre y de la madre, se perdería gran parte de la variabilidad genética que supone la ventaja de la reproducción sexual. Para evitarlo, cuando comienza el proceso de creación de células reproductivas de cualquier especie animal o vegetal la recombinación acerca tanto las parejas de cromosomas que llegan a intercambiar ADN entre ellas, de manera que el código genético que se transmitirá al descendiente es una mezcla de las dos copias que lleva en sí el progenitor. Debido a esta recombinación, que supone uno de los procesos más sorprendentes de nuestra naturaleza, algunos de los genes de los cuatro abuelos, incluso los que no se han expresado en el padre o la madre, pueden pasar al nieto en el mismo segmento de ADN y terminar manifestándose en sus rasgos. En cada generación el código genético que se hereda es absolutamente único porque contiene una mezcolanza imprevisible de los genes familiares de los que proviene más las mutaciones producidas durante el mecanismo de copia. Si nos remontamos hacia el pasado, la recombinación garantiza una alta variabilidad genética que facilita la evolución adaptativa, pues genes de antecesores nuestros pueden seguir escondidos en el ADN sin que se manifiesten durante largo tiempo, pero dispuestos a entrar en acción. Como curiosidad les diré que hace años conocí el caso de una familia valenciana en la que, con todos los abuelos y bisabuelos blancos, apareció de pronto un bebé negro. La explicación era, y menos mal que la familia lo recordaba, que a finales del siglo XIX uno de sus antepasados vivió en Cuba y regresó casado con una mujer negra. Los genes de la mujer habían permanecido recesivos en su descendencia durante cuatro generaciones y no se expresaron hasta el nacimiento de la criatura, ya casi en el siglo XXI. Al padre del bebé, claro está, hubo que explicarle en detalle esto de la recombinación genética para que se sintiera más tranquilo.

Si se fijan bien en la imagen anterior que mostraba los cromosomas de un bebé observarán que todas las parejas son muy similares, a excepción de la 23n, la última. Ahí se han colocado dos cromosomas que de aspecto no tienen mucho que ver: uno es largo y el otro muy corto y más grueso. La pareja 23n del genoma humano es la más curiosa porque de ella depende el futuro sexo del feto. Si ambos cromosomas son iguales reciben el nombre de X y entonces su portador será una mujer. Por el contrario, si son muy diferentes, al cromosoma corto del par se le llama Y y entonces verá la luz un niño. En nuestro ejemplo, pues, queda claro que se trata de cariograma de un chico. Como sólo los hombres portan el cromosoma Y, éste se transmite por tanto exclusivamente por vía paterna y por eso se suele decir que es el varón quien «decide» el sexo de bebé. Cada espermatozoide puede llevar un único cromosoma sexual, o bien X o bien Y, y la proporción global en el conjunto de semen de cada eyaculación se acerca mucho al 50 por ciento. Por eso en el mundo hay aproximadamente la misma cantidad de hombres que de mujeres (aunque, para ser estrictos, según los datos de 2010 existen 57 millones más de hombres que de mujeres, lo que supone 102 hombres por cada 100 mujeres). El cromosoma Y surgió mucho más tarde en la historia de la vida que el X, y en realidad apareció como una mutación por la que el cromosoma X perdió uno de sus segmentos y se transformó en Y. Fue una mutación afortunada porque desde entonces la naturaleza la emplea en la inmensa mayoría de las especies animales para dar origen a sexos distintos. Algunas plantas también tienen cromosomas sexuales, pero disponen de ellos desde hace muy poco tiempo, entre 15 y 20 millones de años. Para muchos genetistas una fecha tan reciente supone una evidencia de que las plantas están evolucionando de una manera distinta pero convergente hacia un sistema común de elección de sexo en el mundo vegetal y animal. Lo cierto es que se trata de un mecanismo sencillo, un par de cromosomas xx dará lugar a una hembra, y el mismo par pero de configuración XY hará que el descendiente sea un macho, y por eso no es de extrañar que la evolución favorezca este sistema cuando surge la oportunidad.

Hemos dicho que el cromosoma Y nació como una mutación del cromosoma X, que perdió uno de sus segmentos. En consecuencia los cromosomas Y son más pequeños y portan menos información. En sentido estricto los genes contenidos en el cromosoma X se bastan por sí solos para cumplir su parte en el desarrollo del feto. Lo que quiere decir que en principio todos los seres están destinados a nacer hembras. Los pocos genes que aparecen en el cromosoma Y se dedican a restringir la información del cromosoma X para evitar la absoluta uniformidad femenina en la naturaleza. Se convierten por decirlo de alguna manera en censores de la expresión genética que daría lugar a una hembra. Por ejemplo, el cromosoma Y lleva un gen que limita la creación de estrógeno, que es la hormona que en el feto participa en la formación de los ovarios, la trompa de Falopio, el útero y la vagina. Al mismo tiempo, otro gen Y se dedica en su lugar a producir testosterona, una hormona masculina que transforma esos mismos tejidos en un pene y conductos seminales, y cambia además los ovarios por testículos. Otro gen Y suprime al mismo tiempo la acción del gen X que estimula la formación de glándulas mamarias, sin que sea necesaria en este caso la acción de un gen sustitutivo. Por eso los varones tenemos pezones aunque no nos sirvan para ninguna función biológica. Son glándulas mamarias atrofiadas desde el inicio.

Las células reproductoras, óvulos y espermatozoides, son de las más singulares de los organismos vivos. No sólo porque representan las únicas que portan una sola copia genética en vez de dos, sino por más características particulares. Por ejemplo, en el ser humano el óvulo es la célula de mayor tamaño, llegando a medir un milímetro y medio, así que resulta visible a simple vista con facilidad, mientras que el espermatozoide es la única de nuestras células capaz de desplazarse de manera independiente. Lo consigue gracias a una cola o flagelo que se mueve de forma ondulatoria, al estilo en que camina una serpiente, y así logra avanzar alrededor de tres milímetros cada hora, lo que no parece mucho pero que para las dimensiones del espermatozoide supone una velocidad notable. Comparado con un óvulo el espermatozoide es ridículamente pequeño. Mide cinco o seis micras de largo por dos o tres de ancho, y si recuerdan que una micra es la milésima parte de un milímetro se darán cuenta de la desproporción. Pero a cambio el hombre produce muchos espermatozoides, tantos como entre ocho y veinte millones de ellos en cada eyaculación, mientras que la mujer sólo crea un óvulo al mes, unos 350 por tanto a lo largo de toda su vida fértil. Hay antropólogos que piensan que las diferencias de comportamiento sexual e incluso afectivo entre hombres y mujeres pueden explicarse por esta razón biológica: el macho intenta dispersar sus numerosos espermatozoides entre el mayor número de hembras posibles, mientras que la hembra elige cuidadosamente al macho para concederle el honor de fecundar sus escasos y preciados óvulos. Se trata de un debate un tanto molesto ya que resulta difícil establecer de manera rigurosa y científica en primer lugar si existe realmente un comportamiento radicalmente distinto entre hombres y mujeres, y en segundo lugar, si éste existe, valorar si se debe a factores biológicos o culturales. Pero aquí les dejo el asunto para que lo discutan si les apetece.

Pese a su pequeño tamaño el espermatozoide provoca una verdadera revolución en el óvulo cuando consigue alcanzarlo. Pero para llegar a fecundarlo debe ser el vencedor de una apasionante olimpiada microscópica que empieza con la eyaculación. Los espermatozoides, millones de ellos, compiten en una loca carrera vagina y útero arriba, en busca del extremo de la trompa de Falopio, donde espera el óvulo. Deben luchar entre sí y contra un medio que puede resultar muy ácido o muy alcalino, según las circunstancias hormonales de la mujer. Mientras corren a sus tres milímetros por hora (ayudados además por pequeñas contracciones del útero), deben al mismo tiempo emplearse a fondo en una transformación radical, durante la que pierden el revestimiento de proteínas de su cabeza y dejan al descubierto pequeños poros por los que comienzan a segregar unas enzimas que servirán para penetrar la membrana del óvulo. Finalmente, si todo va bien, uno de los espermatozoides, sólo uno de entre varios millones, será el primero en llegar al óvulo y entrar en él. Los demás morirán. Como decía con razón el anuncio de una marca de coches, todos hemos sido vencedores al menos una vez, aunque por supuesto no nos acordemos de nuestra victoria. Cuando el espermatozoide ganador se funde con el óvulo éste cambia rápidamente la composición iónica de su membrana, con lo que evita que otros espermatozoides entren también. A partir de entonces se mezclan los ADN del óvulo y del espermatozoide y, con los 46 cromosomas completos y ya en funcionamiento, comienza la gestación. Está en camino una nueva vida.

Cuando se produce el embarazo todas las parejas se preguntan si será niño o niña. A veces sólo por legítima curiosidad, y otras con cierta angustia. Hay parejas que desean un sexo concreto por tener ya hijos del sexo contrario, o por el motivo que sea. En las consultas de ginecología una de las cuestiones más oídas es si se puede escoger el sexo del bebé. Hasta hace pocos años no era posible, pero en la actualidad las técnicas de ingeniería genética lo consiguen con relativa facilidad. Sin embargo la selección artificial del sexo del feto está prohibida en la mayor parte de los países europeos, aunque en otros lugares como Estados Unidos o Japón sí se permite, y no se imaginan las cifras de negocio que mueven las clínicas que realizan el proceso. Aún así, quienes vivan allí donde la ley prohíbe la selección sexual no deben desesperar. Disponemos de ciertos conocimientos acerca de por qué a veces salen niños y otras veces niñas. La clave parece estar en la acidez del útero en el momento de la concepción. Si el índice de acidez de la madre es alto los espermatozoides que portan el cromosoma X se ven beneficiados en su carrera, mientras que si el medio hormonal es más alcalino los espermatozoides con cromosoma Y logran ventaja. El calor del entorno también parece influir. Los espermatozoides con cromosomas masculinos se ven perjudicados por el calor, mientras que los que llevan el cromosoma X resisten mejor una mayor temperatura, aunque la diferencia sea de un par de grados. Por eso en los países de clima tropical nacen más mujeres que hombres, justo lo contrario que ocurre en los países fríos.

Para las parejas que deseen escoger el sexo de su retoño aquí van algunos consejos proporcionados por un amigo mío, ginecólogo de profesión, con la advertencia de que no existe ninguna garantía científica de que funcionen ya que se trata simplemente de una cuestión de observación durante años de oficio. Los que busquen un hijo deben mantener relaciones sexuales el mismo día de la ovulación o al día siguiente, porque es entonces cuando las secreciones hormonales de la mujer resultan más alcalinas y favorecen a los espermatozoides con cromosomas Y. Hacerse un lavado vaginal con bicarbonato sódico antes de la penetración también ayuda a aumentar la alcalinidad del medio. Y, como el calor dificulta el camino para tener un niño, el invierno es una época propicia para intentarlo. Si el hombre se da un baño frío (sin exagerar, porque entonces probablemente no venga ni niño ni niña) también mejoran las perspectivas de tener un descendiente varón. Por el contrario, si lo que se busca es una niña las relaciones sexuales han de mantenerse al final del ciclo de la ovulación, debido a que en esa etapa las hormonas femeninas crean un ambiente uterino más ácido. Diluir vinagre blanco en agua e introducir la mezcla en la vagina media hora antes del coito también puede resultar útil, por supuesto de forma controlada y con la necesaria prudencia, no hace falta más que una pequeña cantidad de vinagre. Por último, como el calor favorece a la carga genética femenina, no estará de más que el hombre tome un baño de agua caliente antes de probar suerte. Repito que todos estos consejos no garantizan la efectividad, ya que la determinación del sexo es un proceso muy complejo a nivel molecular que aún no entendemos del todo. Lo importante como siempre recuerdan los médicos es que, niño niña, el bebé nazca sano.

El embrión en marcha: una organización de lo más precisa

Uno de los procesos vitales más difíciles de entender es cómo las células individuales se organizan para crear un ser complejo. En este mecanismo intervienen tal número de funciones moleculares, de aparición y desaparición de proteínas, de intercambios químicos, que los científicos todavía no poseen un conocimiento exacto de cómo consiguen un gran grupo de células especializarse y colaborar. Por suerte tenemos a nuestra disposición un fenómeno que ocurre continuamente y que nos da muchas pistas sobre la generación de un organismo pluricelular. Este fenómeno se llama embarazo. El desarrollo del embrión se asemeja a una versión reducida en el tiempo de la evolución biológica que condujo a la aparición de los organismos visibles. Y el estudio de la embriología, además, nos confirma que todos los seres provenimos de un antepasado primigenio y común. Ello resulta muy claro en el caso de los animales, donde la gestación sigue un protocolo tan similar en la construcción de tejidos que durante varias semanas resulta casi imposible saber qué especie en concreto se formará. En la siguiente imagen pueden observar la evolución de los embriones de varias especies, muy alejadas unas de otras. Si dejamos sólo los estadios iniciales sería muy fácil confundirlas entre ellas. Por eso, y aunque a partir de ahora nos vamos a centrar en la gestación humana, es bueno saber que lo que explicaremos puede ser aplicable a la mayoría de los animales, cambiando básicamente sólo el tiempo que tarda en sucederse cada fase.

Dibujo del biólogo alemán Ernst Haeckerl realizado en 1874,
exageró conscientemente las similitudes entre los embriones y fetos.

Una vez que el espermatozoide campeón ha fecundado el óvulo y la unión de los cromosomas ha dado lugar a una doble copia de ADN, el código genético del nuevo ser empieza a actuar de inmediato. El óvulo se transforma en una célula funcional que recibe el nombre de cigoto, y rápidamente, siguiendo las instrucciones inscritas en el ADN, se divide, primero en dos células, estas dos en cuatro, las cuatro en ocho y así sucesivamente. Por el momento no hay ningún tipo de especialización, todas las células del cigoto son iguales. Pero tienen una característica fundamental: su pluripotencialidad, o sea, la capacidad congénita de transformarse en cualquier célula del futuro cuerpo. Más o menos a las 30 horas de la fecundación el cigoto es ya una pelotita de 64 células y entonces recibe el nombre de mórula porque parece eso, una mora, el fruto del zarzal. Y poco después, en general a los cinco días de la fecundación, ocurre una cosa curiosa. Las células más externas de la mórula se disponen en una capa hasta formar una especie de membrana, mientras las demás se agrupan en un extremo de la pelota celular. El espacio libre del interior se llena de un líquido compuesto fundamentalmente por agua y sales cargadas de iones minerales. El resultado se parece a una célula gigante formada en realidad por varias células, unas para la membrana y otras para el núcleo. Esta etapa dura muy poco y se llama blastulación. Pero es importante porque en ella se produce la primera especialización celular. A partir de ese momento las células de la capa externa ya no son aptas para crear ningún tejido, sino que constituirán el germen de la futura placenta, mientras que las células situadas en el interior siguen siendo pluripotenciales, pero con una limitación: no pueden convertirse en células placentarias. Ello se debe a la actuación de unos genes inhibidores, que se activan por la carga de iones de ese líquido interno con el que están en contacto.

La blastulación nos muestra de manera muy explícita cómo funciona la especialización celular, que se basa en la activación o desactivación de genes según la posición de cada célula en relación a su entorno. Los interruptores genéticos contenidos en numeroso sectores del ADN (esos que antes se calificaban de ADN basura) se ponen en «on» o en «off» gracias a unos reguladores llamados factores de transcripción, que dependen de gran cantidad de señales externas a la célula en la que actúan. Cada célula posee en su membrana unas moléculas sensibles a la situación espacial, a numerosos elementos químicos e incluso a mínimas variaciones de cargas eléctricas. Tales moléculas tienen la capacidad de amplificar las señales y transmitirlas al interior de la célula, señales que provocan una respuesta metabólica en el ADN. Cada señal implica por tanto la activación o desactivación de genes reguladores, que permitirán la producción de las proteínas programadas para entrar en acción según cada estímulo concreto y dirigir en consecuencia a la célula hacia una expresión determinada dentro de su pluripotencialidad. Otro proceso importante que contribuye a la diferenciación celular no tiene un origen externo, sino interno. Se trata de la división asimétrica de las células madre. Cuando una célula se parte en dos para crear o bien un tipo de tejido específico, o bien otra estirpe de células madre, las dos mitades tienen su correspondiente ADN completo, pero no son exactamente iguales. Las sustancias químicas que había en la célula madre han pasado a las hijas en diferentes cantidades y esa asimetría influye a su vez en la activación de unos u otros genes, lo que tendrá como consecuencia que cada una de las células hijas vayan produciendo clanes familiares especializados en la construcción de tejidos distintos. De esta manera, combinando la influencia exterior y la división asimétrica, es como una célula madre llega a dar lugar a una descendencia de células especializadas, unas de las cuales formarán por ejemplo el hígado y otras que en cambio construirán pongamos que los pulmones.

El mecanismo de transcripción de señales del exterior al interior de la célula es una de las maravillas de la biología y también uno de los procesos más complejos que realizan los seres vivos. Pero está demostrado que así funciona la especialización celular, respondiendo a estímulos del entorno que provocan una respuesta genética determinada. Igual que nosotros podemos distinguir un suceso y llamar a los bomberos si se trata de un fuego, a la policía si lo que vemos es un atraco y a la ambulancia si observamos heridos, las células están programadas para percibir su entorno y reaccionar en consecuencia. Ello se ve de forma más clara en la siguiente fase del desarrollo embrionario, llamada gastrulación. Es una palabra un poco fea, pero encierra un proceso tan esencial que un biólogo, medio en broma medio en serio, llegó a afirmar que el instante más importante de la vida de una persona no es ni su matrimonio, ni su graduación, ni su muerte: es, según él, la gastrulación, porque supone el momento en que se forma el germen de los futuros tejidos.[21] La gastrulación ha sido muy estudiada y hoy sabemos que se produce por un mecanismo más físico que químico. Tras la blastulación, las células interiores, es decir, las que no formarán la placenta, se ven sometidas a tensiones debido a que se siguen dividiendo y crece su número, pero no el espacio disponible (recordemos que están encerradas por la membrana que forman las células de la futura placenta). Por tanto, la presión hace que giren sobre sí mismas como cuando le damos la vuelta a un calcetín y vayan ocupando parte del sitio que antes llenaba ese líquido interno de agua y sales, hasta que llegan a distribuirse en forma de tres anillos superpuestos entre sí. Cada anillo formará la base de un tipo de tejido en el futuro, y por lo tanto estamos ante un nuevo proceso de especialización celular. Las células del anillo más externo darán lugar a la piel y todo lo que sobresale de ella, como los pelos o las uñas, y también creará parte de los ojos, el cerebro y el sistema nervioso. Sí, así es, las uñas y el cerebro tienen el mismo ascendente celular. El anillo central será el encargado de formar el esqueleto, los cartílagos y los músculos, así como el aparato excretor y el circulatorio, corazón incluido. Las células del anillo interno derivarán en los sistemas digestivo y respiratorio, y también hacia órganos como el hígado o el páncreas.

Se han hecho simulaciones informáticas para ver si la gastrulación es un proceso inevitable, y para ello se reprodujo de forma digital la distribución de las células tras la blastulación. Cuando el programa de ordenador dividió las células originales el resultado fue sorprendente, porque en todos los casos el aumento del número de células provocaba la migración de las mismas hacia el centro y su organización en anillos. Parece que se trata de un mecanismo casi elástico, simple consecuencia de las tensiones físicas existentes en el cigoto, sin que el viaje celular hacia el interior del embrión inicial aparezca incluido en la información genética. La gastrulación es tan importante, tal vez ciertamente el momento clave de nuestra existencia, que si no sale bien el embrión resultará inviable y se producirá un aborto espontáneo.

El último paso en la existencia del embrión antes de que los órganos empiecen a formarse y crecer es la neurulación, y les prometo que se trata de la última palabreja que escribiré por el momento. La neurulación marca el inicio de la formación del sistema nervioso en los animales que tienen médula espinal. Explicado de manera muy simplificada el proceso comienza con una aceleración del crecimiento de células en el anillo externo que produjo la gastrulación. Cuando esas células no tienen sitio suficiente para seguir creciendo se doblan en forma de arco y finalmente terminan creando un tubo que acaba en una especie de cresta. El mecanismo por el que esto ocurre es elástico, similar al de la gastrulación. La neurulación resulta fundamental porque todas las células que a partir de este momento viajen por el tubo formado se convertirán en fibras nerviosas, y sobre todo porque la cresta neural que corona el tubo congrega a las células más potentes para la posterior creación de tejidos. Las pocas células reunidas en la cresta neural marcarán las rutas de migración definidas para cada etapa concreta del desarrollo, alcanzando sitios del embrión donde finalmente se establecen y diferencian, haciendo el trabajo de guías para el resto de las células que darán lugar a los distintos órganos. Cuando la neurulación acaba, algo que ocurre más o menos al mes de la fecundación, el embrión ya dispone de su estructura corporal básica y sólo le queda acumular las células adecuadas en los sectores correctos para que sus órganos empiecen a crecer. Está en camino, pues, de alcanzar la fase de feto.

A las personas que no han estudiado biología les parece difícil creer que durante este mecanismo de división en capas, de diferenciación celular y de formación de estructuras primarias cada célula vaya por su cuenta, trabajando según su propia programación interna. Mucha gente considera que harían falta unas reglas externas a las propias células, unas instrucciones que coordinen la acción conjunta de todas. Pero si lo pensamos bien esas reglas externas equivaldrían a aceptar que existen unos planos predeterminados de los seres vivos, una especie de inteligencia biológica que está por encima de las propias células individuales. Y eso resulta absolutamente imposible. Lo que la embriología nos demuestra es justo lo contrario: que cada célula alcanza sus propias pautas de desarrollo de manera independiente, simplemente reaccionando a los estímulos exteriores y a los procesos químicos interiores siguiendo una programación genética que es común a todas ellas. La evolución ha conseguido, a lo largo de cientos de millones de años, sumando lentamente en los seres primitivos nuevos grupos de células que se complementaban y sobrevivían gracias a su trabajo en común, inscribir en el ADN de cada especie una serie de respuestas químicas a estímulos determinados, respuestas que no dependen de un plan superior, sino de la propia expresión del código genético que cada célula posee. Se trata de una labor paciente basada en el ensayo y el error, pero cuya acumulación ha dado lugar a los organismos actuales. En el caso de los seres humanos nuestros 3.200 millones de pares de bases contenidas en el ADN se esfuerzan a fondo durante la etapa embrionaria, expresando sus funciones en el seno de cada célula sin preocuparse por lo que hacen las demás. Ahora entendemos bien por qué es tan abundante el ADN «basura», porque el control de la expresión genética resulta tan importante y delicado como los genes mismos. No hay ninguna regla exterior, ninguna dirección planificada. Se trata sólo de que cada célula siga estrictamente las instrucciones depositadas en su ADN, que siendo el mismo para todas logrará especializarlas sin embargo en tejidos concretos.

El mundo de los insectos nos presenta algunas similitudes que pueden ayudarnos a entender el hecho de que algo de funcionamiento complejo pueda ocurrir sólo por la determinación genética de cada una de sus partes, sin organización conjunta. Las abejas o las hormigas, por ejemplo, desempeñan automáticamente tareas concretas dentro de su comunidad. Ninguna recibe instrucciones sobre qué hacer en cada momento, sino que por instinto, por las reglas individuales contenidas en su código genético, se ven empujadas a trabajar en actividades determinadas sin ser conscientes en absoluto de lo que hacen las compañeras de panal o de hormiguero. Pero la coordinación colectiva es tan precisa que algunos biólogos consideran un panal o un hormiguero un único macroorganismo formado por miles de ejemplares individuales. Así es como se comportan las células en los seres complejos. El destino de cada una de ellas está escrito en el ADN de manera inexorable porque durante la formación del nuevo ser vivo a cada estímulo le corresponde una acción programada de antemano. Fíjense que existen además muchos códigos genéticos pensados para crear dos organismos diferentes. Cuando yo era niño me encantaban los gusanos de seda y siempre tenía algunos en casa. El mejor momento de todos, el que esperaba impaciente, era cuando cada gusano empezaba a construir guiado por su instinto esos capullos tan perfectos de suaves colores. Y poco tiempo después aparecía una mariposa que físicamente en nada se asemejaba al gusano que yo había criado con hojas de morera. El ADN del gusano de seda se encuentra programado para disolver literalmente los tejidos de la larva y volver a combinarlos de otra manera para dar lugar a un ser de apariencia y estructura diferente. Puede crear no uno sino dos modelos biológicos, aunque en el fondo se trate del mismo animal. El gusano de seda y otras muchas especies son ejemplos de la capacidad del código genético para organizar de manera alternativa los tejidos celulares según diseños naturales impresos por la evolución.

Existe otro pequeño animalito que nos ha ayudado mucho a entender todo esto de la especialización celular. Se trata de un gusano de apenas un milímetro de largo que vive en climas cálidos alimentándose de bacterias y otros microorganismos. Su nombre es Caenorhabditis elegans (no sé que tiene de elegante en concreto por encima de otros gusanos, pero se le bautizó así), y presenta algunas particularidades muy emocionantes para los genetistas. Por ejemplo, que disponiendo de todos los sistemas corporales básicos tales como aparato digestivo, nervioso, muscular o reproductor, está compuesto por sólo 959 células. Además es transparente, lo que facilita mucho su estudio, y para colmo de alegrías sus genes se pueden activar y desactivar a voluntad de los investigadores de manera sencilla mediante transferencias de ARN mensajero. Gracias a todas estas características Caenorhabditis elegans resulta el modelo experimental perfecto para estudiar el desarrollo de los seres pluricelulares. Podemos decir que hoy día lo conocemos todo de este bicho, más incluso que del propio ser humano. Sabemos para qué sirve y cómo actúa cada uno de sus 19.000 genes, de los que dicho sea de paso un 40 por ciento son compartidos con nosotros. Sabemos cómo se dividen sus células desde la fecundación hasta el individuo adulto. Sabemos de qué célula es descendiente cada una de sus 959 células, de manera que podemos indicar que la célula nerviosa número 453, por ejemplo, es descendiente de la célula epitelial 216 que a su vez surgió de una división de la célula pluripotencial número 44. Conocemos pues cada uno de los pasos de su constitución y no exagero si digo que cientos de biólogos han dedicado la totalidad de sus carreras profesionales a estudiar este gusano. Cuando terminaron de dibujar un árbol genealógico celular exhaustivo del Caenorhabditis elegans y desentrañaron todos sus secretos los científicos empezaron a investigar a otro animal, la mosca de la fruta o Drosophila melanogaster, que ha seguido los pasos del famoso gusano y se nos ha mostrado al desnudo por completo. El estudio de estas dos especies nos ha dado muchas claves de la formación de los embriones y de la diferenciación celular. Ahora sabemos por ejemplo que cada zona del embrión, ya sea una extremidad, un órgano interno o cualquier otra, genera una serie de señales químicas que pueden ser identificadas por las células destinadas a construir esa parte. Es como si en el embrión existieran rutas de señales que son olfateadas por las células individuales para seguir el rastro y llegar a su destino. Este proceso se ha comprobado muy recientemente en la formación de la piel. Las células cutáneas se dirigen al sitio exacto en el que deben situarse gracias a seguir tales rastros químicos. Son atraídas como el olor que una flor atrae a la abeja desde kilómetros de distancia.

Uno de los hallazgos más importantes que se derivó de investigaciones de este tipo fue la existencia de unos genes especiales que actúan en todos los animales y en varias clases de plantas. Se les llama genes Hox y su cometido consiste en la organización de los ejes corporales, es decir, señalar dónde está la cabeza, dónde la cola o el trasero, dónde hay que construir una pata o dónde corresponde hacer una mano. Tan esencial resulta su tarea que incluso activan los genes concretos que fabrican cada una de nuestras vértebras según la posición que ocupan en la columna vertebral. En total los humanos tenemos 39 genes Hox, divididos entre varios cromosomas. Actúan como marcadores de los lugares estratégicos de distribución del futuro cuerpo, como una especie de obreros especializados que dibujan en el terreno la forma de una construcción antes de que los demás compañeros empiecen a edificarla. Alterar un gen Hox provoca grotescas deformaciones. Por supuesto si se ha hecho con humanos habrá sido una actividad secreta e ilegal, pero se puede conseguir que a Drosophila melanogaster le crezca una pata en la cabeza, justo en el sitio que ocuparía una antena, simplemente inhibiendo la acción de uno de los genes Hox. También se le ha alargado el cuerpo multiplicando el gen Hox que marca el número de segmentos del tórax de la desdichada mosca.

Después de bacteria Escherichia coli, Drosophila melanogaster (mosca del vinagre) es la especie más utilizada en experimentación, ya que sólo tiene cuatro pares de cromosomas y un intervalo generacional asombrosamente corto. Su ciclo de vida dura entre dos y tres semanas.

Los estudios con estos pequeños animales han permitido igualmente el desarrollo de la genética comparativa, que nos permite investigar el grado de parentesco entre especies analizando la similitud de su ADN. En este terreno también nos hemos llevado sorpresas, no sólo porque organismos muy diferentes posean en común un alto porcentaje de su código genético, sino sobre todo porque ahora sabemos que muchos genes que ya no se expresan siguen presentes, escondidos en la profundidad de los cromosomas. Los seres humanos, por ejemplo, conservamos en perfecto estado la instrucciones para construir una cola. Las hemos heredado de un ancestro con rabo y ahora se encuentran inactivas en nuestra expresión actual, pero bastaría con activar los genes correspondientes para que nacieran bebés humanos con una simpática cola. Lo mismo ocurre con la agallas. El ADN del Homo sapiens mantiene el recuerdo genético de nuestros antepasados acuáticos y podríamos intentar que se expresaran los pares de bases adecuados para ver si obtenemos niños con branquias, como Kevin Costner en la película Waterworld. En este caso además del disparate ético añadiríamos un riesgo biológico, ya que los tejidos que forman las agallas han sido empleados en nuestra constitución corporal humana para elaborar las orejas y los oídos, la laringe y los senos craneales. Pero, esto es importante, la genética comparativa se ha convertido en una prueba crucial de la evolución de las especies al revelar las profundas similitudes básicas de organismos hoy muy distintos. Veremos más al detalle este asunto en el siguiente capítulo.

Otro descubrimiento clave de la genética ha sido la comprensión del funcionamiento de las células pluripotenciales, más conocidas como células madre. El propio nombre da fe de su trascendencia, porque aparecen en las primeras divisiones del cigoto y tienen la capacidad de procrear a todas las células especializadas que un ser necesita para funcionar. Las células madre son pues esenciales en el desarrollo del embrión, pero seguimos conservándolas durante toda nuestra vida ya que poseen además la propiedad de autorrenovarse. Es decir, además de dividirse en células específicas pueden también crear copias de sí mismas que siguen siendo células madre. De adultos nos sirven, por ejemplo, para reparar una parte dañada de nuestro organismo. Cuando sufrimos una herida, ya sea interna o externa, pequeños grupos de células madre se desplazan al sitio del suceso como si fueran un equipo de emergencias médicas y logran la regeneración de los tejidos afectados o rotos. Por eso las heridas sanan. También son las células madre las que producen células específicas que reemplazan a las que van muriendo naturalmente a lo largo de la vida de todos los organismos complejos. Por ejemplo, las células madre de la médula ósea dan lugar a cualquier componente de la sangre y del sistema inmunitario que sea necesario. Así es como disponemos de glóbulos rojos, que ya sabemos que son células que no contienen ADN (de hecho no poseen núcleo) y por tanto no pueden reproducirse de manera independiente.

Estas propiedades tan espectaculares de las células madre han despertado el entusiasmo de los médicos desde que fueron comprendidas en la década de los años 80. Al ser capaces de sustituir cualquier tejido defectuoso, una adecuada manipulación de las células madre podría permitir tratar gran número de enfermedades. Veamos un caso. Una de las primeras aplicaciones, que se realiza ya como terapia en algunos países, consiste en inyectar células madre en el corazón de personas que han sufrido un infarto. Los infartos provocan la muerte (o necrosis, para ser más estrictos en los términos) de grandes grupos de células del corazón, que lastran el funcionamiento del mismo y predisponen a posteriores infartos. Pero las células madre introducidas artificialmente logran, como se ha comprobado, regenerar esas zonas muertas del músculo cardiaco y dar lugar a células sanas que mejoran al corazón infartado. En la actualidad se estudia intensamente el uso de células madre para tratar enfermedades ahora incurables como el Alzheimer, el Parkinson, el cáncer, la diabetes o la artritis, e incluso la depresión y la esquizofrenia. Los avances cada vez más profundos en el entendimiento del genoma humano hacen prever que en el futuro será posible sanar o al menor retrasar la aparición de numerosas dolencias, y también aplicar las células madre directamente en el feto para evitar la aparición de enfermedades de origen genético.

Todos los investigadores están de acuerdo en que las células madre constituirán una de las principales bases de la medicina del siglo XXI, pero ha surgido un problema que está entorpeciendo los estudios. Consiste en un debate ético sobre cómo se obtienen las células madre. En principio sólo parecían útiles las más potentes, las primigenias, por lo que la única forma de disponer de ellas era extraerlas de un embrión humano. Se usaban para ello tres fuentes: los embriones congelados sobrantes de la fecundación in vitro, la creación de cigotos mediante la inducción de la partenogénesis en mujeres (¿recuerdan qué es la partenogénesis, verdad?), o bien fetos fallecidos y conservados de forma inmediata a bajas temperaturas. El hecho de que obtener células madre útiles para nosotros implicara el uso de embriones humanos o de tejido cadavérico fetal levantó una enorme controversia ética entre científicos y grupos de defensores de los derechos de los no nacidos. Según la postura de estos grupos un embrión (e incluso un cigoto) es ya una persona, pues la gestación debe ser considerada parte integrante del ciclo vital de nuestra especie. Destruir un gran número de embriones para conseguir células madre supone, desde el punto de vista de estas organizaciones, poco menos que cometer asesinatos premeditados. Tal opinión ha logrado fuertes apoyos en sectores políticos, religiosos y sociales, y el debate ha tenido como consecuencia la promulgación de normas legales que por ejemplo prohíben en Europa algunas técnicas de modificación celular. Por tanto, los esfuerzos investigadores se han visto desplazados del uso en sí de las células madre a la búsqueda de nuevos métodos para obtenerlas sin recurrir a embriones o fetos. El primer éxito se logró al conseguir extraer células de un cigoto en blastulación sin que ello perjudicara al desarrollo posterior del embrión. Más recientemente se han diseñado técnicas que permiten el empleo de células madre procedentes de individuos adultos, a veces incluso del propio paciente que las necesita. Hoy día también es posible conseguirlas de los cordones umbilicales (por eso algunas personas piden que se congelen los de sus hijos en el momento del parto) o del líquido amniótico que rodea al feto. El paso más importante, con todo, se produjo en el año 2006 en Japón, cuando un equipo de la Universidad de Kioto, dirigido por Shinya Tamanaka, demostró que es posible reprogramar células normales adultas y convertirlas en células madre, creando lo que se llama células madre pluripotentes inducidas o células iPS. La ingeniería genética necesaria para lograrlo es complicada, pero los resultados parecen tan prometedores que Tamanaka recibió el Premio Nobel de Medicina en el año 2012. Si todo sale bien esta técnica permitirá disponer de un número ilimitado de células madre sin que medien polémicas éticas, y entonces los científicos podrán dedicarse a encontrar la forma de emplearlas en tratamientos médicos. Nuestros conocimientos en biología celular han abierto la puerta a una nueva medicina, con posibilidades inimaginables por el momento.

Envejeceremos y moriremos. El misterio del cáncer

Hay quienes opinan que, con los espectaculares avances que prometen las terapias genéticas, el ser humano podrá llegar en un futuro a ser prácticamente inmortal. Si conseguimos reprogramar las células de nuestro cuerpo para que rejuvenezcan cada cierto tiempo, dicen, seremos capaces de vivir tanto como queramos. Esta imagen casi de ciencia-ficción tiene cada vez más defensores y por eso lamento decirles que no será así. Nunca. El envejecimiento y la posterior muerte son inevitables en los seres pluricelulares y ambos fenómenos forman parte de su estructura biológica. Podremos vivir más años, sin duda,� pero tarde o temprano nuestra existencia llegará a su fin de manera inexorable porque está escrito en nuestros genes. De hecho supone el precio a pagar por disponer de una existencia multicelular. Sólo se conoce una excepción a esta condena, la de una minúscula medusa llamada Turritopsis nutricula que es capaz de revertir sus células adultas hacia células sexualmente inmaduras, con lo que su ciclo vital se reinicia como quien resetea un ordenador. En teoría esta sorprendente medusa puede repetir su rejuvenecimiento absoluto de forma indefinida, presentándose como biológicamente inmortal. Cuando se las ha estudiado se ha visto que suelen morir devoradas por peces o a causa de una enfermedad, nunca por un proceso de envejecimiento continuado. Tampoco envejecen, hablando de forma estricta, los seres unicelulares. La vida como individuo de una bacteria o un protozoo no sufre un periodo de decadencia y sólo acaba cuando se divide en dos para reproducirse, pero las nuevas células están formadas por los elementos vivos de la antigua, así que en cierta forma podemos decir que lo que hacen es pasar a una existencia más diversa, sin que se rompa la cadena vital como nos ocurre a los seres complejos.

La medicina se ha dedicado durante siglos a tratar de entender por qué envejecemos, pero sus esfuerzos se han visto superados en apenas unas decenas de años gracias a los descubrimientos en biología molecular. Ahora podemos decir que conocemos al detalle las causas y los mecanismos que nos hacen viejos, y sabemos también que resultan inevitables. Tal vez el hallazgo más significativo y que más cosas explica es que las células animales y vegetales tienen limitada, desde su formación, la capacidad para dividirse. Podríamos decir que están programadas para dar lugar a un número concreto de descendientes y después toda la estirpe se apagará, quedará inactiva para producir más células hijas. La explicación está, como la mayor parte de las cosas en biología, dentro del código genético. Todos los cromosomas de los organismos eucariotas presentan en sus extremos unas largas secuencias de ADN que ni codifican genes, ni activan procesos proteínicos, ni siquiera regulan nada. Se llaman telómeros y son trozos grandes del código genético. Por ejemplo, en el ser humano los telómeros consisten en la secuencia TTAGGG repetida hasta dos mil veces en el inicio y en el final de cada cromosoma. Si no cumplen ninguna de las funciones propias del ADN, entonces ¿para qué sirven esos telómeros? Pues son muy importantes, porque su misión estriba en evitar que los cromosomas se unan y se enmarañen unos con otros, manteniendo así de forma estricta los límites entre un cromosoma y otro y preservando la organización global del código genético. Lo que ocurre es que cada vez que se duplica el ADN los telómeros van perdiendo parte de sus secuencias repetidas, hasta que llega un momento en que prácticamente desaparecen. Las células sin telómeros ven cómo sus cromosomas se vuelven inestables, se mezclan y enrollan, y por tanto su ADN deja de ser viable como material genético útil. De hecho en esa situación de amalgama cromosómica las propias células mueren rápidamente.

O sea, que una célula madre nace con telómeros formados por unas dos mil secuencias TTAGGG, pero sus dos hijas tendrán algunas menos. En concreto sabemos que en cada división celular se pierden 16 fragmentos TTAGGG. De manera que por cada generación sucesiva las nuevas células tendrán telómeros 16 secuencias más cortas, lo que en teoría marca un límite de 125 divisiones celulares como máximo (16 por 125 es igual a dos mil). Al llegar a la generación 125 las células, por recién nacidas que estén, habrán perdido los telómeros, sus cromosomas se fundirán y, tras pasar por una fase de parálisis llamada G0, intervalo 0 o quiescencia, morirán. Los telómeros son una especie de terrible reloj biológico que determina el tiempo disponible para cada estirpe celular antes de abatir sobre ella la espada del fin. Como nuestros cuerpos poseen células madre en un número limitado, y como la disminución de los telómeros afecta a todos los tipos de células, la capacidad del organismo para reemplazar las células especializadas que mueren naturalmente disminuye con el tiempo. Con los años se va creando en nosotros un déficit de células que las sobrevivientes tapan como pueden. Así, por ejemplo, la disminución en el número de células cutáneas provoca que nuestra piel pierda consistencia con el paso de los años y se formen arrugas, que no son más que los pliegues producidos por tener menos células disponibles que se distienden para cubrir la misma cantidad de superficie corporal. Ocurre lo mismo con los huesos, que son cada vez menos densos y se rompen más fácilmente, o con los músculos, que pierden firmeza y por tanto fuerza para moverse. En cualquier órgano de nuestros mortales cuerpos la incapacidad de reponer las células al ritmo que las perdemos provoca una disminución progresiva de las funciones metabólicas, y esa disminución es lo que entendemos como vejez. Desde este punto de vista la vejez humana empieza a manifestarse a partir de los 35 años como media, que es cuando empezamos a perder células que ya no reponemos. Es incluso cierta la idea de que encogemos con los años. Nuestra columna vertebral está formada por huesos y por unas almohadillas gelatinosas interpuestas entre ellos que se llaman discos y que permiten el movimiento de las vértebras. El paso del tiempo va haciendo perder densidad también a los discos, que se hacen más finos y en consecuencia disminuye la longitud total de la columna. Un hombre de 75 años puede llegar a medir hasta cuatro centímetros menos que cuando tenía 30 años.

Si indagamos a fondo podemos ser incluso un poco más pesimistas. Experimentos en laboratorios han demostrado que las células ni siquiera llegan a cumplir los 125 ciclos de división para los que en teoría están dotadas. El acortamiento de los telómeros, aunque no se pierdan del todo, parece que influye en el número de células útiles descendientes, ya que a menos secuencias de telómeros más posibilidades hay de que los cromosomas sufran fallos irreparables en su replicación y no den lugar a células viables. Los resultados son bastante desoladores. Hemos comprobado que por ejemplo los fibroblastos, unas células del tejido conectivo, logran dividirse con efectividad unas sesenta veces cuando se encuentran en el feto. Al repetir el experimento con células de una persona de 40 años sólo se lograron cuarenta divisiones posteriores, y cuando el sujeto del que se tomaron los fibroblastos tenía 80 años el número de duplicaciones útiles bajó a treinta. Incluso en las células madre aún activas la capacidad de replicarse disminuye con el tiempo más de lo que en principio podíamos esperar. Existe por tanto una relación entre la edad de un individuo y la capacidad de dividirse de sus células que empeora bastante las cosas para nosotros. Suponiendo una ausencia total de enfermedades, lo que es mucho suponer, los médicos creen que la máxima edad que puede alcanzar un organismo humano para que sus funciones celulares sigan siendo adecuadas son los 120 años. Se trata de un límite por elevación, porque está claro que la inmensa mayoría de las personas morimos mucho antes afectados por cualquier cosa, generalmente a causa de esa decadencia funcional de la vejez que nos predispone a las enfermedades.

Llegados hasta aquí y poniéndonos tan tristes podemos tener un gesto de rebeldía vital y hacer la siguiente pregunta: ¿por qué los seres eucariotas unicelulares, que también tienen telómeros y cromosomas, no envejecen en el sentido biológico de la palabra?[22] Pues es una buena pregunta y cuando se la responda les dará un poco de rabia. Los eucariotas unicelulares como los protozoos segregan una enzima llamada telomerasa, cuya función es precisamente recomponer los telómeros que se acortan después de cada división celular. La telomerasa es una restauradora inagotable que acude a los telómeros, los mide, y a continuación les añade las secuencias que se han perdido en el proceso de copia. ¡Ojalá los humanos tuviéramos telomerasa! Pues, oigan, es que la tenemos. Pero sólo está activa cuando somos embriones y fetos, para permitir precisamente que no nazcamos ya demasiado limitados en el tiempo. Una vez nacidos la telomerasa desaparece de todas las células del cuerpo de los organismos pluricelulares. Dejamos de producirla. Y ya está. Mala suerte. Aunque, ¿y si consiguiéramos volver a activar los genes que producen la telomerasa? ¿No lograríamos el verdadero elixir de la eterna juventud? Se han hecho pruebas en ratones donde, al volver a producir telomerasa, se obtuvo un rejuvenecimiento celular cercano al 40 por ciento. En humanos se cree que también podría funcionar, y si bien no nos haría inmortales significaría la posibilidad de vivir más allá de los 120 años considerados el límite actual, y sobre todo de hacerlo con mejor salud. En concreto se supone que la activación de la telomerasa convertiría, a nivel biológico, a un hombre de 80 años en equivalente a uno actual de 55. ¡No está nada mal! Mejor aún, ya existe un compuesto llamado T-65 que se ha demostrado tiene una acción regenerativa en los seres humanos gracias a propiciar una pequeña producción de telomerasa. El T-65 se vende en Estados Unidos como un complemento dietético, pero no ha llegado a Europa. ¿Por qué? Por lo que temen muchos científicos y lo que nos agua la fiesta del rejuvenecimiento masivo: la telomerasa parece que dispara las posibilidades de desarrollar un cáncer. Las células de nuestros cuerpos cuyos telómeros se van recomponiendo tienden a reproducirse desordenadamente, como adolescentes rebeldes, y acaban dando lugar a tumores que en vez de alargarnos la vida nos la acortarían aún más. Los experimentos de la activación de la telomerasa en ratones se realizaron con ejemplares modificados genéticamente para ser más resistentes al cáncer, ya que los investigadores sabían el riesgo al que se enfrentaban los animales usados en las pruebas. Parece que en los organismos pluricelulares la evolución desactivó la telomerasa precisamente como una manera de protegernos ante la aparición del cáncer. Así que el envejecimiento y la muerte son el precio a pagar por ser organismos grandes y complejos, capaces de pensar y sentir, formados por muchas células que deben seguir colaborando para mantenernos vivos.

Aún si consiguiéramos controlar lo suficiente la activación de la telomerasa para que funcionara sin condenarnos al cáncer (hoy algo muy lejano), seguiríamos envejeciendo y muriendo. Y tal vez no mucho más tarde, porque existe otro mecanismo químico que ocurre constantemente en nuestros cuerpos y que nos hace perder tantas células como el acortamiento de los telómeros. Este mecanismo consiste en la invasión de unas sustancias muy peligrosas llamada radicales libres del oxígeno. Nuestras funciones vitales producen gran número de desechos: excrementos, CO2, orina, gases intestinales, escamas de piel muerta y muchos otros. Pero entre esos desechos hay unos muy dañinos para nosotros porque no los eliminamos regularmente, sino que quedan dentro de nuestros organismos, en concreto dando vueltas por el interior de nuestras células. Se trata de los radicales libres del oxígeno, que surgen durante los procesos normales de producción de energía, por ejemplo en la degradación del ATP. Estos malditos radicales libres son moléculas inestables porque tienen un protón de más y están continuamente intentando alcanzar su equilibrio eléctrico, es decir, buscan con desesperación comerse un electrón de donde sea. Ello las convierte en altamente reactivas y atacan a cualquier molécula del interior celular, desde el código genético a las proteínas, desde los lípidos a los azúcares. La molécula afectada pierde un electrón y se convierte, a su vez, en otro tipo de radical libre. De esta forma se inicia una especie de reacción en cadena intracelular que termina provocando graves daños en la célula y puede llegar a destruirla. Se ha calculado que cada molécula de ADN de una persona de edad media sufre unos diez mil ataques diarios por parte de los radicales libres, que intentan sustraerle un electrón. Si lo consiguen, hasta el propio ADN se vuelve inestable y peligroso para nosotros.

Se cree que en procesos como por ejemplo el envejecimiento de la piel o la degeneración de las articulaciones los radicales libres tienen más peso que el propio acortamiento de los telómeros. Pero además de hacernos más viejos, hoy día los biólogos están casi convencidos del papel de los radicales libres en enfermedades como la arritmia cardíaca, el Alzheimer, las embolias cerebrales, la hepatitis, la hipertensión, la artritis reumatoide, el lupus, la arteriosclerosis o los fallos renales, por citar sólo unas cuantas. Y todo eso, desde luego, también colabora para acortar bastante nuestras vidas. Lo peor es que resulta imposible que nuestro metabolismo deje de fabricar desechos de radicales libres; los creamos por el simple hecho de respirar, procesar los alimentos, mover nuestros músculos o pensar. El estrés es un gran generador de radicales libres, porque aumenta la tensión corporal y nerviosa. Por añadidura nuestra vida moderna también nos ayuda a hartarnos de radicales libres ajenos, que están presentes en la polución del aire, en el humo del tabaco, en muchos medicamentos, en los aditivos químicos de los alimentos procesados o en los pesticidas que quedan fijados al medio ambiente. Y eso sólo por nombrar algunas fuentes. En concreto, la contaminación de las ciudades, la costumbre de fumar y las comidas grasas disparan el número de radicales libres extraños en nuestros cuerpos. Y una vez dentro de nosotros se comportan igual de vorazmente que si fueran propios. Especialmente grave resulta cuando atacan al ADN de las mitocondrias, porque son las mitocondrias, esas bacterias que se vinieron a vivir dentro de nuestras células, las que gestionan la producción de energía en forma de almacenamiento y consumo del imprescindible ATP. Si el ADN mitocondrial sufre alteraciones graves por la acción de los radicales libres dejará de ser funcional y disminuirán los procesos relacionados con el ATP. Ello se ha demostrado que les ocurre a todos los seres humanos a partir de más o menos los 50 años de edad. Con menos ATP tenemos menos fuerza para realizar cualquier actividad. El declive físico, que ya viene de antes, se acelera notablemente cuando cumplimos el medio siglo de vida.

Tradicionalmente se ha considerado que el ADN mitocondrial de los mamíferos se hereda por vía materna. Sin embargo, parece demostrado que en algunos casos las mitocondrias del espermatozoide pueden penetrar en el óvulo y podrían perdurar en los músculos. Según otros, no llegan a heredarse así al ser degradadas.

Sé que todo esto es bastante desagradable, así que vamos ahora con las (relativamente) buenas noticias. Como un ejército de rescate, existen sustancias que inhiben la acción de los radicales libres presentándoles el electrón que les falta para hacerlos estables, sin que ello suponga disparar la cadena intracelular de búsqueda de electrones. Estas sustancias se llaman antioxidantes y en parte las segrega nuestro propio organismo. Los antioxidantes más destacados son enzimas como la catalasa o la dióxido mutasa, proteínas como la transferrina o la ceruloplasmina, o moléculas como el ácido úrico, que forma parte de las heces y la orina pero es quizá el mayor antioxidante de la naturaleza. Pero atiborrarnos de ácido úrico no soluciona nada porque un exceso del mismo es perjudicial y provoca gota, artritis y cálculos renales. Además de los antioxidantes que producimos por nosotros mismos hay otros que incorporamos a través de los alimentos, como por ejemplo las vitaminas C y E (se lo aconsejo, coman muchas naranjas), el betacaroteno que encontramos en las zanahorias, los tomates, el marisco o los salmones (por eso todos comparten un color rojizo), y también los polifenoles, que están presentes en grandes cantidades en nutrientes como el té, el cacao, la cerveza, las uvas y el vino, el aceite de oliva, los frutos secos y en algunas frutas frescas como la granada. Consumir los productos que hemos mencionado ayuda a combatir los radicales libres. De hecho los organismos unicelulares (¡ellos de nuevo!) los anulan del todo gracias a ese ejército de sustancias variadas, ya sean propias o adquiridas. Pero los seres grandes no podemos. Si nos cuidamos y mantenemos una vida sana y una dieta adecuada retrasaremos la acción de los radicales libres, pero ellos terminarán por vencernos. Siempre tenemos más de los que podemos suprimir, y con los años se acumulan hasta unos niveles que lastran todo nuestro organismo. Se trata en realidad de un proceso que se retroalimenta. Los radicales libres nos hacen envejecer, y al envejecer tenemos menos recursos para enfrentarnos a ellos. La conclusión final es de nuevo una disminución drástica del número de células útiles en nuestros cuerpos, tan importante tal vez como la producida por el acortamiento de los telómeros.

Con esas dos guillotinas pendientes sobre nuestros cuellos, a los organismos pluricelulares no nos queda más que disfrutar de la existencia mientras esperamos la muerte. Pero es que hay más. En los últimos años los científicos (¡no se pueden estar quietos!) han encontrado otro mecanismo de envejecimiento antes desconocido. Se llama glicación y consiste en una reacción nociva entre los azúcares celulares y los aminoácidos que forman las proteínas. La glicación, en concreto, crea sustancias nuevas combinando aminoácidos y glúcidos que reciben el nombre de PGA o Productos de Glicación Avanzada, y tener PGA en nuestros cuerpos provoca algo bastante negativo, la aparición de conexiones anormales entre las células. Son conexiones que sustituyen a las correctas y que despistan a las células, haciendo que dejen de comunicarse entre ellas e impidiendo el funcionamiento normal de los tejidos. Las zonas afectadas toman un aspecto semejante al caramelo debido a la acción de los azúcares, y no es broma. La glicación carameliza las células, las cubre de una pátina endurecida y pegajosa que termina por matarlas. Aunque es una reacción química bastante lenta, la glicación resulta asimismo inevitable y según va aumentando la edad de una persona sus efectos se hacen más evidentes. Los médicos creen que este fenómeno supone la vía más frecuente en el desarrollo de dolencias como la diabetes o las cataratas oculares, entre otras.

En fin, estarán de acuerdo conmigo en que si sumamos los telómeros, los radicales libres, la glicación, los accidentes, los virus, las bacterias, los priones y cualquier cosa más que ande por ahí, la inmortalidad se convierte en un sueño inalcanzable. La medicina seguro que conseguirá alargar nuestras vidas y hacer la vejez más sana, aunque terminaremos muriendo sin duda. Pero ¿qué es la muerte? No estoy haciendo una pregunta filosófica, sino biológica. En términos biológicos la muerte supone el fin de los procesos metabólicos que sostienen la vida. Cuando morimos la inmensa mayoría de nuestras células mueren con nosotros, se disuelven en sus componentes atómicos, que por separado son simples partículas inanimadas. Todas esas partículas volverán a integrarse en el ciclo natural de la materia y con el tiempo formarán parte de otras entidades, como minerales, agua, hierba e incluso otras personas. La naturaleza consta de un número grandísimo pero limitado de átomos, siempre el mismo desde los remotos tiempos del big bang. Así que es una experta en reutilizarlos. Para dar un dato curioso, cada uno de nuestros átomos ha formado parte de gran número de estructuras anteriores, incluidos otros seres vivos; por ejemplo, un puñadito de las partículas de cada uno de ustedes estuvo alguna vez en el cuerpo de Nefertiti, o de Gengis Kan, o de Aristóteles. Es un hecho cierto, como cierto resulta que a los seres humanos nos molesta tanto morir porque tenemos una mente. Nuestros procesos cerebrales dependen de la actividad de las células y al fallecer el cuerpo desaparece la mente. Quizá por eso se crearon las religiones, para deslindar la mente del cuerpo y permitir que nuestra individualidad sobreviva al fallecimiento. Como nos identificamos más con nuestra mente que con nuestro cuerpo, separarlos supone un consuelo para seguir pensando, mientras estamos vivos, que tras la muerte lograremos continuar existiendo en un ámbito diferente de la realidad. Pero eso es algo que entra en el terreno de la fe. Para la ciencia la muerte supone el fin de un ciclo biológico y el inicio de nuevas reacciones químicas de los átomos liberados. Ni más, ni menos.

En el conjunto del mundo actual la causa más frecuente de fallecimientos se encuentra en las enfermedades cardiovasculares, producto en su mayor parte de la degeneración funcional de la vejez. Pero si nos atenemos a las causas de muerte a cualquier edad, el gran asesino de los seres humanos, el primero de la lista, es el cáncer. Para los médicos el cáncer supone el gran desafío pendiente y para los biólogos constituye un apasionante objeto de estudio. Algo lógico, porque el cáncer consiste, dicho de manera muy básica, en un retroceso de los mecanismos que nos hicieron seres pluricelulares. ¿Cómo es eso? Les explico. Cuando se produce un cáncer lo que ocurre es que una o varias células se niegan a trabajar en equipo con las demás y deciden recuperar sus funciones como células independientes. Renuncian a formar parte de un organismo complejo y empiezan a actuar por su cuenta, sin respetar los genes que activan tal o cual proteína y que vuelve específica a cada célula. Al contrario, el ADN de las células tumorales comienza a sintetizar proteínas en masa que activan genes diferentes. Y además les da por multiplicarse rabiosamente, tomando del organismo del que formaban parte los nutrientes necesarios para crear más células rebeldes. La mayor parte de las veces sólo es necesaria la aparición de una única célula trastornada que decide volver a sus orígenes independientes para dar lugar a la aparición de una gran estirpe de células iguales a ella, que provocarán un tumor extenso.

Se pueden hacer una idea de lo mucho que se ha estudiado el cáncer. Todos los científicos están de acuerdo en que el cáncer proviene de una o varias mutaciones del ADN de las células, gracias a las cuales éstas adquieren nuevas capacidades. Por eso en biología molecular se suele decir que el cáncer equivale a un modelo de evolución acelerada. Los pacientes de cáncer sufren en sus cuerpos un tipo de evolución a cámara rápida, por el que una mutación crea un tipo de células con propiedades distintas, malignas para él este caso. Por lo tanto las razones de que desarrollemos un tumor no son en último término diferentes de los mecanismos de la evolución genética: se trata de que factores internos y externos provocan cambios azarosos en el ADN, y dan lugar a ADN mutante que a su vez produce formas de vida algo distintas a sus predecesoras. Hablando en plata, el cáncer aparece cuando ocurren errores en el proceso de replicación del ADN. Las mutaciones son una de la bazas de la evolución, y si despojamos al cáncer de su dramático sentido para nosotros se convierte en un objeto de estudio apasionante. Los errores en la copia del código genético se deben, como hemos visto, a causas internas y externas. Recordarán que dijimos que en cada replicación del ADN existe un margen de fallos de alrededor del uno por millón. Si hablamos de los 3.200 millones de pares de bases del código genético humano cada nueva copia tendrá de media 3.200 errores. En la mayoría de las ocasiones ese importante número de fallos se pierde en la enormidad del ADN y no provoca ningún efecto. Pero a veces una sola alteración en un par de bases sí puede cambiar la funcionalidad de un gen, bien anulándolo, bien activándolo cuando no debe, o simplemente volviéndolo inútil. Ya dijimos que hay mutaciones buenas y malas. En el caso del cáncer la mutación parece buena para la célula rebelde a corto plazo porque la dota de nuevas propiedades, pero es malísima para el organismo que acoge a esa célula. A largo plazo suele ser malo para los dos, ya que al morir el ser mueren también las células cancerosas.

Pese a la presencia de errores de copia parece que son los factores externos los que más influyen en la aparición de tumores. Existen muchas cosas que atacan al ADN de nuestras células y que pueden cambiar su estructura. Ya hemos visto que se estudia la acción de virus y bacterias, que en contacto con el código genético pueden provocar alteraciones de su delicado equilibrio.[23] Pero está comprobado que elementos como la radiación solar, la contaminación en general (y los metales pesados de la industria y los vehículos en particular), el humo de tabaco, los aditivos químicos, todos ellos inciden sobre el ADN y reaccionan con él, provocando cambios sustanciales en un gran número de genes. La coincidencia de factores internos y externos explica que el cáncer pueda aparecer a cualquier edad, incluso en bebés recién nacidos (y en ocasiones excepcionales en fetos) que apenas han estado expuestos a sustancias nocivas. Basta con una serie progresiva de replicaciones desafortunadas. Pero si tenemos malos hábitos en nuestra conducta personal, y si la sociedad no cambia su modelo de vida industrial, las posibilidades de padecer cáncer aumentan exponencialmente con la edad.

Como tenemos tantas células y se multiplican tan a menudo, en realidad los seres humanos desarrollamos inicios de cánceres todos los días. No se asusten. Los errores de copia que derivan en alteraciones del comportamiento celular son un proceso natural y por ello estamos preparados para combatirlo. De mantener a raya a las células que no se comportan como debieran se encargan varias proteínas conocidas como antitumorales, entre las que destaca una llamada p53. Legiones de moléculas p53 recorren continuamente nuestros cuerpos buscando células que representen patrones anormales de actividad. Cuando localizan una la inducen a morir, vamos, que la matan. Eso ocurre continuamente en los organismos de todos los seres pluricelulares, incluidas por supuesto las personas. Las alteraciones genéticas pretumorales son tan frecuentes que incluso hemos aprendido a prevenirlas. Disponemos de un sistema de transducción de señales, en el que parece que están implicados hasta el veinte por ciento de nuestros genes, que garantiza en gran medida que la replicación de una célula va por buen camino. Si no es así, si el sistema detecta que se están produciendo fallos en exceso, se detiene el proceso de copia. Otra arma de prevención del cáncer que la evolución nos ha regalado es la capacidad de reconstruir el ADN. Al contrario que en el caso de los telómeros, durante toda nuestra vida disponemos de proteínas activas encargadas de reparar sectores dañados de ADN, sobre todo de los que contienen genes activos. Parece que el mecanismo tiene una eficacia limitada, pero ayuda a mantener en niveles biológicamente aceptables la proliferación de las mutaciones.

Entonces, si tenemos todos esos medios de defensa, ¿por qué tanta gente padece cáncer? La Organización Mundial de la Salud pronostica que casi la mitad de los seres humanos actuales terminaremos por enfrentarnos al drama de ser diagnosticados de un tumor, y esa cifra irá en alza conforme aumentemos la esperanza de vida. A lo largo de este siglo los médicos están seguros de que el cáncer se convertirá en la primera causa absoluta de muerte en los países desarrollados, superando a las enfermedades cardiovasculares. El avance del cáncer se produce por dos razones principales. La primera consiste en que las mutaciones tumorales se centran sobre todo en un grupo determinado de genes, dispersos por todos los cromosomas. Es como si entre todos los genes de nuestro código genético existieran algunos más propicios que otros para trastocarse en genes cancerígenos. Algunos de estos genes delicados se han identificado y se les conoce por el nombre de protoncogenes, cuando aún no han mutado, y por el de oncogenes cuando han sufrido la mutación y se convierten en potencialmente peligrosos. En su estado normal muchos de estos genes tienen en común que actúan sobre el crecimiento celular, en concreto como reguladores de factores del desarrollo. Y eso nos lleva a la segunda causa de la extraordinaria virulencia del cáncer. Como los genes tumorales suelen estar relacionados con el crecimiento, las células cancerosas se convierten en hiperactivas y multiplican sus capacidades de crecer, extenderse y provocar la síntesis de cualquier tipo de proteínas.

Dada su tremenda potencia algunas células rebeldes consiguen, en un pequeñísimo tanto por ciento del total, burlar todos los mecanismos de prevención y defensa que nuestros cuerpos les oponen. El cáncer se convierte así en una verdadera pesadilla biológica, porque las células tumorales crecen más (se hacen más grandes) que el resto de células y se dividen con gran rapidez y mucha agresividad. Compiten con éxito con las células obedientes e incluso logran contagiarlas con facilidad. Son capaces de cosas tan terroríficas como construir nuevos vasos sanguíneos con el fin de alimentarse ellas mismas, de desplazarse por dentro del cuerpo gracias a volverse móviles, o de eliminar la membrana de las células sanas para infectarlas con su ADN mutado. Hasta llegan a activar por su cuenta la producción de telomerasa. Las células cancerosas se vuelven, en sentido estricto, casi inmortales. Si no fuera porque matan a los organismos de los que dependen quizás podrían vivir para siempre. El descubrimiento más reciente sobre las supercélulas tumorales consiste en que pueden desarrollar ADN de hélice cuádruple, es decir, ADN cuyas hebras no se pegan de dos en dos sino de cuatro en cuatro, como si conectáramos dos aspas más a la hélice bipala de una avioneta. Desde hace tiempo se sospechaba de la existencia de estas formas insólitas, pero la confirmación del hallazgo no se ha producido hasta enero del 2013. Es todavía muy pronto pues para saber qué consecuencias conlleva disponer de un ADN cuádruple, pero la intuición nos dice que puede contribuir a la aceleración de los procesos de copia y dispersión del código genético, eso que tan bien se les da a las células cancerosas.

Existen más de cien tipos distintos de cáncer que se clasifican según los órganos a los que afectan. Los más frecuentes son los de piel, pulmón, colon y mama. Pero casi ningún tejido escapa a su funesta acción. Hay tumores sólidos, la mayoría, o líquidos, como la leucemia. Algunos son benignos (no me gusta nada esa palabra, pero es la que se emplea) porque su reproducción es muy lenta, y a otros se les llama malignos porque se extienden rápidamente. En muchas ocasiones los tumores son asesinos silenciosos y el paciente no presentan síntomas hasta que la enfermedad está muy avanzada. Hace poco supe de un hombre de 57 años, aparentemente sano, que fue al médico por una ligera tos repetitiva. Cuando le hicieron una explotación rutinaria descubrieron que tenía un enorme tumor en el pulmón que había creado metástasis, otros tumores en órganos diferentes inducidos por el cáncer principal, a lo largo de todo su cuerpo. Falleció sólo una semana después de haber ido al consultorio por su problemilla de tos. Por eso resultan tan importantes las revisiones periódicas. Cuando se consigue diagnosticar en sus etapas iniciales existen bastantes posibilidades de cura. Mientras esperamos tratamientos genéticos contra el cáncer que se están ya investigando, disponemos por el momento de armas como la quimioterapia, que consiste en inyectar veneno de forma controlada en el entorno del tumor para matar sus células, o la radioterapia, que viene a hacer lo mismo pero con radiaciones de iones. Si nada de eso funciona la extirpación quirúrgica del tumor es la última posibilidad. Con la unión de todas estas técnicas hoy día en Europa se logra la curación de más de la mitad de los enfermos de cáncer. Hace unas decenas de años ese porcentaje apenas llegaba al veinte por ciento del total. De ahí proviene nuestra percepción equivocada de que padecer cáncer equivale casi matemáticamente a una sentencia de muerte.

Todo esto da tanto miedo que quizá, para terminar el capítulo, debamos abrir un espacio a la esperanza. Cada vez vivimos más y mejor (no en África, el único continente en retroceso), así que podemos disfrutar de la alegría de estar vivos durante más tiempo y en mejores condiciones. En un futuro no muy lejano los tumores empezarán a ser combatidos con mayor eficacia gracias sobre todo a las terapias moleculares. Se avanza a gran velocidad en la elaboración de mapas genéticos del cáncer, en el conocimiento de los mecanismos que lo provocan y en su propio metabolismo cuando ya ha aparecido. Posiblemente dentro de unas decenas de años tengamos medicamentos casi personalizados para cada paciente y cada tipo de cáncer. Algunas de las investigaciones en marcha han localizado ya puntos débiles de este formidable enemigo, zonas sensibles del genoma de las células cancerígenas que han recibido el nombre de dianas. Hay decenas de dianas y para cada una de ellas deberá desarrollarse con el tiempo un fármaco distinto. Ya existen varios, como el vemurafenib o el erlotinib, y a veces se modifican un poco para adaptarlos aún más a cada enfermo concreto. Algunos de estos medicamentos están dando resultados sorprendentes. Por ejemplo uno de ellos, el trastuzumab, ha logrado revolucionar el tratamiento de un tipo de cáncer de mama con un factor concreto del crecimiento mutado, el HER2. Antes este tumor era uno de los que peores tasas de supervivencia presentaban; ahora, en cambio, es de los que ofrece mejores expectativas de curación. El cáncer sigue siendo un gran misterio, pero empezamos a desvelar muchos de los procesos que lo hacen terrible.[24]

Seguramente pocos de nosotros, sobre todo los de edad madura, nos podamos beneficiar de las investigaciones ahora en marcha contra el cáncer. Pero seguro que sus hijos sí lo harán y las posibilidades de tener una vida más larga y mejor se irán multiplicando con el tiempo. No podemos aspirar a ser inmortales, ni siquiera a vivir muchísimo; podemos, sin embargo, aceptar con equilibrio y sabiduría que la muerte es algo tan natural como la vida. De esta manera tal vez aprovechemos mejor el lapso de tiempo que conforma nuestra existencia, que se nos regaló porque sí, porque en ningún sitio figura escrito que cada uno de nosotros debía estar obligatoriamente aquí. Hemos tenido la suerte de pasar por la vida siendo conscientes de nosotros mismos y de lo que nos rodea, gracias a haber nacido como organismos grandes y complejos, capaces de sentir, de pensar y de decidir. Por tanto, pese a las enfermedades, al envejecimiento y a la muerte, pese a todos esos problemas, ser pluricelulares es lo mejor que nos ha podido ocurrir. ¿O alguien preferiría subsistir mucho más tiempo habiendo sido siempre, por ejemplo, una bacteria?

16 Hay dos tipos de hermanos gemelos: los monocigóticos, nacidos de una única célula, hija de un espermatozoide y un óvulo, que por un error en el mecanismo de división crea dos individuos diferentes, y los dicigóticos, que nacen cuando dos espermatozoides fecundan a dos óvulos distintos al mismo tiempo. Los gemelos dicigóticos, conocidos también como mellizos, son menos parecidos entre ellos. Los gemelos monocigóticos suelen ser físicamente tan similares que resulta difícil distinguir uno del otro a simple vista.

17 A cambio de tanta efectividad, el ADN no posee la capacidad de regular su propio funcionamiento y necesita un buen número de proteínas para actuar. El ARN, como vimos, es más lento y menos capaz en su replicación, pero sin embargo se cataliza a sí mismo y puede funcionar con pocas o ninguna proteína. Por eso el ARN fue la base de los primeros códigos genéticos, hasta que la producción de proteínas mejoró y fue sustituido por el ADN.

18 TAC es el codón de inicio más frecuente en los organismos eucariotas, pero existen otros codones que también son válidos como arranque de la transcripción. Tales excepciones son bastante más comunes en los seres procariotas, donde, como codones alternativos de inicio, se emplean sobre todo ATG, GTG y TTG, entre otros.

19 Por cierto que se establecieron cinco centros principales de coordinación, en Estados Unidos, Canadá, Nueva Zelanda, Gran Bretaña y España. Nuestro país tuvo un destacado papel en las investigaciones.

20 Este ejemplo es un poco tramposo porque el color de ojos depende de varios genes distintos repartidos entre varios cromosomas, y el gen Pax6 sólo crea la estructura en sí del ojo sin decir nada del color. Pero lo he obviado en aras de la claridad de la explicación. Por cierto que en el caso concreto de este bebé, la probabilidad de que tenga ojos negros es mayor, porque vimos que los genes de ojos azules son recesivos frente a los que construyen ojos oscuros.

21 El autor de tal idea es Lewis Wolpert, un profesor de biología del desarrollo del University College de Londres.

22 Tal vez no haga falta que les recuerde que los procariotas, bacterias y arqueas, poseen un único cromosoma circular, por lo que no necesitan telómeros. He ahí parte del secreto de que por qué no envejecen.

23 Está ya absolutamente confirmado que algunas clases de cáncer, como el de cuello uterino o el de hígado, se deben a la acción de organismos patógenos. Estos cánceres son los más adecuados para desarrollar vacunas contra ellos.

24 Un descubrimiento muy reciente añade algo más de esperanza en la lucha contra el cáncer. Un equipo de la Universidad de Rochester, en Estados Unidos, está estudiando al único animal que es inmune al cáncer, un pequeño y feo roedor habitante del este africano llamado ratopín rasurado, Heterocephalus glaber, y parece que han desvelado el por qué nunca desarrolla tumores. La clave está en una sustancia, el ácido hialurónico, que segregan todas las células y nos sirve para controlar el crecimiento de los órganos hasta el tamaño adecuado. En el ratopín el ácido hialurónico es mucho más abundante y sus moléculas presentan cadenas mucho más largas. Los datos indican que el exceso de esta sustancia es lo que confiere a este animal la inmunidad frente al cáncer, y los investigadores creen que se podrán diseñar tratamientos preventivos en los seres humanos basándose en ella.

Y LA EVOLUCIÓN DIJO: «CRECED Y MULTIPLICAOS»

A lo largo de los dos capítulos anteriores he venido usando con frecuencia el término evolución para referirme por ejemplo a cómo el ARN primitivo fue aumentando sus capacidades, cómo se fueron sumando las proteínas, cómo las células adoptaron membranas y desarrollaron el ADN, o cómo aparecieron seres pluricelulares. Creo que ustedes han aceptado con naturalidad el hecho de que los seres vivos han ido alcanzado sucesivos niveles de complejidad gracias a poder modificarse lentamente y añadir propiedades nuevas y avanzadas que se insertan en sus códigos genéticos, permitiendo que esas mejoras pasen a sus descendientes. También hemos visto, sin que nadie proteste demasiado, que son las mutaciones azarosas del ADN por causas internas y externas las que favorecen la evolución. Si una mutación ayuda al organismo el cambio se extenderá, pero si lo perjudica el ser mutado terminará desapareciendo. La naturaleza favorece los genes positivos mediante la selección natural, que provoca la muerte de los organismos defectuosos o que quedan en desventaja. La mayoría de las personas, cuando se habla de evolución química, de microbios e incluso de plantas, no tienen mayor problema en aceptar que la vida evoluciona desde formas simples a otras más adaptadas, y que de unas especies se van derivando otras con el tiempo. Pero ¡ay cuándo llegamos a los animales! Al hablar de seres grandes, parecidos a nosotros, la cosa cambia, y lo que se asume como correcto para organismos básicos empieza a suscitar reticencias y rechazos. Pero es de la evolución animal de lo que vamos a hablar a partir de ahora, y espero convencerles de que sus mecanismos son exactamente iguales. El código genético es el mismo para grandes y pequeños y de hecho no entiende si está construyendo una bacteria o un hipopótamo. Funciona con reglas idénticas para todas las formas de vida, que como hemos visto en el fondo sólo es una. Unas páginas más atrás llegamos hasta los primeros seres pluricelulares, como las esponjas o las medusas. De ellos descendemos nosotros y todos los animales. Cómo ocurrió es la historia que voy a contarles a continuación.

Un barco, un viaje, una revolución

Cuando publicó en 1859 la primera edición de El origen de las especies, el libro donde presentaba su teoría de la evolución por selección natural, Charles Darwin no tenía ni idea de la existencia de los genes, el ADN o los cromosomas. Ni siquiera nos consta que conociera la obra de Mendel, pese a que ambos vivieron en la misma época y en el mismo continente. Es uno de esos asuntos en que a cualquiera le gustaría poder viajar atrás en el tiempo, acordar una cita con ambos genios para tomar un café y lograr que se conocieran, porque si ambos llegaron por su cuenta a tan magníficas conclusiones no podemos imaginarnos lo que hubieran conseguido de ser conscientes de que sus trabajos eran absolutamente complementarios. Es posible además que congeniasen bastante bien porque tenían caracteres parecidos. Ambos eran metódicos, amables y abiertos de mente. De todas formas, para no insistir en una ficción imposible, Darwin sí llegó a suponer la existencia de elementos biológicos materiales dentro de los seres vivos que trasladaban la herencia entre antecesores y descendientes, y que tales elementos habían de ser por fuerza dúctiles, es decir, poseer capacidad de cambio, para que la selección natural actuara. Incluso llegó a bautizar como gémulas a estos elementos hereditarios y señaló que su ubicación más probable era en el núcleo de las células reproductoras. Se quedó corto, porque ahora sabemos que el código genético está en casi todas las células, pero en cierta forma acertó. Podemos imaginarnos la emoción de Darwin de haber conocido el funcionamiento del ADN, que tanto apoya su teoría. Y quién sabe si tal conocimiento no hubiera impulsado en su mente privilegiada nuevas ideas que no surgieron hasta décadas después, cuando la ciencia fue consciente del estrechísimo lazo entre genes y evolución.

El hecho de que Charles Darwin llevara a cabo su enorme obra sin conocer los mecanismos concretos de la herencia no hace más que añadir mérito a su trabajo. Nacido en 1809 en Shrewsbury, una ciudad inglesa de 20.000 habitantes, Darwin iba para médico, como su padre y su abuelo, pero desde niño se sintió muy atraído por las ciencias naturales. A los nueve años ya había reunido una importante colección formada por pequeños animales, conchas, huevos, minerales y vegetales. Así que en contra de la opinión de su padre (durante una terrible reprimenda llegó a decirle al joven Charles: «Te convertirás en una vergüenza para ti mismo y para tu familia») decidió olvidarse de la medicina y convertirse en naturalista, que era como se llamaba entonces a los biólogos. Aprendió Historial Natural con el profesor de la Universidad de Edimburgo Robert Jamenson. Estrictamente, Darwin no se diplomó. Estudiaba en la Sociedad Pliniana, una especie de ateneo que Jamenson había fundado para los estudiantes que no asistían a las clases oficiales. Allí fue donde asimiló la doctrina académica en su época, plagada de elementos religiosos. A los estudiantes se les enseñaba que todas las especies vivas aparecieron a la vez en el mundo, en el momento preciso de la creación divina. A principios del siglo XIX, pues, el objeto de la biología no era saber cómo surgió y se diversificó la vida, algo que ya venía perfectamente explicado en la Biblia, sino que su trabajo debía consistir en descubrir cómo funcionaban los organismos y las relaciones que se establecían entre ellos. Pero Darwin, dotado de esa curiosidad propia de las inteligencias elevadas, llegó a conocer algunas ideas de ciertos científicos disidentes que se atrevían a apuntar que los seres habían ido variando notablemente a lo largo de la historia, y por tanto tal vez surgieran algunos tipos nuevos después de la creación bíblica.[25]

Al dar por acabada su época de estudiante Darwin fue convencido por su familia de que, ya que ser naturalista no aseguraba de ninguna manera unos ingresos económicos fijos, al menos se hiciera pastor de la Iglesia Anglicana. Era una buena opción y Charles se matriculó en los cursos de Teología de la Universidad de Cambridge. Su destino parecía trazado, pero en 1831 se le presentó una oportunidad excepcional que cambió su futuro. Le ofrecieron una plaza en una expedición científica organizada por la Corona británica, que fletó un barco, el Beagle, para dar la vuelta al mundo en busca de curiosidades naturales, organismos desconocidos, posibles riquezas minerales que explotar, y estudiar la geografía de tierras lejanas y la meteorología de los mares. El puesto no era una ganga. No sólo carecía de sueldo, sino que Darwin debía pagar de su bolsillo (del de su familia en realidad) la considerable cantidad de 650 libras de la época para costear sus gastos a bordo. Pero Darwin estaba tan ilusionado que volvió a darle un tremendo disgusto a su padre. Decidió que se iría cinco años a navegar por los trópicos como un marinero de novela. Al final varios amigos convencieron al irritado padre y Charles embarcó en el Beagle con sólo 22 años de edad, investido con el título de naturalista de la expedición. El Beagle terminó efectivamente dando la vuelta al mundo y gracias a ese viaje la ciencia biológica nunca volvería a ser la que fue.

La tripulación del Beagle recogió valiosas informaciones y Darwin fue de los que mejor aprovechó el tiempo. Sus compañeros se enfadaban con él a menudo porque solía perderse en las islas o en las costas, penetrando en las selvas o en los páramos desérticos, en busca de especies que registraba después minuciosamente en sus diarios. Recolectó toneladas de muestras de rocas y miles de ejemplares vegetales y animales que proporcionaron años de trabajo a los clasificadores del Museo Británico. La capacidad de observación de Darwin resultó excepcional y logró percibir relaciones entre organismos que no parecían evidentes para las demás personas. Especialmente productivas fueron las seis semanas que pasó en las Islas Galápagos, un pequeño archipiélago perdido en el Pacífico, a más de mil kilómetros de las costas de Ecuador. Allí Darwin encontró especies animales, por ejemplo pinzones, tortugas o iguanas, que no existían en ningún otro lugar del mundo. Como las Galápagos surgieron por la actividad de volcanes submarinos y nunca habían estado unidas a tierra firme, nuestro joven naturalista concluyó que los animales habían llegado desde el continente arrastrados por las corrientes o por las tormentas cuando eran aún especies habituales y que después, al quedar aislados del mundo, mutaron en las islas para dar lugar a esos ejemplares únicos. Darwin se remitía aquí a esos biólogos molestos que defendían, aunque sin precisar demasiado, que los animales podían ir acumulando variaciones hasta dar lugar a tipos nuevos. Por tanto Dios no habría creado de golpe a todos los animales, sino a unos modelos básicos de los que después se fueron derivando todos los demás. Era una idea herética y ofensiva pero Darwin empezó a convencerse de ella, aunque sin difundir sus reflexiones. Hizo lo correcto: aprovechar su viaje para acumular datos y más datos, analizar miles de animales y plantas, plasmar dibujos y esquemas, impresiones y reflexiones, en la decenas de volúmenes que formaban sus cuadernos de trabajo.

Cuando regresó a Inglaterra en 1836 Darwin parecía tener formada una hipótesis bastante exacta de cómo los seres vivos evolucionan. Aunque Darwin jamás usó la palabra evolución. Habló siempre de «descendencia con modificaciones» o como mucho de «transmutación de las especies». Instalado en Londres, empezó a dar conferencias y se convirtió en un respetado miembro de la Royal Society. Se casó, tuvo hijos y ejerció una intensa actividad científica convencional. Pero la idea de la aparición de nuevas especies a partir de otras no dejaba de rondar por su cabeza. Como sabía que el tema era muy delicado decidió hacer experimentos para ir comprobando sus conclusiones. Se mudó a Down, un pueblecito a 25 kilómetros de Londres, y en sus tierras crió animales y cultivó plantas para observar las diferencias que se producían en cada generación. Leyó todo lo que pudo sobre ideas previas similares. Le dio vueltas y más vueltas al tema, se intentó rebatir a sí mismo y, en definitiva, llevó a cabo un exhaustivo programa de investigación que complementaba los datos que se había traído de su viaje. Por fin, en 1842 decidió escribir un esbozo de su teoría. Entregó las 35 páginas del manuscrito a varios amigos para conocer su opinión; unos lo admiraron, otros se sorprendieron y otros le dijeron que mejor olvidara un asunto tan peliagudo y se dedicara a estudiar la cría de palomas, que era una actividad muy valorada en su tiempo. Pero conforme más profundizaba en sus reflexiones más convencido estaba Darwin de que tenía razón. Las especies cambian. Descienden unas de otras. Surgen tipos nuevos por todos lados. Incluso los especímenes más separados tienen un ascendente común. Era así como funcionaba la naturaleza para ofrecernos la deslumbrante variedad de la vida de la Tierra.

Ya sabemos que la hipótesis de que los seres vivos evolucionan no era nueva. Lo realmente revolucionario de la interpretación de Darwin era su enfoque radical: nunca habían existido en la naturaleza prototipos de animales que dieran lugar a familias, ningún ser había sido creado en un único acto divino al mismo tiempo que los demás, sino que todas las especies descendían de otras más antiguas, de manera que todo lo viviente se remontaba a un único organismo original. Pero más novedoso aún resultaba que Darwin ofreciera un mecanismo para explicar tal hazaña, que llamó «selección natural» o «lucha por la supervivencia». Se trataba de una idea absolutamente nueva, y por fin la idea evolucionista se apoyaba en un modelo científico concreto y razonado. Según Darwin, los seres vivos compiten unos con otros por unos recursos escasos y sólo los organismos mejor dotados, o mejor adaptados a su medio ambiente, podrán subsistir a largo plazo. Pero Darwin no entendía la selección natural como una competencia entre especies, sino entre individuos de una misma especie. Esa propuesta ha demostrado ser cierta pero sigue sin estar clara para muchas personas. No es que la gacela desarrolle patas largas para escapar del león: lo hace para que el león se coma primero a otra gacela con las patas más cortas y por tanto menos ágil. En la lucha por la vida las gacelas con las patas más largas y finas escaparán con más frecuencia, vivirán más y dejarán más descendencia que sus congéneres con patas más cortas. Y la descendencia de las gacelas de patas algo más largas heredará de sus padres esa característica beneficiosa, que pasará, aún más depurada gracias al mismo proceso de selección, a las estirpes futuras. ¿Dónde acaba la dinámica natural de favorecer las patas más largas y finas? Pues cuando aparecen ejemplares de gacela con patas extraordinariamente ágiles pero muy quebradizas por su propia longitud y finura. A estas gacelas se les romperán las patas con facilidad, serán comidas por los leones con mayor frecuencia y tendrán por tanto menos tiempo para dejar descendientes. Mediante el mecanismo no dirigido de la selección natural los seres alcanzan el equilibrio funcional que les permite perdurar como especies. Las gacelas con la relación más efectiva entre solidez y longitud de sus patas serán las que subsistan. Mientras, claro, el ambiente no cambie. Si el entorno empieza a variar las gacelas deben variar también y evolucionar hacia una nueva especie mejor adaptada. Aquellas cuyos genes no logren mutaciones beneficiosas serán eliminadas, o quizás logren trasladarse a otros ambientes y terminen dando lugar a una especie completamente distinta, más alejada aún por tanto del tipo de gacelas que se quedaron evolucionando en el sitio original sin emigrar a otra zona.

La propuesta de Darwin de la selección natural como motor evolutivo es una de las más esclarecedoras de la historia de la ciencia. De pronto multitud de fenómenos biológicos quedaban explicados. En cierto sentido Darwin puede ser considerado el prototipo del gran investigador, el modelo a seguir, porque sus métodos fueron tan sumamente precisos y sus conclusiones tan respaldadas por hechos concretos que su teoría de la evolución mediante la selección natural se ha convertido en el paradigma del buen trabajo científico. Así, Darwin realizó primero precisas observaciones de la naturaleza, tanto durante su viaje en el Beagle como después. Empleó mucho tiempo en estudiar todos los escritos sobre el tema que estuvieron a su alcance. Experimentó en la medida de lo posible para intentar comprender lo que observaba. Más tarde relacionó todas las observaciones para encontrar los puntos en común, y a continuación elaboró una teoría global que explicó de la manera más profusa, clara y documentada posible. Todos esos pasos, en ese orden concreto, conforman el modelo ideal de trabajo en cualquier terreno de la ciencia. Como en el caso del Big Bang o de la Relatividad, la teoría de la evolución ha resistido todas las pruebas y verificaciones a que ha sido sometida, y como aquellas está hoy considerada un hecho real por la inmensa mayoría del mundo científico. Nunca se ha encontrado ni una sola prueba en contra de la evolución, sino al contrario, cada vez aparecen más descubrimientos que la sostienen. Si alguien les dice que la evolución es sólo una teoría, respondan que en ciencia las teorías no son hipótesis, sino realidades comprobadas hasta los límites de nuestra humana capacidad.

En la década de 1850 Darwin estaba dando a luz trabajosamente a su libro donde explicaba la evolución y la selección natural. Suponía un trabajo grandioso y él nunca estuvo satisfecho con su habilidad como escritor, así que redactaba una y otra vez cada párrafo para hacerlo lo más claro posible. Sabía que se iba a enfrentar a una enorme tormenta intelectual en su contra, por lo que no quería dejar cabos sueltos. Pero en 1855 una noticia le obligó a acelerar su labor. A través de un amigo tuvo conocimiento de que otro naturalista inglés, Alfred Wallace, había publicado un artículo en una revista en el que proponía la selección natural como mecanismo de la evolución. Esa era la idea central de Darwin, y Wallace, que fue un científico muy brillante, había llegado a idéntica conclusión por sus propios medios. El artículo sólo apuntaba la idea y no profundizaba mucho en ella. Pero los amigos de Darwin le insistieron en que debía publicar su libro cuanto antes. En principio Darwin se negó a esa especie de competencia científica, pero al final accedió, no sin escribirle primero una elegante carta a Wallace donde le explicaba que los dos habían alcanzado las mismas conclusiones. Darwin era una persona de fuertes principios morales y más que competir lo que quería era compartir con Wallace sus hallazgos. Por suerte Wallace era tan buena persona como Darwin, así que reconoció que sus ideas estaban mucho menos elaboradas y cedió el mérito a su supuesto contrincante. Tanto, que en sus conferencias Wallace se refería sin rencor a la evolución como «darwinismo». Ambos llegaron a colaborar, se escribieron muchas cartas afectuosas y se convirtieron en amigos durante el resto de sus vidas. Desde luego, eran otros tiempos. No había que pelearse por las subvenciones para investigar.

Charles Darwin, en Meyers Lexicon, 1905.

La primera edición de El origen de las especies vio por fin la luz en noviembre de 1859. Estalló como una bomba de inmediato. Los 1.250 ejemplares puestos a la venta se agotaron en cuestión de horas. ¡Eso actualmente solo ocurre con las novelas de Harry Potter! Con gran elegancia, el libro basaba su argumentación en mostrar relaciones entre hechos aparentemente no relacionados. La capacidad analítica de Darwin le permitió expresar en su obra una síntesis modélica entre claridad expositiva y rigor científico. El apabullante arsenal de fenómenos dispersos que quedaban explicados en sus páginas convenció a un buen número de hombres de ciencia honestos, capaces de ver lo escrito sin prejuicios. Darwin, de pronto, se hizo famoso y logró un número altísimo de entusiastas seguidores. Pero también despertó al monstruo dormido de los creacionistas fanáticos, que consideraron la teoría como una blasfemia contra la acción divina. Tanto el libro como su autor fueron satirizados, atacados, insultados y rechazados. Muchos periódicos publicaron caricaturas de Darwin con rasgos simiescos, y un obispo llegó a decir que era el único hombre del mundo que aceptaba llamar monos a sus padres. Desde su casa de Down, Darwin encajó todos estos ataques con una tranquilidad pasmosa. Nunca contestó con insultos ni exabruptos. Sólo publicaba, como respuesta, nuevos razonamientos para defender su teoría. Era un hombre tan respetuoso que siempre empezaba sus frases con expresiones como «en mi opinión» o «desde mi punto de vista», y escuchaba pacientemente incluso a quienes le contradecían con argumentos absurdos. Pero esa serena actitud suya no se reflejó en la comunidad científica en general. Se generaron dos campos enfrentados, evolucionistas contra creacionistas, tan apasionados que muchas sesudas reuniones de respetables profesores terminaban con peleas a golpes y la policía intentando poner orden. Como se pueden imaginar la Iglesia llevó a cabo una labor implacable contra Darwin, logrando por ejemplo que nunca se le otorgara ninguna distinción oficial. Sólo al fallecer en 1882, cuando contaba 73 años, una campaña de presión de sus partidarios logró que el Parlamento británico autorizara su enterramiento en la abadía de Westminster, y eso supone el máximo honor que puede concederse a un inglés después de su muerte. Allí sigue, reposando justo al lado de la tumba de Isaac Newton.

La acción del hombre y los mundos-isla

Visto desde hoy parece increíble tanta resistencia a un hecho tan evidente como que cualquier tipo de organismo puede dar lugar a otros seres distintos. Y digo evidente porque podemos verlo con nuestros ojos cada día. Es más, las propias personas estamos acostumbradas a hacer evolucionar especies según nuestros intereses y nadie se extraña por ello. Fíjense por ejemplo en los perros. La Federación Cinológica Internacional, que agrupa a los criadores de perros de todo el mundo, reconoce oficialmente 337 razas puras de este animal. Van desde el enorme, peludo y bonachón san bernardo al diminuto, pelado y nervioso chichuahua. Puestos uno al lado del otro son tan diferentes como una musaraña al lado de un oso. Pero es sólo apariencia. En realidad el san bernardo y el chihuahua, como todas las demás razas de perros, pertenecen a la misma especie. No cabe duda, lo dicen los análisis genéticos: ambos son hermanos dentro de la subespecie Canis lupus familiaris, y los dos proceden de un antecesor común que no es otro que el lobo gris salvaje. Es posible cruzar a un chichuahua y a un san bernardo y obtener a un perro mestizo y fértil.[26] Siempre, claro, que la hembra sea el san bernardo, porque no me quiero imaginar en caso contrario ni la monta ni el parto. Parece que el perro ancestral, el que dio origen a todos los perros actuales, se separó evolutivamente del lobo hace como mucho 30.000 años. ¿Cómo es posible que en tan corto espacio de tiempo podamos observar una cantidad de individuos tan distintos entre sí? 30.000 años es casi nada en la historia de la vida. La diversificación de la única raza de perro original hasta la variedad actual se debe a la selección artificial dirigida por la mano del hombre, que ha elaborado técnicas de modificación genética muy similares a las que usa la naturaleza.

Los seres humanos apreciaron muy pronto las ventajas de convivir con perros, que les ayudaban en la caza, les protegían frente a intrusos y les hacían compañía. Así que el perro, el mejor amigo del hombre dicen, se vio desde muy pronto sometido a un proceso de mejora para acentuar ésta o aquélla característica interesante. El mecanismo fue tan sencillo como favorecer los cruces entre ejemplares que destacaban en algo. Es decir, que los hombres primitivos, hace ya 25.000 años, si querían perros especialmente buenos en la caza hacían que se reprodujeran entre sí los machos y las hembras que eran algo mejor que los otros perros haciendo eso, cazar. Lo lógico es que la camada heredara las habilidades de los progenitores y fueran a su vez buenos cazadores, que rendirían aún más en las siguientes generaciones al ser sucesivamente cruzados entre ellos. Lo mismo ocurrió cuando lo que se deseaba eran perros guardianes. El secreto residía en favorecer la reproducción entre los ejemplares más fuertes y fieros. O si queremos hacer un juguete para los niños (detesto que se les regale animales a los niños pequeños porque los maltratan y los dañan) sólo hay que ir mezclando a los perros que son de menor tamaño, más sociables o con el hocico más redondo. Es una labor lenta, pero no tanto como parece: en la antigua China o en el Egipto de los primeros faraones, hace cinco mil años, existían ya muchísimas razas de perros y muy diferentes entre sí. El hombre, actuando como un agente natural, ha desencadenado un proceso genético intencionado similar al que la naturaleza realiza espontáneamente y sin voluntad. Si un alienígena llegara a la Tierra y se encontrara con nuestro san bernardo y nuestro chihuahua correteando juntos seguro que no pensaría que se trata de una misma especie animal. Y todo ha ocurrido, les recuerdo, en treinta mil años como mucho. Qué no puede haber pasado durante mil millones de años de evolución continua.

Podrán objetar, quizá, que no es lo mismo mezclar genes que alterarlos. Pero no es cierto. Cuando los criadores de perros cruzan sólo ejemplares determinados, lo que hacen es mantener las alteraciones genéticas que se producen constantemente en la naturaleza, favorecerlas. Es lo mismo que hace la selección natural, aprovecha las mutaciones. Sólo que los hombres buscan ejemplares cuyos genes desarrollen individuos con el hocico más elegante o el pelo más largo, mientras que la naturaleza busca ejemplares más eficaces sean cuales sean sus características. Además, los perros nos ofrecen otro ejemplo de divergencia animal que resulta bastante frecuente en la evolución de la vida; se trata de las mutaciones bruscas que dan lugar a monstruos. Por favor, no lean la palabra desde el punto de vista peyorativo. Entiendan monstruo como un animal con una deformidad funcional provocada por un error puntual de copia genética. Por ejemplo, está demostrado que el perro salchicha o dachshund apareció de golpe, en un solo día, cuando nació una camada que padecía un defecto congénito llamado bassetismo, que provoca un desarrollo insuficiente de las patas durante la gestación. A alguien le hizo gracia ese perro tan alargado y bajito, parecido a un tejón, y decidió cruzar a la camada entre sí para conservar el rasgo deforme. En la vida natural los monstruos de este tipo, si consigue afianzarse el error genético mediante el cruce de los individuos que lo portan, han terminando siendo un factor evolutivo de primer orden, dando lugar con el tiempo a numerosas especies distintas.

Los seres humanos no sólo hemos derivado perros muy diferentes de un único tipo de perro ancestral. La selección genética artificial ha sido una práctica tan extendida en nuestra civilización que todas las plantas y animales que comemos, utilizamos o aprovechamos han experimentado el mismo proceso. Tanto es así que Darwin dedica el primer capítulo de «El origen de las especies» precisamente a la variedad provocada por la domesticación. No me resisto a mencionar el caso de las coles. La col silvestre, repollo salvaje o Brassica oleracea es en estado natural un pobre vegetal de escaso tamaño y poco valor alimenticio. Pero el ser humano lo consume desde hace miles de años porque era muy frecuente, y aprendió a cultivarlo seleccionando para la siembra los mejores ejemplares, lo más grandes o algo más sabrosos. Hoy día disponemos de cientos de tipos de coles diferentes, que van de la coliflor al brócoli, de la berza al repollo, pasando por muchas otras verduras que se pueden encontrar diseminadas por todo el mundo. Son nuevas variedades de coles creadas por nosotros, que no existían antes, evolucionadas para nuestro provecho. Pero, y he aquí una cuestión clave, para que cualquier cruce prospere, sea de un animal o una planta, los agricultores y ganaderos tienen muy claro que hay que mantener a los individuos seleccionados separados del resto. Un criador de perros con pedigrí se horroriza al imaginar a sus magníficos ejemplares mezclándose con chuchos comunes. Sabe que ese hecho, de repetirse, acabaría uniformando de nuevo a la mayoría de las razas de perros. Mantener lo más intacto posible el acervo genético resulta fundamental para el surgimiento y la estabilización de una raza. Y lo mismo ocurre en la naturaleza. Para que surjan nuevas especies es condición determinante que se produzca un alejamiento entre los individuos antecesores y los que están evolucionando en otra dirección. Si ambas poblaciones se mantienen en contacto el río genético mayoritario de la especie original no permitirá que las mutaciones puntuales se afiancen. Impondrá su superioridad numérica hasta que la alteración desaparezca en el conjunto total de individuos de las futuras generaciones.

Por tanto, para que aparezca una nueva especie los ejemplares destinados a divergir entre sí han de estar separados unos de otros. El alejamiento físico resulta una premisa indispensable para que la selección natural actúe. Esto fue explicado por Darwin exponiendo el caso de las Galápagos, que tan bien conocía. En cada una de las islas que componen el archipiélago Darwin encontró especies distintas de un grupo de pájaros llamados en conjunto pinzones. Cada especie se había adaptado a las condiciones ambientales imperantes en la isla donde vivían. Ello resultaba muy evidente estudiando el pico de los distintos pinzones. El pico es un instrumento clave para la alimentación. En las islas donde había más insectos los pinzones habían desarrollado picos amplios y ágiles para atraparlos y nutrirse. En las islas donde había muchos arbustos los pinzones pasaban casi todo el día en el suelo, habían adaptado su organismo a la vida terrestre y sus picos eran más estrechos y duros, ideales para comer semillas. Por último, en las islas ricas en bosques los pinzones preferían las copas de los árboles, tenían alas más potentes, cuerpos más esbeltos y picos más finos y largos con los que perforaban la corteza de los árboles y buscaban a los insectos escondidos debajo. En total Darwin clasificó trece especies distintas de pinzones, cada una adaptada al entorno de islas diferentes, y dedujo que todas descendían de una población de pinzones comunes en Sudamérica que, arrastrada por una tormenta o a bordo de masas vegetales a la deriva, había terminado llegando a las Galápagos. Los descendientes de esos pinzones colonizadores se extendieron por todo el archipiélago, pero las islas están a suficiente distancia unas de otras para que los contactos entre los distintos grupos fueran muy esporádicos. De esta manera, separados en islas y muy lejos de sus ancestros del continente, los pinzones evolucionaron especializándose para aprovechar los recursos alimenticios más abundantes en cada sitio. La falta de contacto preservó las mutaciones genéticas y al cabo de cierto tiempo cada población de pinzones acabó siendo una especie distinta, incapaz ya de reproducirse con las demás.

Entre 1973 y 1989 dos biólogos de la Universidad de Princeton, Peter Griffin y Rosemary Grant, llevaron a cabo una investigación sobre la rapidez con que los pinzones comunes podían producir variaciones genéticas fundamentales. Dividieron a los pájaros en colectivos distintos y situaron a cada grupo ante estímulos específicos. Analizaron más de 19.000 individuos a lo largo de 25 generaciones y demostraron que los cambios se producían muy rápido, tanto en la forma del cuerpo como en la estructura del pico. Cuanto más separadas físicamente estaban las poblaciones más velozmente actuaba la selección natural. Se llegó así a la conclusión de que los pinzones de las Galápagos no necesitaron demasiado tiempo para producir diferentes especies. Pudieron llegar hace poco al archipiélago y gracias al aislamiento dar lugar en un corto periodo a las trece especies distintas. El mismo principio se mantiene para todas los plantas y animales endémicos de las Galápagos, como tortugas, iguanas o árboles, y para los seres vivos de cualquier parte de la Tierra. Cuanto más aislado quede un grupo de individuos concreto más rápido actuará la evolución, porque los genes que vayan mutando tendrán que competir menos directamente con otros genes no mutados. Por contra, a mayor que sea el ámbito compartido más lenta será la labor de la selección natural. Y ocurre algo curioso que favorece la evolución. Consiste en que nuestro planeta está lleno de islas. Y no me refiero a islas en el sentido humano usual. Me refiero a lo que los biólogos denominan mundos-islas.

Para los científicos una isla no es sólo un trozo de tierra rodeado de mar. Es cualquier ecosistema que se ve apartado del entorno por una barrera. Por ejemplo, un trozo de bosque amazónico virgen en medio de una zona talada por el hombre es una isla para los seres que aún se mantienen a salvo allí. Pueden moverse por lo que queda de bosque, pero no pueden traspasar las zonas deforestadas, que suponen su límite vital. Para una nutria, que está adaptada a vivir cerca del agua, el río y sus márgenes son un mundo-isla, porque el territorio que va más allá resulta insalvable para ella. A veces una isla biológica es justo lo contrario de lo que entendemos por una isla normal: un lago entre montañas es una isla para el pez que vive allí, su ámbito posible acaba en las riberas del lago. Para los corales el mar poco profundo que separa dos islas es precisamente su mundo-isla, que se acaba… justo donde empiezan las islas. A veces nosotros ni siquiera percibimos que existe una barrera, pero otras especies sí. Para la flor de nieve, también conocida como edelweiss, sobrevivir por debajo de los 1.400 metros de altitud es imposible. Ha evolucionado para estar muy arriba y sus órganos no funcionan al descender hasta temperaturas cálidas. Por supuesto nosotros, cuando damos un paseo por la montaña y sobrepasamos los 1.400 metros de altura, no somos conscientes de que exista ningún obstáculo. Pero sí lo hay para el eldelweiss, que lo percibe y muy claramente. Su mundo-isla consiste en la cima de una montaña.

Si nos paramos a pensar veremos que hay barreras duras, muy difíciles de traspasar, y otras que son más flexibles. Sigamos con el caso del edelweiss. Cada montaña es un universo para esta flor porque el valle que separa dos montañas supone un obstáculo normalmente infranqueable. Así que los edelweiss que viven en una montaña tienen muy difícil cruzar el valle y contactar con los edelweiss de la montaña de al lado. Pero de vez en cuando, pongamos cada quince años, se da un invierno especialmente frío, que provoca que el valle se llene de nieve. En esta situación algunas semillas de edelweiss pueden llegar a prosperar en el valle, y si el invierno es largo y duro el polen de la generación siguiente tendrá algunas posibilidades de alcanzar la montaña vecina. Veamos otro ejemplo sin salir del frío. En Finlandia existe un pez llamado coto, cabeza de toro o Cottus gobio, que vive en las desembocaduras de los ríos. Es capaz de remontarlos y puede encontrarse bastante al interior de las cuencas. Alguna vez una población de cotos llegó a un grupos de lagos y al bajar el nivel de las aguas se quedó allí aislada hasta evolucionar a una especie diferente, el cabeza de toro alpino o Cottus poecilopus. Y, aquí es donde el ejemplo viene al caso, el cabeza de toro alpino tiene variedades distintas en cada uno de los lagos donde habita, pero no ha llegado a separarse en más especies porque de vez en cuando, en primavera, un deshielo más intenso une los lagos y las poblaciones divergentes vuelven a reunir sus acervos genéticos. Así, cada lago es un mundo-isla para el Cottus poecilopus, pero los lagos en conjunto conforman un archipiélago que a veces permite el tránsito.

Por tanto vemos que las barreras biológicas favorecen la evolución, así como que si son muy laxas la limitan. Aunque si en cambio se convirtieran en obstáculos radicales impedirían el tránsito de especies y por tanto la variación. Las especies tiene que llegar de un sitio a otro al menos una vez para, aisladas en el nuevo entorno, divergir entonces. Para una bacteria humana el cuerpo de cada uno de nosotros es un mundo-isla. Sin embargo, como por desgracia sabemos bien, algunas pocas logran a veces pasar a otra persona mediante un estornudo o un contacto. En realidad las barreras absolutas apenas existen en la naturaleza. Uno de los pocos casos conocidos consiste en un lago de la Antártida que lleva 28.000 años completamente sin relación con el exterior. Está rodeado por una capa de hielo de 27 metros de espesor, sus aguas son seis veces más saladas que el mar y la temperatura media es de menos trece grados. Pese a tan inhóspitas condiciones se ha encontrado un auténtico hervidero biológico en forma de colonias de bacterias, que aún no se sabe si son especies nuevas o siguen siendo iguales a sus antecesoras de hace miles de años a causa de su metabolismo extremadamente lento. Los científicos de la Universidad de Illinois que lo descubrieron, sorprendidos por tanta fuerza vital, bautizaron al lago con el nombre de Vida. Como curiosidad les contaré que algunos biólogos creen recientemente que es posible la especiación, es decir, la aparición de nuevas especies, incluso en condiciones de no aislamiento. Consideran que una alteración genética que se extienda aunque sea por un número limitado de individuos puede dar lugar a una especie distinta pese a seguir en contacto con los ejemplares originales. ¿Cómo salvarían esos nuevos genes la superioridad numérica de los genes no mutados? Tal vez, dicen los defensores de esta propuesta, la alteración logre aumentar el número de descendientes, producir camadas más abundantes. O quizá los individuos que comienzan a evolucionar prefieran unirse, por alguna predisposición de esos nuevos genes, sólo a los que poseen la misma mutación. En cualquier caso y aunque eso ocurra, lo cierto es que el mecanismo de la evolución a gran escala implica fórmulas de aislamiento más o menos pronunciado.

Dejar un mundo-isla y emigrar supone una aventura muy peligrosa, y la mayoría de las veces se produce involuntariamente ante el empuje de fenómenos meteorológicos o geológicos. Pero, como la aparición de nuevas especies demuestra, cambiar de aires en ocasiones puede resultar muy beneficioso. Cuando una especie vive bajo una fuerte presión, abandonar su mundo-isla le ofrece la posibilidad de hallar otro medio ambiente menos agresivo o con recursos intactos. Es lo que hicieron, sin ir más lejos, los emigrantes ingleses que fundaron Estados Unidos. Cada entorno distinto ofrece originalmente una serie de nichos ecológicos sin cubrir, de formas de sobrevivir que tal vez otras especies no hayan explotado todavía. En parte, la historia de la vida puede ser vista como la sucesiva conquista de nichos ecológicos diferentes a la largo de toda la Tierra. En la competencia por los recursos las especies menos eficientes suelen desaparecer, pero algunas consiguen adaptarse para aprovechar fuentes de energía vírgenes, aunque más complejas de utilizar o menos accesibles. Ya vimos como grupos de bacterias primitivas consiguieron modificar su metabolismo para emplear el oxígeno, y lo mucho que lograron con ello. El oxígeno, pues, equivalía a un nicho ecológico nuevo que fue finalmente ocupado pese a todas las dificultades que conllevaba su uso.

Un caso típico y seguro que más claro para ustedes consiste en el camello. Casi nadie sabe que el camello es originario de América; los antepasados de las especies actuales surgieron allí hace unos 45 millones de años y allí siguen sus primos, la alpaca, la vicuña o el guanaco. Los antepasados del camello llegaron hasta el Ártico, más cálido que ahora y entonces cubierto de bosques boreales. Pero hace unos 120.000 años comenzó la última glaciación y a partir de este momento un clima polar se extendió por casi todo el mundo. El frío empujó a un grupo de camellos a emigrar desde el Ártico a Asia, a través del congelado Estrecho de Bering, en busca de unos pastos que cada vez escaseaban más. El camello originario encontró en las estepas asiáticas nuevos nichos ecológicos en forma de plantas no comidas por otros animales, y allí se quedó hasta ir evolucionando hacia una nueva especie, el camello peludo o Camelus ferus (el pelo les viene estupendo para el frío), que hoy subsiste en Mongolia y China. Pero otros grupos de camellos, en vez de detenerse, siguieron hacia el este, hasta llegar al Mar Caspio hace unos 30.000 años. En el sur el clima más templado les permitió conquistar nuevos nichos ecológicos, las praderas que entonces cubrían esas regiones, donde crecían algunas plantas duras y poco alimenticias que no les servían a los animales que vivían allí. Pero los valientes camellos consiguieron modificar su lengua, boca, estómago y metabolismo para aprovechar al máximo esas tristes plantas y gracias a ellas sobrevivieron diversificados más tarde en una nueva especie, Camelus bactrianus, que sigue todavía pastando extendida desde Afganistán hasta el Cáucaso europeo. Aún así, hubo algunos camellos errantes que no pararon de explorar territorios y en medio de todo este proceso evolutivo lograron pasar a África hará alrededor de diez mil años. Lo hicieron atravesando la Península Arábiga, gracias a que sus organismos estaban ya preparados para entornos hostiles y alimentos bajos en nutrientes. En África se encontraron con una terrible competencia vital, pero descubrieron un medio ambiente apenas explotado: el desierto del Sahara. Como su organismo ya contaba con cierta ventaja el camello se atrevió a conquistar ese nicho ecológico inhóspito, lleno de arena y sin apenas agua ni vegetación. La necesaria adaptación dio lugar al camello más popular, el dromedario o camello arábigo, Camelus dromedarius, con una sola joroba para almacenar la grasa en lugar de las dos de sus antepasados y con un organismo extraordinariamente adecuado a su entorno. La historia biológica del camello es un ejemplo estupendo de cómo la sucesiva ocupación de nuevos nichos ecológicos ha ido empujando a la evolución a crear nuevas especies y ha dado lugar a la sorprendente extensión de la vida sobre nuestro planeta.

Camelus dromedarius [superior] y Camelus bactrianus [inferior](Meyers Konversations-Lexik, 1897).

Desde hace miles de años podemos decir que no quedan nichos ecológicos sin explotar. Miren donde sea y verán seres vivos adaptados a aprovechar lo que haya. Y la separación de las especies en mundos-isla no ha sido un impedimento para ello, sino al contrario. Cada vez que una especie ha conquistado un nuevo territorio se han desarrollado a partir de ella diferentes especies para ocupar cada uno de los nichos ecológicos del mundo-isla colonizado. El ejemplo más claro, al que todos los biólogos se remiten, es Australia. Esta gran isla se separó relativamente pronto del resto de las tierras emergidas, hace unos cincuenta millones de años, y los mamíferos placentarios, es decir, los que como nosotros gestan a sus crías en el interior del cuerpo, nunca pudieron llegaron a ella. No había por tanto ni ratas, ni conejos, ni antílopes, ni elefantes, ni leones, ni lobos, ni ninguno de los mamíferos placentarios que conocemos en el resto del mundo. Pero en los amplios territorios australianos sí que estaban disponibles los nichos ecológicos correspondientes a los que nutren a todas esas especies de mamíferos que nos son familiares. Si la teoría de la evolución es correcta cabe esperar que otro tipo de animales conquistaran esos entornos y dieran lugar a especies muy similares a los diferentes mamíferos placentarios. Tendríamos que encontrar en Australia a animales equivalentes e incluso, tal vez, físicamente parecidos a nuestros mamíferos. Y eso, precisamente, es lo que ocurre.

Hasta la llegada del hombre blanco, que introdujo allí sus mamíferos, los nichos ecológicos de Australia estaban ocupados por una enorme variedad de especies de marsupiales, que también son mamíferos pero que no crían a sus fetos dentro de una placenta, sino en una bolsa situada en el exterior de sus cuerpos. El tipo marsupial más famoso es el canguro. El estudio de la fauna australiana supuso una confirmación espectacular de todo lo que llevamos expuesto en este capítulo. A partir de una sola o de unas pocas especies los marsupiales se diferenciaron de forma extraordinaria, casi tanto como los mamíferos del resto del mundo, y conquistaron cada rincón del entorno. En Australia hay pequeños marsupiales, como los bandicuts o Perameles bougainville, que es lo más parecido que podemos imaginar a una rata, come como una rata y vive como una rata. Encontramos también el equivalente a los roedores mayores, como el bilbi o Macrotis leucura, casi igual al conejo pero con una cola larga, y las numerosísimas especies de canguros, desde el pequeño canguro arborícola hasta el gran canguro rojo, que corresponden a un gran variedad de herbívoros, desde la oveja a las gacelas y similares. En Australia está el koala, que vive como los monos de las selvas. No quedaba ningún nicho por ocupar. Los diferentes géneros de diprotodontes, unos marsupiales de hasta tres metros de largo, sustituían a hipopótamos, rinocerontes o elefantes, y los había con el cuello largo como las jirafas o huidizos como los ñus. No faltaban, por supuesto, los grandes depredadores. El tiacino, ya extinto, podría ser confundido por cualquiera con un lobo o un perro, e incluso se le conoce como lobo marsupial. El diablo de Tasmania o Sarcophilus harrisii ocupaba el nicho carroñero de la hiena. Los pequeños felinos tienen su equivalente australiano en los diferentes tipos del quol moteado, una especie de la que apenas quedan unos miles de ejemplares vivos, y la forma de vida de los grandes cazadores como leones o leopardos era la que explotaba el muy agresivo león marsupial o Thylacoleo carnifex, también extinguido. Incluso el hueco de los mamíferos acuáticos, como las nutrias, fue ocupado por el curioso ornitorrinco, el único mamífero que posee pico, pone huevos y dispone de apéndices venenosos. No es por tanto placentario, sino un espécimen intermedio entre los mamíferos primitivos y los reptiles, pero la ausencia de competidores directos en su hábitat permitió que en Australia el ornitorrinco haya prosperado mientras se exterminaba en el resto del mundo. En fin, la lista podría ser muy larga y la conclusión es que, allí donde haya un nicho ecológico libre, la evolución se encargará de ocuparlo mediante el surgimiento de especies adaptadas al mismo. Porque, recordémoslo una vez más, toda la variedad de marsupiales australianos procede de una sola especie original, o como mucho de un grupo pequeño de colonizadores primitivos semejantes entre ellos.

Tilacino, Thylacinus cynocephalus (Meyers Konversations-Lexik, 1897).

Diablo de Tasmania, Diabolus ursinus (Meyers Konversations-Lexik, 1897).

Pensando un poco no debe extrañarnos que animales que viven de forma similar terminen por parecerse entre sí aunque genéticamente estén muy alejados. Si un mamífero decide por ejemplo competir con las aves en su nicho ecológico deberá desarrollar órganos parecidos a los de las aves, sobre todo unas alas. Y ahí tenemos a los murciélagos, que han alargado los huesos de sus manos para construir grandes membranas en ellas y disponer de algo que es en realidad un ala. El murciélago parece un pájaro (de hecho, algunos naturalistas los clasificaron antiguamente como aves), pero su parentesco genético se sitúa mucho más cerca de nosotros los humanos. Eso se llama evolución convergente y nuestro planeta presenta miles de casos: insectos que parecen arañas y arañas que parecen escarabajos, escarabajos que parecen moluscos y moluscos que parecen plantas, mamíferos que parecen peces y peces que parecen anfibios. No se trata de una cuestión de camuflaje, porque el camuflaje explota el recurso de la confusión y supone un proceso distinto. Es que, al tener que moverse en el mismo ambiente, organismos muy alejados terminan dotándose de estructuras similares. No debemos pensar que la función hace el órgano o diseña el cuerpo, sino que son los genes, en un proceso de adaptación constante, los que por diferentes caminos evolutivos obtienen el resultado más eficiente, y el resultado más eficiente, como cuando fabricamos un coche, suele consistir en una forma que permite pocas variaciones. Ya sabemos que un delfín es un mamífero como nosotros, y además bastante cercano genéticamente, que evolucionó desde un antepasado terrestre común hasta llegar al mar. Pero el delfín se parece más a un atún que a un hombre. Normal, porque ambos viven en el agua y deben poseer cuerpos hidrodinámicos, tener aletas para desplazarse y una cola amplia para dirigir sus movimientos. Las escasas variaciones permitidas en este diseño más efectivo revelan, por cierto, la estirpe terrestre de los delfines. Su columna vertebral no oscila de un lado a otro cuando nada, como hacen los peces con su espina, sino que sube y baja como la de un felino en carrera. Tienen pulmones y no branquias, así que deben subir a la superficie para respirar aire. Sus aletas esconden huesos equivalentes a los de nuestras extremidades. Pero, en general, el delfín ha adoptado la fórmula correcta que se llama «cuerpo para vivir en el mar». La evolución convergente no sólo trabaja con seres completos. En muchas ocasiones ocurre a nivel de un solo órgano. Por ejemplo los ojos humanos y los de los calamares son extraordinariamente parecidos, pero los caminos genéticos y moleculares por los que se han formado no tienen nada que ser y se separaron hacen cientos de millones de años. Les desafío a que busquen por ahí casos de evolución convergente. Hay muchos y muy fáciles de ver.

¿Para qué sirve medio ojo?

Seguramente muchos de ustedes pensarán, con cierta desconfianza, que no es lo mismo que un pinzón termine generando otros tipos de pinzones a base de pequeños cambios en el cuerpo o en el pico, que un bicho primitivo similar a una ardilla acabe derivando en un caballo. Pues lamento decirle que los biólogos no están de acuerdo con eso. Es como afirmar que con materiales de construcción podemos levantar una casita, pero nunca podremos edificar un gran rascacielos. La evolución funciona por procesos acumulativos, por lo que la diferencia entre ambos casos es sólo cuantitativa, o sea, depende de la cantidad de mutaciones genéticas que se van produciendo a lo largo del tiempo, igual que para hacer un rascacielos necesitaremos básicamente más materiales de construcción que para hacer una casa. La selección natural tiene tres pilares fundamentales: la lucha por la supervivencia, que es algo evidente que está ahí; la acumulación de mutaciones genéticas azarosas, que sabemos se producen con extraordinaria frecuencia; y el tiempo, sobre todo el tiempo, para permitir que todos esos mínimos procesos biológicos vayan dando frutos. Es justo nuestra errónea concepción del tiempo, limitada por la corta etapa de nuestras vidas, lo que provoca que a muchas personas les cueste aceptar la evolución con todas sus consecuencias. Percibimos el tiempo como demasiado breve, como excesivamente concentrado, medido con la regla de nuestra experiencia vital, y eso nos impide ser conscientes de su verdadera dimensión. Porque la vida en la Tierra ha tenido muchísimo tiempo para diversificarse. Apareció hace unos 3.900 millones de años, y los animales surgieron hace ochocientos, tal vez mil cien millones de años. Se trata de lapsos temporales enormes, difíciles de concebir para nosotros. Al fin y al cabo, nuestra especie, los Homo sapiens, llevamos en este planeta apenas 200.000 años, y nuestras existencias individuales abarcan sólo unas cuantas decenas de años. Les pido pues que multipliquen sus vidas por millones y entenderán mejor que la evolución ha tenido oportunidades de sobra para realizar su tarea.

Incluso a veces la selección natural se encuentra con situaciones que le permiten actuar con increíble velocidad, hasta el punto de que algunos cambios importantes ocurren delante de nuestra vista. Estos procesos de evolución a cámara rápida suceden cuando el entorno presenta oportunidades de desarrollo muy claras, cuando la competición vital es muy intensa, y cuando no hay demasiados genes implicados en el cambio. Si las mutaciones precisas son pocas y la ventaja que otorgan mucha, la selección natural hará que surjan rápidamente organismos con nuevas características. El caso más famoso consiste en un experimento todavía en marcha, pese a que arrancó hace ya 26 años, a cargo de un equipo de la Universidad Estatal de Michigan liderado por el biólogo Richard Lenski. En 1987 se tomaron cientos de ejemplares de Escherichia coli, una bacteria muy común que vive en el intestino de los mamíferos (en el nuestro también), y esa colonia inicial se dividió en doce poblaciones que se mantienen aisladas desde entonces. Todas las poblaciones ha sido alimentadas con el mismo compuesto, en el que las dos sustancias más energéticas son la glucosa y el citrato. Pero ocurre que Escherichia coli no puede absorber el citrato, así que el único nutriente efectivo para las poblaciones del experimento era la glucosa, que se limitaba además para controlar el crecimiento de los grupos. Lenski y su equipo observaron que a lo largo de las generaciones las doce poblaciones aprendían a manejar mejor la escasa glucosa, y unas más que otras todas se adaptaron para aprovechar el nutriente con creciente eficacia. Con todo, alrededor de la generación número 33.000, en el año 2004, se produjo la verdadera sorpresa. Una de las doce poblaciones se disparó, generando muchas más descendientes que las demás. Era como si de pronto ese grupo hubiese encontrado una nueva fuente de alimento que le permitiera multiplicarse a mayor escala. Pero el único recurso no explotado consistía en el citrato, incompatible con el metabolismo biológico de la bacteria. Cuando analizaron el ADN de la población hiperactiva los investigadores descubrieron mutaciones genéticas que permitían la digestión y el aprovechamiento del citrato. Se había producido, ante sus ojos, el nacimiento de un tipo nuevo de bacteria.

Eso no quedó ahí. Como habían ido congelando muestras de todas las divisiones bacterianas, Lenski y los suyos pudieron analizar el código genético de cada generación (el trabajo fue ímprobo, se analizaron millones de ejemplares de bacterias) para buscar cómo habían evolucionado. Se trataba de la primera vez que el ser humano estaba a punto de presenciar un proceso evolutivo paso a paso desde el propio corazón del ADN. Descubrieron miles de alteraciones, la mayoría de ellas como es lógico sin consecuencias. Pero dos de esas miles de mutaciones, sólo dos, cada una en un gen diferente, habían otorgado a la nueva estirpe de bacterias la habilidad de asimilar el citrato. En concreto, todas las Escherichia coli poseen un gen llamado citT que modifica la membrana de la bacteria de manera que, en teoría, el citrato puede penetrar en ella y ser digerido, pero dicho gen se desactiva en presencia de oxígeno. En la población con muchos descendientes una mutación estaba permitiendo la expresión de ese gen incluso cuando, como es habitual, hay oxígeno alrededor, por lo que empezó a producir tranquilamente la proteína encargada de abrir la membrana. El otro gen alterado actuaba como interruptor de activación de la nueva proteína sintetizada. Tal vez les parezca algo poco deslumbrante, pero cuando estos resultados se publicaron en la revista Nature el mundo de la genética se puso patas arriba. Suponían un confirmación directa y espectacular de los mecanismos de la evolución. En marzo de 2013 las doce poblaciones de Escherichia coli originales iban ya por su generación número 57.263, equivalente a un millón de años en animales, y ello ha permitido otro hallazgo importante. Más colonias han mutado uno de los genes implicados en la digestión del citrato, alguna incluso los dos, pero ninguna otra ha logrado alimentarse de él porque las alteraciones deben producirse en un orden determinado. La mutación del gen que produce la proteína debe ser anterior a la del gen de activación. El experimento, como les digo, sigue todavía y es de esperar que nos depare más información de las intimidades genéticas del proceso evolutivo. También es posible que le proporcione a Richard Lenski un Premio Nobel cualquier año de estos.

El experimento expuesto es importante y explica perfectamente por ejemplo por qué las bacterias se vuelven tan pronto resistentes a los antibióticos, pero la evolución rápida no sólo se ha podido observar en seres microscópicos. También en organismos tan grandes como los insectos. Resulta llamativo el caso de la polilla del abedul o Biston betularia. Antes del siglo XIX y la revolución industrial estas mariposas tenían alas de color gris claro, perfectas para camuflarse entre los líquenes que cubren los troncos de los árboles donde viven. El camuflaje es su principal arma de supervivencia ante predadores muy feroces como pájaros, reptiles y arañas. Pero tras la revolución industrial el aire se llenó de polvo de carbón, y desde finales del XIX los líquenes lo fueron absorbiendo y se convirtieron en más oscuros. Las polillas se vieron sometidas a una terrible presión vital, ya que sus alas claras destacaban ahora mucho más en el entorno y eran devoradas más fácilmente. ¿Qué hizo la selección natural en este caso? Pues favorecer, a gran velocidad, a las polillas ligeramente más oscuras, hasta que, en el plazo de sólo treinta años, Biston betularia había aprendido a construir alas negras. La especie entera ha mutado y ya prácticamente no quedan polillas del abedul claras. Casos similares se han estudiado en peces (hay especies que pierden en unas pocas generaciones sus colores brillantes cuando aparecen nuevos depredadores en su entorno), en anfibios (el sapo de caña gigante australiano, Rhinella marina, ha casi duplicado en solo setenta años el tamaño de sus patas para poder aprovechar nuevos nichos ecológicos), y en aves. Espectacular resulta el caso de la curruca capirotada o Sylvia atricapilla, un pequeño pájaro que está mutando rápidamente hacia dos especies distintas, con diferencias sustanciales en la longitud y curvatura de las alas y en la forma del pico. La curruca vive en verano en Europa central y en otoño emigra hacia España o hacia Gran Bretaña. Los grupos que emigran a España se alimentan en invierno de frutos grandes como las olivas, mientras que los que van a Inglaterra comen pequeñas bayas y semillas. Debido a su diferente nutrición estacional las currucas están divergiendo a ritmo acelerado, hasta el punto de que cuando ambas poblaciones se vuelven a reunir en primavera ya no se reproducen entre ellas.

La evolución acelerada nos muestra no sólo que la selección natural está siempre actuando, sino también que cualquier pequeño cambio se conserva si es beneficioso, hasta que ese pequeño cambio, gracias a la pura acumulación de caracteres, se transforma en una ventaja evidente cuando dar lugar a la aparición de un órgano nuevo. La mayoría de las estructuras maravillosas que vemos en los animales actuales, el oído, las alas, los ojos, las garras, el sistema inmunitario, lo que sea, provienen de sumar diminutas mejoras sucesivas. Esto nunca les ha gustado a los escépticos de la evolución, que creen que medio órgano no sirve para nada. Pero no es cierto, medio órgano sí sirve para algo, y vamos a poner dos ejemplos muy claros para explicarlo: las alas y los ojos. Ustedes me dirán, con razón, que media ala no sirve para volar. Pero sirve para planear. Un organismo primitivo que viviera en los árboles y que desarrollara una piel más amplia podría disponer de cierta ventaja para escapar de sus depredadores: lanzarse desde el árbol para huir y usar su exceso de piel como un paracaídas. Es lo que hace hoy día, sin ir más lejos, la ardilla voladora. Ese exceso de piel, pues, se convirtió en un elemento positivo, hizo que los individuos que lo poseían sobrevivieran más y tuvieran más descendientes con más piel todavía. Más piel y más especializada, más ligera para ayudar al planeo, convertida en una especie de membrana. Es un nuevo paso evolutivo, y membranas es lo que utiliza para planear grandes distancias el actual lagarto volador o Chlamidosaurus kingii, que es capaz de desplazarse entre árboles separados por decenas de metros. El último escalón de nuestra media ala lo constituye la evolución del murciélago, en el que estas membranas se hicieron más fuertes apoyándose en un gran desarrollo del esqueleto, concretamente en los dedos de las manos. Los antepasados de los murciélagos no volaban propiamente, pero sus estructuras de planeo le eran muy útiles para sobrevivir (confiesen que les gustaría tener unas) y finalmente le permitieron el vuelo completo.

Las alas que más nos encontramos habitualmente, las de los insectos o las formadas por plumas de las aves, proceden de orígenes distintos (y constituyen más ejemplos de evolución convergente). En el caso de los insectos fueron apareciendo desde el tórax capas muy finas de cutícula que se adhirieron a músculos fuertes. Se trató de un mecanismo lento, y podemos ver hoy día todos los pasos del desarrollo: insectos que no pueden volar realmente porque tienen alas muy primitivas, pero que las usan para ser más ágiles al escapar o al abalanzarse sobre sus presas, otros que vuelan un poco, como las cucarachas, y algunos que vuelan un poco más, como las mariquitas o Coccinella septempunctata, así hasta llegar a las maravillosas alas plenamente funcionales de moscas, avispas o libélulas. Pero pregunten a una cucaracha si prefiere perder sus escasas alas y verá como les dice que ni hablar. Le son útiles en su entorno vital. A los insectos las medias alas les dieron alguna ventaja adicional desde el principio, por eso la selección natural las conservó y las perfeccionó. De hecho los insectos fueron los primeros seres en inventar las alas.

Y lo mismo sirve para los pájaros. Ya dijimos que las aves actuales son en realidad dinosaurios no extintos, y es entre los dinosaurios donde hallamos los primeros ejemplos de plumas. Pero las plumas no tenían nada que ver en principio con el vuelo, sino que componían un sistema de mantenimiento de la temperatura y están formadas por las mismas proteínas que el pelo, sobre todo por queratina. Los dinosaurios eran de sangre caliente como nosotros (no fría como los reptiles actuales, cosa que mucha gente cree erróneamente), así que resultaban sensibles a las bajas temperaturas. Pero nunca desarrollaron pelo para abrigarse; en cambio, la queratina creó plumas en muchas especies de dinosaurios como simple forma de aumentar su aislamiento térmico. Las plumas se fueron concentrando en capas a partir de las extremidades anteriores y conforme iban siendo más abundantes empezaron a utilizarse como mecanismos de control en carrera, como estabilizadores, al estilo del palo largo que usan los funambulistas para equilibrarse cuando caminan por la cuerda floja. A este uso colaboraron también las plumas de la cola, que parece surgieron para atraer a las hembras antes del apareamiento, como en los modernos pavos reales. Todas esas capas de plumas resultaron ser tan efectivas como estabilizadores que crecieron, se unieron a músculos fuertes y dieron lugar a algo parecido a medias alas. Medias alas muy útiles para aumentar la agilidad, permitiendo bruscos cambios de dirección al correr. Hasta tal punto eran buenas que empezaron a permitir giros casi acrobáticos a lo afortunados dinosaurios que las poseían. Poco a poco los giros acrobáticos se hicieron más amplios y llegaron a convertirse, en algunas especies, en largos saltos. Un ejemplo de este tipo de dinosaurio con alas pero aún no volador es el Eosinopteryx brevipenna, que muchos de ustedes seguro que confundirían ya con un ave. Nos falta sólo profundizar en el proceso para llegar a tener verdaderas alas, primero poco efectivas para el vuelo pero sí para el planeo, y por fin alas estupendas que después heredaron las aves.� El Archaeopteryx lithographica es la especie más famosa de dinosaurio volador alado, y muchos paleontólogos lo sitúan directamente en la categoría de las aves. Toda esa secuencia evolutiva duró al parecer unas decenas de millones de años, y el arqueoptérix estaba ya en su completo estado volador hace 150 millones de años. Las alas son un invento bastante antiguo en los animales, pero desde el principio las plumas precursoras del ala y las medio alas eran estructuras valiosas. Media ala sí que sirve para algo. Por cierto que muchas otras especies de reptiles antiguos que no son dinosaurios aunque lo parezcan, como el pterodáctilo, lograron sus alas a partir de piel y membranas, al igual que los murciélagos de hoy.

Eosinopteryx brevipenna [IRSNB-KBIN/P. Golinvaux].

Los ojos no han vivido una historia biológica muy diferente de las alas. El error de creer que medio ojo no sirve para nada se basa en pensar en un órgano incompleto, hecho a trozos, sin acabar, y por lo tanto sin ninguna utilidad. Evidentemente si cogemos nuestro ojo humano y le quitamos componentes nos quedaremos ciegos. Las partes que dejemos no serán funcionales. Pero así no actúa la evolución, no es una fábrica de ensamblaje de coches a partir de piezas prefabricadas. Lo que hace la selección natural es favorecer estructuras que ya desde el principio aporten ventajas para la supervivencia, y después puede mejorarlas por un proceso progresivo, acumulativo, de adaptación. Los ojos comenzaron primero como grupos muy básicos de células que reaccionaban ante la luz, eran un poco de ojos, y no permitían por tanto distinguir formas pero sí la claridad o la oscuridad. Algunos animales alcanzaron después más sensibilidad y nuevas conexiones nerviosas que les permitieron la visión de los contornos, dispusieron de medio ojos, y poco a poco se fueron afinando los sistemas biológicos hasta llegar al ojo ultrasensible de una rapaz. Distintas especies han logrado ojos por mecanismos evolutivos paralelos, todos válidos si poder ver equivale a mayores posibilidades de sobrevivir. El propio Darwin puso el ojo como ejemplo de una estructura cuya aparición resultaba difícil de explicar. «Parece absurdo —dijo textualmente—, suponer que el ojo surgió por selección natural». Pero enseguida, en el mismo párrafo, se mostró convencido de que tarde o temprano se encontrarían los pasos que lo formaron y que confirmarían su teoría. Lo hemos hecho ya, y lo más sorprendente es que los medio ojos son aún muy frecuentes en la naturaleza. Por eso vamos a pararnos un poco en la historia de los ojos.

Archaeopteryx lithographica [RALF JUERGEN KRAFT].

Pterodáctilo.

Hemos comprobado que existen células sensibles a la luz, que reaccionan de una forma o de otra en presencia de oscuridad o claridad. Algunos organismos unicelulares como las algas actuales disponen de esa facultad, que les permite situarse cerca de la superficie del mar. Era algo de esperar, ya que estas células viven de la fotosíntesis y necesitan por tanto algún sentido que les oriente hacia donde hay luz para poder así capturarla. En los primeros organismos pluricelulares esta capacidad se mantuvo y las actuales medusas son un buen ejemplo. En la capa más alta de su cuerpo poseen grupos de células fotorreceptoras (es decir, literalmente que reciben fotones) llamadas óculos, que les permiten situar los tentáculos hacia el fondo y la campana o cuerpo arriba. Los óculos no pueden formar imágenes pero sí hacen que las medusas sepan dónde hay luz y dónde oscuridad, y tales células están ligadas a su sistema locomotor, que reacciona en consecuencia. Si esto todavía no les convence como un poco de ojos funcionales, vamos con el paso siguiente. Algunos gusanos, como por ejemplo Stylaria lacustris, de sólo dos centímetros de largo y que vive en el agua, dispone ya de una capa completa de estas células fotosensibles en algunas zonas de su piel, de las que parten fibras nerviosas que permiten que tales células trabajen en conjunto. No podemos preguntarle a Stylaria lacustris que tal ve, pero por los experimentos que se han realizado no sólo reacciona ante la luz o la oscuridad sino que se mueve si se le presenta un objeto que altere la cantidad de luz. Eso sí que son un poco de ojos, ya que sirven como un sentido con el que tomar información del entorno. Muchos anélidos, la simple lombriz de tierra entre ellos, poseen esas mismas capas de células receptoras de luz. La lombriz las usa para saber que está en la superficie y sepultarse rápidamente en caso necesario.

Pero hay otros gusanos con el ojo aún más elaborado. Especialmente interesante es el caso de uno llamado Platynereis dumerilii. En primer lugar porque ha cambiado muy poco en los últimos 600 millones de años, lo que quiere decir que la capacidad de registrar luz es muy antigua en los animales, y en segundo lugar porque tiene en el cerebro estructuras muy similares a los conos y bastoncillos del ojo humano. Las capas de células fotosensibles de este gusano envían la señal de intensidad de luz a los conos y bastoncillos, y allí en su cerebro posiblemente logre definir y mejorar la información. Es algo muy parecido a lo que hacemos los grandes animales. El estudio de Platynereis dumerilii ha permitido averiguar que los conos y bastoncillos humanos se forman durante la gestación por la transformación de células nerviosas descendientes del propio cerebro, que se han recolocado en la retina o parte posterior de nuestros ojos. Toda la parte anterior, compuesta por el iris, el cristalino, la pupila y la córnea, aparece a partir de células de la piel modificadas. Pero aún hay más. En el interior de los conos y bastoncillos de este gusano se encontró la principal molécula fotorreceptora humana, la opsina. Ambos descubrimientos, la existencia de algo parecido a conos y bastoncillos y la presencia de opsina, hacen pensar que el sistema de visión de Platynereis dumerilii es un antecedente de nuestros ojos. Muy lejano, pero antecedente. Actualmente los biólogos creen que el ojo abierto al exterior y que todos identificaríamos como un ojo primario tardó en formase 150 millones de años, y que ya existía hace alrededor de 500 millones de años. Su origen, en consecuencia, se remonta a poco tiempo después de la aparición de los primeros animales.

¿Cómo eran esos ojos primitivos? Casi seguro que semejantes a los que hoy día disfrutan algunos moluscos, como Patella rustica, que no es otra cosa que la lapa que vemos adherida en las rocas de la costa. Las lapas tienen ojos sensibles a la luz que se conocen como «ojos en copa». Se trata de una capa de células fotosensibles que se ha hundido hacia el interior del cuerpo, creando una pequeña concavidad. ¿Recuerdan la gastrulación? Pues lo mismo ha ocurrido en los ojos de las lapas. Al aumentar el número de células fotorreceptoras sin que haya más espacio disponible, las células se han empujado entre ellas hasta situarse en semicírculo en vez de en línea recta. Pero este cambio es muy útil y va más allá. Los ojos en copa permiten obtener la sensación de luz en varias direcciones del espacio, ya que los rayos inciden ahora en ángulos diferentes sobre cada una de las células receptoras. Todas ellas están por supuesto ligadas al sistema nervioso de la lapa mediante un conjunto de fibras nerviosas que componen un nervio óptico primario. Esto sí que son medio ojos, y pueden ir un paso más allá cuando la capa doblada hacia el interior se cierra casi completamente. Es lo que ocurre hoy día con los ojos del nautilus, un cefalópodo que no tiene ni pupila ni córnea y con la abertura del ojo expuesta al agua del mar. Pero si observan la siguiente fotografía de un nautilus verán que ya presenta algo que ustedes dirían que son ojos, sobre todo porque están situados en el sitio correcto, es decir, a los lados de la cabeza. La luz entra por el hueco que dejan las células fotosensibles y es captada por ellas en el interior del agua salada, lo que además parece un antecedente del humor vítreo que nos permite ver a los seres humanos.� Los nautilus deben tener una visión deficiente pero pueden distinguir formas y contornos. Si mueven una mano ante ellos les aseguro que la siguen con el cuerpo y reaccionan ante su posición. Lo sé porque yo lo he probado.

El paso siguiente de la evolución consistió en cubrir esa estructura con una capa de cutícula transparente que, sin impedir el paso de la luz, permitiera aislar las células fotorreceptoras. Y ese es el ojo que presentan muchos animales actuales, entre ellos el caracol común de jardín. Sus ojos situados en lo alto de las antenas son de este tipo, primitivos pero perfectamente funcionales. No me negarán que ya tenemos un ojo que es bastante ojo.

Fotografía de un nautilus (Nautilus pompilius) vivo mostrando sus órganos de visión.

¿Qué nos falta para tener un ojo completo? Pues el sistema de lentes que permiten enfocar la imagen y obtener así una visión definida. La cutícula que cubre el ojo se fue dividiendo en capas de grosores distintos y la selección natural hizo a partir de ahí todo lo necesario. Cada capa se fue perfeccionando hasta que la células cutáneas transparentes crearon primero una córnea y después una lente, el cristalino, que trabajan en conjunto y conectadas a un sistema muscular que dirige los movimientos involuntarios para el enfoque. El desarrollo se acompaña de una red nerviosa cada vez mayor cuyo núcleo central se sitúa en el cerebro. Es el ojo que tienen hoy día los calamares, y con el que pueden ver muy bien. Por último, el ojo de los animales se perfeccionó con nuevas especializaciones de las células cutáneas que supusieron la aparición del iris y de la pupila, que permiten regular el flujo de luz y además nos dan los diferentes colores de ojos dependiendo de la cantidad de pigmento que desarrollen nuestras proteínas. Es muy posible que el iris y la pupila móviles, es decir, que se abren o se cierran para permitir el paso de más o menos luz, hayan sido una evolución de los animales terrestres, mucho más expuestos a la brillantez del sol que los acuáticos. En estos esquemas de los diferentes medio ojos pueden ver el proceso de evolución. Darwin tenía razón, el ojo es una estructura biológica tan estupenda que llevaba a ser incrédulos con la teoría evolucionista. Pero como él predijo ya hemos desentrañado su historia. Se formó como cualquier otro órgano, por acumulación de mejoras que la selección natural fue protegiendo porque resultaban útiles desde el principio.

Pero ¿es cierto que el ojo es algo tan maravilloso? Desde luego que sí, quién lo negaría, pero tiene defectos. No se trata de un error de funcionamiento, sino de diseño. Los ojos de los mamíferos y las aves, de todos los vertebrados, deben pagar un peaje porque no están hechos desde cero, sino que han ido evolucionando, se han construido a partir de elementos anteriores que han debido ser reutilizados. En los vertebrados el ojo presenta dos imperfecciones que revelan su origen evolutivo. En primer lugar, las conexiones nerviosas de las células fotosensibles pasan por delante de las células en lugar de por atrás, lo que dificulta la percepción completa de los rayos lumínicos. Ello no ocurre en los pulpos por ejemplo, cuyo ojos son menos complejos. En nosotros, la progresiva acumulación de células ha provocado que los tejidos se desplacen y se giren hasta tomar una disposición que parece chapucera. ¿A qué ingeniero se le ocurriría poner los cables eléctricos de los faros de un coche por la parte de fuera, cruzando los haces de luz? En segundo lugar, las conexiones de las diferentes fibras que dan lugar al nervio óptico están situadas en la parte externa de la retina, en vez en su parte posterior como sería lógico (y biológicamente más barato, porque habría que producir menos longitud de nervio). Se crea así una barrera a la luz dentro del propio ojo, y esa falta de eficacia provoca lo que conocemos como punto ciego, una zona de la retina que no capta luz. Nuestros cerebros se han debido de esforzar mucho para que no la percibamos, completando la imagen por su cuenta mediante algo parecido a los programas informáticos que usamos nosotros para llenar los huecos de una imagen deficiente. Si a cualquier ingeniero le hubieran dicho que diseñara un ojo desde cero y hubiera hecho eso, le habrían despedido de inmediato. Sólo sería medianamente aceptable si tuviera que trabajar, como la naturaleza, a partir de estructuras ya dispuestas de antemano.

Una de las cosas que me gustan de Cuba es el ingenio de sus habitantes para apañarse en cualquier situación, aunque por desgracia el origen de ese ingenio se encuentre en la pobreza, la dictadura y la escasez. Admiro cómo son capaces de mantener en funcionamiento sin las adecuadas piezas de repuesto toda una legión de objetos que reparan una y otra vez: televisores, lavadoras, bicicletas, muebles, lo que sea. Los coches son el ejemplo perfecto. En Cuba no hay disponibilidad de coches nuevos excepto para los jerarcas del partido comunista, así que hoy siguen rodando miles de vehículos de origen norteamericano con sesenta años o más y cientos de miles de kilómetros a sus espaldas. Es increíble cómo lo consiguen, metiendo piezas de otros coches que no tienen nada que ver, fabricando las que les faltan a partir de cualquier material, remendando y reciclando. Los cubanos dicen de ellos que son los mejores mecánicos del mundo. Es cierto. Y lo mismo hace la naturaleza. Los seres vivos complejos no pueden ser diseñados desde cero. Al contrario, todos los organismos actuales tenemos en nuestras entrañas rastros de la reutilización de estructuras anteriores para nuevos fines. Veamos por ejemplo la columna vertebral de los seres humanos. No está pensada para andar con dos pies, sino para sostener un cuerpo que se mueve sobre cuatro patas. Cuando nuestros antecesores empezaron a levantarse sobre sus miembros traseros forzaron su columna, que no pudo adaptarse a la misma velocidad con que evolucionaba el bipedismo. Es la razón por la que hoy día los problemas de espalda conforman el cuadro de enfermedades crónicas más frecuentes en nosotros a partir de cierta edad. Los dolores de cuello por daños en las vértebras, la ciática, las hernias discales o la lumbalgia son el precio a pagar por liberar nuestras manos y elevar nuestra visión, dos ventajas esenciales que la evolución primó pese a que nuestra columna vertebral no estaba preparada para ello. También los nacimientos humanos son tan dolorosos por el mismo motivo, porque la pelvis no ha tenido tiempo de modificarse lo suficiente y andar sobre dos piernas ha hecho que el canal de parto de las mujeres sea muy estrecho y retorcido. Era una pelvis para cuadrúpedos, no para nosotros los bípedos, que tan acrobáticos les debemos parecer al resto de los animales cuando nos observan.

Algunos biólogos suelen decir que nos deslumbramos ante la perfección aparente y externa de los organismos grandes, pero que en realidad no somos tan perfectos. Podemos coger un ser, por ejemplo un águila imperial, y nos sorprenderá (a mí el primero) su tremenda capacidad de visión, sus alas maravillosas, las armas espléndidas de sus garras, su pico ideal para el corte y la fusión de todos esos órganos en un animal magnífico y hermoso. Pero, como los demás animales, el águila ha tenido que reaprovechar las estructuras presentes en sus antepasados. Por eso no es tan perfecta como debería ser un organismo diseñado desde cero. Sus plumas resultan frágiles para las altas velocidades que puede alcanzar y muchos ejemplares han muerto al perder parte del plumaje. Su cerebro ha tenido que dedicar gran esfuerzo a desarrollar las zonas de la visión (para compensar las limitaciones del ojo evolucionado) y del equilibrio (porque proceden de saurios terrestres) en detrimento de otras, como la localización espacial. Por eso las águilas fallan mucho en sus ataques cuando cazan, tanto que sólo uno de cada veinte intentos logra acabar con la captura de una presa. Y si diseccionamos a cualquier animal, incluidos los seres humanos, veremos que el conjunto de órganos, venas, arterias, músculos, nervios y huesos aparece mezclado en un orden inverosímil, entrecruzando unos sistemas con otros, líneas de venas o de nervios que se alargan, giran y dan vueltas para llegar a un sitio en realidad cercano, conductos que suben o bajan estorbándose unos a otros, todo en una organización que funciona, por eso estamos vivos, pero que deja mucho que desear como diseño ideal. La naturaleza debe reciclar las estructuras anteriores para construirnos, así que la evolución va mezclando, como un mecánico cubano, las piezas disponibles en la forma más efectiva que le permiten los recursos disponibles. Y los recursos disponibles son tan sólo los órganos provenientes de los antepasados, que deben ser modificados muy lentamente y con resultados a veces muy lejos de la perfección que atribuimos a los seres vivos.

Les podré otro ejemplo, que además está relacionado con los ojos. Todos habrán visto, y se habrán comido, a un lenguado. Por tanto quizá se hayan fijado en que tiene los dos ojos en el mismo lado de la cabeza, en vez de uno a izquierda y otro a la derecha como casi todos los demás animales grandes. Ello se debe a que el lenguado se adaptó a vivir tumbado de un costado sobre los fondos arenosos de los mares. En esa posición sólo un ojo podía servirle para ver; el otro, al contrario, siempre en contacto con el suelo, podía traerle problemas como infecciones. El lenguado, pues, sufrió una evolución sorprendente: el ojo izquierdo, el del lado que siempre está hacia la arena, se fue desplazando poco a poco, girando por la cabeza hasta llegar al lado derecho. Si el lenguado no tuviera que haber aprovechado sus órganos disponibles podría haber elegido el diseño mucho más acertado de la manta raya, por ejemplo, que se tumba sobre su vientre y tiene los ojos en la parte alta de la cabeza. Pero el lenguado no tenía opción. Cuando sus ancestros empezaron a especializarse en la caza por acecho, escondidos en el fondo marino, ya presentaban un cuerpo aplanado verticalmente como las sardinas, y no era cosa de hacer equilibrios imposibles sobre la fina línea de la barriga. Así que un ojo quedaba sobre el fango y lo único que la selección natural podía hacer por los lenguados era llevar ese ojo ahora inútil hacia el otro lado de la cabeza. El resultado es una larga evolución de la que disponemos de alguna pieza, como los restos de un pez llamado Heteronectes chaneti que tiene el ojo izquierdo casi en la frente, a medio migrar. En total el cambio de lado del ojo le costó a los antepasados del lenguado unos setenta millones de años. Y quedó un pez bastante feo, casi monstruoso de hecho. La naturaleza no entiende de perfección, que es un concepto abstracto humano; entiende sólo de utilidad. Lo que resulta útil para poder alimentarse, para aprovechar nichos ecológicos, para reproducirse, para, en suma, permitir una replicación efectiva de los genes, es favorecido. La única finalidad de la evolución, que actúa sin planes previos y sin una dirección determinada, consiste en la perduración en el seno de la competencia. La espléndida diversidad de la vida que observamos parte en realidad de la repetición continua de fórmulas basadas en idénticos esquemas, en los mismos órganos y principios. La variabilidad siempre depende de lo que los anteriores organismos dejaron para nuestro uso. Así que podemos considerar que la selección natural es un ingeniero incansable, a veces brillante, pero casi siempre lento, que recurre al plagio con mucha frecuencia, que reutiliza continuamente y que en ocasiones resulta un pelín chapucero.

Animales preñados en el arca de Noé

Tal vez sea el carácter aparentemente perfecto (aunque soterradamente imperfecto, según hemos visto) de los organismos vivos lo que hace más difícil aceptar la evolución de las especies. Hoy día quienes están convencidos de que la teoría de Darwin es correcta se distribuyen de manera muy diferente por el mundo. En Occidente en general es donde menos escépticos se encuentran, con la excepción clave de Estados Unidos, donde alrededor de un 40 por ciento de los ciudadanos defiende literalmente la narración bíblica según la cual Dios originó todas los seres vivos en los días cuarto y quinto de la creación, seres no han cambiado en absoluto hasta la actualidad. El mundo musulmán se sitúa en el polo opuesto a Europa, Canadá o Australia, y en muchos países islámicos defender la evolución se considera incluso un delito de blasfemia que puede conducir a la pena de muerte. África y América Latina andan ahí en medio, con una población dividida al 50 por ciento más o menos. En general la gente tampoco se destroza las neuronas con este asunto, y la adhesión a una postura creacionista o evolucionista se debe más a factores culturales heredados que a un cuidadoso análisis personal de ambas opciones. Si nos fijamos, las zonas del mundo que congregan a más contrarios a la evolución corresponden a las civilizaciones donde las creencias religiosas siguen estando más arraigadas. Pero, en principio, la evolución no debe ser forzosamente incompatible con la religión. Muchos creyentes e incluso muchos líderes religiosos están convencidos de la verdad de la explicación de Darwin y ven en ella una nueva forma de acción divina. Estas personas consideran que el ser supremo correspondiente, Dios, Yavhé, Alá o el que sea, originó los seres vivos gracias a haber diseñado y puesto en marcha el mecanismo evolutivo, que por tanto no sería ciego y sí tendría un Gran Ingeniero que lo ideó. La explicación de los libros sagrados se entiende, como en muchas otras cuestiones, como un empleo masivo de metáforas para hacerla comprensible a una multitud de fieles que antiguamente disponían de escasa formación y por tanto no estaban preparados para entender ideas demasiado elaboradas.

Durante la segunda mitad del siglo XX la propia Iglesia Romana pareció optar por esta postura y anunció que la evolución era «una idea interesante», aunque apostillando que Dios intervino tanto en idear y disparar el proceso (al igual que aseguran hizo con el big bang) como, posteriormente, creando de forma directa la mente humana. Es decir, en un instante determinado de la evolución Dios decidió inyectar propiedades humanas a un «mono» primitivo y nos hizo como somos hoy. La Iglesia salvaba así el origen sagrado del hombre sin tener que enfrentarse a las numerosas evidencias científicas que avalan la evolución. Sin embargo, durante los pontificados de Juan Pablo II y Benedicto XVI la posición se volvió más conservadora y hoy parece inclinarse de nuevo por aceptar de forma explícita la narración bíblica. El creacionismo gana así adeptos incluso en religiones desarrolladas como el catolicismo, y el perfil ortodoxo del nuevo papa Francisco no parece que vaya a hacer cambiar la tendencia. En ello influye, muy posiblemente, el éxito de las iglesias protestantes que aparecen por doquier en toda América, África e incluso Europa, que defienden una interpretación radicalmente literal de la Biblia y que le están quitando fieles de manera acelerada a la Iglesia tradicional. Todo es más fácil si te lo dan hecho y resulta simple, de manera que en la deriva conservadora de la curia romana quizá tenga mucho que ver esa pugna por la clientela de creyentes que las diferentes ramas del cristianismo mantienen entre sí.

De cualquier manera, si ustedes han comprado este libro y lo están leyendo es porque tienen curiosidad por saber, y por tanto sus mentes se muestran abiertas a nuevos conocimientos. Si lo leen justo con la idea contraria, la de renegar de sus contenidos partiendo de una idea religiosa previa, me temo que están perdiendo el tiempo. Para conservar la fe intacta posiblemente haya que vivir de espaldas a la ciencia. O al menos buscar el camino uno mismo sin que nadie vestido con hábitos nos diga por dónde tenemos que ir. Hoy día una mayoría absolutamente aplastante de científicos no sólo cree que la teoría de la evolución es cierta, sino que consideran también que hemos desentrañado sus mecanismos básicos, todos lo que he ido exponiendo en las páginas anteriores. Continuamente aparecen más datos que confirman y enriquecen nuestros conocimientos sobre la selección natural y la diversidad de la vida. Los biólogos han agrupado las pruebas sobre la evolución en cuatro grandes apartados: evidencias biogeográficas, evidencias anatómicas, evidencias embriológicas y evidencias bioquímicas. Y es bueno que las repasemos, no por convencer a los irreductibles, lo que parece imposible, sino porque enriquecen mucho el panorama evolutivo y lo sitúan en su verdadera medida de fenómeno global, esencial y continuo de la existencia en la Tierra.

El primer apartado, el de las pruebas biogeográficas, se basa en los miles de estudios realizados sobre la distribución de los diferentes seres vivos a lo largo de nuestro planeta. De este modo se ha podido comprobar que las especies más cercanas entre sí se encuentran territorialmente relacionadas. Cuando tenemos en cuenta los cambios en la corteza terrestre y la deriva continental nos encontramos exactamente la imagen que deberíamos tener aplicando la teoría de la evolución. En cada sitio se hallan las especies correctas y es posible incluso retroceder en la historia de la Tierra para ver cómo se disponían los continentes en los diferentes periodos del pasado gracias sólo a la distribución actual de animales y plantas. Se pueden poner tantos ejemplos que la lista sería interminable. Vamos con uno solo. Las grandes aves voladoras de la familia de las avestruces únicamente se distribuyen por el hemisferio sur de nuestro planeta. Su ancestro común fue un dinosaurio que debió de surgir en lo que ahora es el sur de África, cuando hace unos 92 millones de años los grandes bosques fueron desapareciendo y se vieron sustituidos progresivamente por extensas llanuras. Este dinosaurio era sin duda volador, pero adoptó su cuerpo al nuevo hábitat y sustituyó la capacidad de volar por la de aprovechar mejor los recursos de las praderas. Mantuvo su gran tamaño, fortaleció sus patas y su pico, y volvió a emplear las alas ahora atrofiadas como mecanismos de equilibrio a gran velocidad, convirtiéndose en un corredor muy hábil. Antes de que los continentes se separaran ese ancestro común de las grandes aves no voladoras tuvo tiempo de alcanzar casi todo el hemisferio sur. La primera escisión de aquella masa continental ocurrió hace 89 millones de años, cuando África y América del Sur empezaron su larga deriva que las mantiene todavía alejándose una de la otra. Los ejemplares que quedaron en el lado africano del océano naciente evolucionaron hasta las diferentes avestruces actuales, mientras que sus parientes americanos dieron lugar al Rhea pennata o ñandú común. Más tarde, hace unos 85 millones de años, Madagascar se desgajó de África para convertirse en una isla, y allí quedaron atrapadas algunas poblaciones que evolucionaron hasta convertirse en los Aepyomis maximus o pájaros elefante, de casi tres metros de altura y hasta 500 kilogramos de peso. Poco después, hace 82 millones de años, las mismas presiones tectónicas escindieron a Australia y Nueva Zelanda de la placa africana. Las nuevas islas arrastraron con ellas a otros ejemplares del antecesor de las aves grandes no voladoras, donde con los siglos se convertirían en las moas gigantes neozelandesas y en las Dromornis striptoni o emúes australianos. Por lo tanto, la distribución geográfica de estas especies animales estrechamente emparentadas nos ofrecen un retrato de la Tierra pasada, y su situación coincide exactamente con las pruebas geológicas que datan la deriva de los continentes y los cambios en la corteza terrestre. Si los dioses crearon a las grandes aves no voladoras en un mismo día y de golpe, ¿por qué las distribuyeron así y no a lo largo de todo el mundo donde el hábitat fuera adecuado? ¿Para hacernos creer que la evolución existe, como un delincuente sembraría falsas pruebas para despistar a la policía?

No suelo discutir con los negadores de la evolución porque me parece perder el tiempo. Cada uno tiene derecho a creer lo que quiera, pero también a no soportar discusiones absurdas. Pero una vez no tuve más remedio que hacerlo. Viajaba en avión por Centroamérica y a mi lado se sentó una señora mayor, educada y elegante, que amablemente me preguntó a qué me dedicaba. Cuando se lo expliqué torció el gesto. La ciencia es una conspiración masónica para acabar con la fe en Dios, vino a decirme más o menos. La única ciencia necesaria es la que aportan las Sagradas Escrituras. Yo le pregunté si ella creía estrictamente, al pie de la letra, todo lo que decía la Biblia, y me aseguró, casi ofendida, que por supuesto. ¿Eva viene de una costilla de Adán? Claro, quién lo duda. ¿Un Dios bueno mató a los inocentes primogénitos egipcios? Sí, porque a veces el bien debe apoyarse en el dolor. ¿Noé salvó a una pareja de seres vivos de cada especie en su arca? Evidentemente, cómo podía permitirme cuestionar eso. La verdad es que lo de Noé fue demasiado para mí, que hasta entonces estaba más triste que divertido de oír todo eso. Parece cierto que hace unos cinco mil años hubo grandes inundaciones en Oriente Próximo. Lo suponemos porque diferentes culturas de la época nos han hecho llegar relatos de un gran diluvio que sepultó bajo las aguas muchas tierras emergidas. En una época en la que la agricultura primaria era casi la única base del sustento debió tratarse de un auténtico drama cuyo recuerdo pervivió a lo largo de generaciones y pasó a formar parte de los mitos culturales. La narración que hacen del diluvio varios documentos mesopotámicos parece calcada de la que relata la Biblia. Y sabiendo esto no pude evitar preguntarle a mi compañera de viaje por qué entonces las especies de animales que vemos hoy no se distribuyen de forma concéntrica en torno al país de Ararat, en la actual Turquía, lugar donde la historia bíblica dice que se posó el arca de Noé.[27] ¿Por qué no encontramos restos de especies animales, por ejemplo avestruces, entre África y Turquía? Las avestruces del arca debieron tardar mucho en llegar hasta su sitio actual, así es que lo lógico es que quedaran avestruces descendientes de la pareja antediluviana por el camino, al menos muertas. Nunca hemos encontrado ni el más mínimo rastro de ellas. Lo mismo pasa con cualquier otra especie animal. ¿Por dónde pasaron los marsupiales hasta Australia, y por qué estaban empeñados en ir sólo hasta Australia además? Era más fácil para ellos quedarse en tierra firme, casi imposible que cruzaran el mar sin dejar descendencia en puntos intermedios, al menos en el sur de Asia. ¿Cómo llegaron las ranas y los sapos a América, cuando los huevos de esos animales mueren casi de inmediato en contacto con el agua salada? ¿Qué ocurrió con la bacterias terrestres, Noé también recolectó una pareja (¿para qué una pareja?) de cada una de los millones de especies que existen? ¿Tenía Noé microscopios? ¿La paloma se intoxicó con la rama de olivo, que debía estar podrida del todo tras mucho tiempo bajo el agua, o logró dejar descendencia pese a la endogamia evidente de cruzarse sus palomos hijos con los hijos de sus palomos con los hijos de sus palomos? ¿Por qué hay especies de distribución muy lenta repartidas por el mundo, cuando los creacionistas radicales afirman que el diluvio tuvo lugar hace sólo cuatro mil años? No habrían tenido tiempo de llegar tan rápido a todas partes. ¿Cómo soportaron los pingüinos antárticos la travesía del Sahara? ¿Dieron un rodeo por toda Europa y América? Quizá disparé mis preguntas un poco rápido, pero el caso es que la señora perdió su afabilidad inicial, me miró con un gesto casi de repugnancia y no me respondió. Los dos nos refugiamos en nuestros respectivos libros durante el resto del viaje, que por suerte consistía en un vuelo corto.

En realidad el mito de una gran inundación es universal. Encontramos relatos similares en culturas tan distantes como la maya o la hindú, en la tribu de los alacalufes de Tierra de Fuego, en los indígenas innu canadienes o entre los moussaye de Chad. La hipótesis para explicar esa sorprendente coincidencia son muchas. Algunos antropólogos consideran que se trata de una construcción mental humana espontánea y recurrente. Otros piensan que refleja una posible calamidad ocurrida hace setenta mil años, conocida como la Catástrofe de Toba, que supuestamente redujo la población humana total de la Tierra hasta unos diez mil individuos tras un invierno volcánico de seis años de duración, con lluvias torrenciales y una bajada de las temperaturas medias de hasta 15 grados. La transmisión oral de este cataclismo a través del tiempo haría posible que el mito del diluvio universal sea común a diversas culturas repartidas por el mundo. Otra hipótesis defiende que los deshielos tras la última glaciación elevaron hace ocho mil años los niveles del mar en todo el planeta, sepultando bajo el agua gran parte de las aldeas costeras. Pero todo eso, en fin, es otro asunto. Actualmente no existe ningún modelo a excepción de la evolución darwiniana que pueda justificar la distribución geográfica de las especies tal y como las encontramos hoy. E incluso si situamos los tipos de plantas y animales existentes en cada momento de la historia de la Tierra y los relacionamos por grados de proximidad genética, obtenemos resultados perfectamente compatibles entre la evolución postulada por Darwin y la deriva continental, pero que resultarán inconsistentes ante cualquier otra explicación. Lo lamento por Noé.

El segundo apartado de pruebas es quizá el más claro y ya lo hemos visto brevemente. Se trata de las evidencias anatómicas, por el que las especies más cercanas comparten mayor número de estructuras similares entre ellas incluso aunque a primera vista parezcan muy diferentes. Las extremidades anteriores de un delfín y un murciélago no se asemejan, desde luego, pero observadas al detalle presentan un orden similar, con los mismos huesos (aunque transformados) y dispuestos en idéntica sucesión. Delfines y murciélagos tienen un húmero unido a un radio que corre paralelo a un cúbito, y estos dos últimos se articulan con el mismo paquete de huesos de la mano y con los mismos cinco dedos en cada mano. El brazo de un murciélago se parece más al de una ardilla voladora y el de un delfín al de una vaca marina, que también es un mamífero, y los esqueletos de todos estos animales se parecen más entre sí que al compararlos con el esquema básico de los reptiles. Si continuamos indagando veremos que los mamíferos poseemos una disposición corporal común más cercana a un lagarto que a un insecto. Pero en un insecto podemos seguir reconociéndonos, porque presenta una estructura básica compartida con nosotros, con cabeza, cuerpo, un cordón nervioso longitudinal y extremidades visibles. Incluso percibimos a un gusano como lejanamente parecido a nosotros ya que tiene simetría lateral, es decir, es igual visto desde la derecha que desde la izquierda, dispone de cabeza y cuerpo, y de un tubo digestivo a lo largo de su organismo. Conforme vamos descendiendo en la escala de parentesco, es decir, conforme vamos desplazándonos hacia atrás en la historia de la vida, las similitudes se hacen más distantes, hasta el punto de que muchas personas no sabrían decir con seguridad si la anémona es un animal o una planta. Si la apariencia externa de los órganos nos cuenta la historia de la evolución convergente, el estudio de la anatomía interna supone una gran baza a favor de la evolución divergente, que hace surgir distintas especies de una antigua especie original. Observando detenidamente la disposición de los elementos que componen un ser es fácil derivar su grado de parentesco evolutivo con otro organismo cualquiera.

De esta manera vemos que los gusanos y los crustáceos como las gambas son parientes lejanos y en algún momento de la evolución compartieron un antecesor común, hace probablemente unos setecientos millones de años. Ambos grupos de animales presentan simetría lateral, tienen cabeza y cuerpo extendido, y están configurados en base a repeticiones de segmentos. Sin embargo sólo las gambas tienen esqueleto sólido, concretamente un exoesqueleto o caparazón exterior, y eso las hace parientes de los demás animales vertebrados, como los peces, cuyo esqueleto es una espina interna alargada. O sea que crustáceos y peces compartieron a su vez un ancestro común hace por lo menos seiscientos millones de años. Una rama del árbol de la vida se dividió en dos para dar lugar a gusanos y crustáceos primitivos, y una de esas dos ramas se diversificó a su vez hasta evolucionar hacia crustáceos un poco más modernos con esqueleto externo y peces antiguos con esqueletos internos. Los peces se parecen bastante a nosotros, de hecho poseen una estructura corporal básica común con los vertebrados terrestres, así que hubo una nueva ramificación, hará en torno a los cuatrocientos millones de años, que nos llevaría a evolucionar hacia peces modernos y vertebrados terrestres. Entre los vertebrados terrestres las similitudes son tan claras que no vale la pena explicarlas. En definitiva, la anatomía interna muestra que cada especie actual comparte antepasados comunes con las demás, y cuando más cercanas sean entre sí más próxima en el tiempo estará la separación en ramas divergentes.

En este punto el detalle es importante: ninguna especie viva desciende directamente de otra, es decir, una jirafa no proviene de una cebra moderna que evolucionó para comer las hojas altas de los árboles. Lo correcto es decir que jirafas y cebras comparten un ancestro que no era ni cebra ni jirafa, aunque la mayor especialización de la jirafa nos hace pensar que se parecía más a una cebra que a una jirafa. Se trata de una aclaración necesaria porque ningún ser actual, en contra de lo que algunas personas creen, procede de otro que siga presente.[28] El hombre no viene del mono. Monos y hombres tuvieron un antecesor en común que hace unos seis millones de años se separó en dos ramas para dirigirse cada una de ellas a lo que hoy son los monos y lo que somos los humanos. Podemos hablar de evolución paralela, nunca en línea recta. La evolución ha dado tantas vueltas y ha trazado tantos recovecos que lo último que podemos decir es que se trate de una autopista hacia la complejidad de los seres. Si nos atenemos por ejemplo a la historia anatómica de la ballena comparada con otros animales veremos que primero fue un pez mediano que aprendió a vivir en tierra firme, después evolucionó hacia un gran animal que vagaba por las llanuras, a continuación fue algo parecido a una foca enorme y primitiva, y por último volvió de nuevo al mar de forma permanente hasta que un descendiente de ese animal tan cambiante y caprichoso se convirtió en una ballena moderna. Lo hizo conservando rastros en su cuerpo de todos esos pasos, como testigos orgánicos de los giros inesperados que toma la selección natural para cubrir los nuevos nichos ecológicos que van surgiendo a lo largo de la historia natural.

Los órganos vestigiales son otro descubrimiento básico que nos muestra la existencia de la evolución. Cuando analizamos la anatomía de muchos animales encontramos elementos que ya no sirven para nada, pero que continúan en el cuerpo porque provienen de sus antecesores y no han sido totalmente suprimidos pese a convertirse en superfluos. Por ejemplo, y para seguir con el mismo animal de antes, parece increíble pero las ballenas tienen pelvis. Y la pelvis sólo sirve para articular lateralmente las extremidades posteriores, de las que las ballenas carecen porque las han transformado en cola. La cola de las ballenas posee los huesos de nuestras piernas y de las patas traseras de cualquier vertebrado terrestre, y los necesita para su sostén y su movimiento. Pero ¿una pelvis? ¿Y tan parecida a la nuestra? Es algo que sólo se puede explicar mediante los patrones de la evolución, que nos dice que la ballena proviene de un ancestro que caminaba. Todos los seres vivos complejos tenemos estructuras vestigiales, inútiles huellas corporales de nuestro pasado como especies diferentes, y son más numerosos de lo que podemos pensar. En los seres humanos se han detallado hasta 86 órganos vestigiales, desde las muelas del juicio que antes nos servían para triturar alimentos duros hasta el apéndice intestinal recuerdo de nuestro lejano estómago de herbívoros, pasando por el coxis que no es más que una cola atrofiada o por el escaso pelo que nos queda cubriendo nuestros cuerpos. Quizá el órgano vestigial más sorprendente de los seres humanos sea el tercer párpado de nuestros ojos, que nos conecta directamente con las aves primitivas. Es posible que los primeros mamíferos conservaran funcional esa membrana añadida a los dos párpados actuales porque les ofreciera protección adicional a sus ojos en una existencia semisubterránea. Con el tiempo el entorno vital cambió y ya no estábamos tan expuestos a la arena, así que el tercer párpado cayó en desuso y su estructura se fue perdiendo. Pero aún nos queda un pequeño repliegue localizado en la esquina interna de cada ojo. En la actualidad no se le conoce función alguna, pero ahí está, una mínima conexión evolutiva de nuestros cuerpos humanos con los dinosaurios alados que dieron lugar a las aves. Aunque muchos órganos considerados antes vestigiales se han reutilizado para otras funciones, la lista de los que quedan en todos los animales actuales sigue siendo extensa y su existencia supone otro hecho biológico explicable únicamente mediante la evolución por selección natural.

Los órganos vestigiales son muy importantes dentro de la embriología, sobre todo en lo que se refiere al mundo de los vertebrados. Cuando somos muy pequeños dentro del vientre materno, en las primeras semanas de gestación, todos los animales complejos estamos llenos de órganos vestigiales, que serán anulados a lo largo del embarazo pero que existen mientras somos fetos. Ya vimos cómo en su etapa temprana embriones de animales distantes resultan muy similares entre sí. Todos ustedes, durante las primeras etapas de su desarrollo, han tenido agallas como los peces, dedos palmeados como los patos, cola como los monos y ojos a los lados de la cara como los reptiles. Poco a poco vamos perdiendo estas características antes de nacer, pero el hecho de que estén ahí plantea un interrogante. ¿Por qué elementos que se anularán siguen programados en nuestros genes para ser suprimidos posteriormente por otros genes? ¿Qué diseñador o ingeniero haría eso, duplicando el trabajo del código genético? La única explicación aceptada en la actualidad es la evolutiva, que señala que hemos ido sumando genes con el paso del tiempo. Cuando una especie se transmuta en otra, la nueva conserva la memoria genética de la anterior, que posteriormente es depurada por nuevos genes adquiridos. Si no nacemos con pies palmeados como las ocas es porque tenemos unos genes que hacen desaparecer las membranas entre los dedos que otros genes más antiguos están programados para crear. Los ejemplos son muy numerosos y se agrupan en las llamadas evidencias embriológicas de la evolución. Y aún hay más. La evolución arroja importantes luces sobre algo que ya sabíamos, que todos los cambios entre especies se producen en la etapa embrionaria. Los genes actúan durante la gestación de cada individuo. Ahí es donde las alteraciones del ADN se trasladan al organismo en formación, que nacerá ya con los nuevos caracteres mutantes. Los genes nunca modifican evolutivamente individuos adultos.

La evolución explica muchas cuestiones del desarrollo embrionario, y viceversa. Observar cómo se va transformando un embrión y un feto nos ofrece casi una película de la evolución en tiempo real. Si nos fijamos en el caso humano, veremos que resulta por lo menos sorprendente que nuestro futuro hijo empiece siendo tan distinto de nosotros. ¡En realidad parece más un pez o un anfibio que una persona en formación! Hasta casi el tercer mes de embarazo un embrión humano no es reconocible como tal. Antes de ese tiempo la estructura general de su cuerpo y de sus órganos externos e internos ha pasado por etapas de pez, de anfibio y de mamífero sin especificar. La gestación nos muestra la memoria de la naturaleza, que necesita expresar sucesivamente los genes adquiridos según su orden de antigüedad. Y nos enseña cómo los seres vivos pluricelulares parten de una misma base de órganos primarios que han sido modificados progresivamente. Veamos sólo un ejemplo. Las gónadas, los testículos de los hombres, se hallan situadas en los peces en el sector anterior del cuerpo, en concreto cerca del pecho. Y en los embriones humanos ahí aparecen también los grupos de células que darán lugar a los testículos. En ese momento no hay diferencia entre las células que darán lugar a un pez o a un hombre. En los anfibios, las gónadas han descendido hasta un poco por encima de los riñones. Y en el embrión humano ocurre lo mismo, los futuros testículos van bajando poco a poco y en una etapa se sitúan sobre los riñones en formación. O sea que el embrión podría ser en ese momento el origen de una salamandra, por ejemplo. Pero la evolución continuó su curso y en los reptiles actuales las gónadas andan ya justo al lado de los riñones, lo mismo que ocurre cuando el embrión humano está en su segundo mes de gestación. No es hasta el tercer mes cuando los futuros testículos de hombre alcanzan su situación habitual bajo la ingle. Y hasta casi el quinto mes no se diferencian claramente en su posición de los de otros mamíferos terrestres. El resultado son gónadas humanas en su lugar correcto pero a costa de un enorme gasto energético en la construcción de los tubos que transportan el esperma, que giran de manera absurda hasta llegar al pene. Como consecuencia de las vicisitudes evolutivas los conductos deferentes de los hombres trazan una complicada ruta de más de cuarenta centímetros rodeando la vejiga y volviendo por detrás de regreso a la uretra. En su largo trayecto se enredan con los uréteres y hacen que el camino que han de recorrer los espermatozoides se transforme en un angustioso viaje. Se trata de otro ejemplo de diseño poco eficiente debido a la reutilización de estructuras procedentes de nuestros ancestros. En definitiva, incluso en los casos en que el resultado no es tan tortuoso como en los testículos, todos los órganos del cuerpo en formación viven el mismo proceso: parecen recorrer la historia de su evolución y retratar a sus antepasados en etapas sucesivas.

La unión de embriología y evolucionismo nos ha permitido saber más acerca de cómo actúan durante la gestación las mutaciones que provocan el nacimiento de diferentes especies. Lo hacen sobre todo cambiando el ritmo de crecimiento de una zonas en relación con otras. En el caso de la cabeza, por ejemplo, el ritmo de expansión craneal es equivalente al del resto del cuerpo en las primeras etapas embrionarias, y después los genes van alterando la relación según cada especie concreta. En los humanos el cráneo del feto sigue creciendo cuando en el resto de los animales similares a nosotros su expansión se han detenido. Hemos incorporado genes que nos construyen una cabeza grande para alojar nuestro enorme cerebro, y lo que hacen exactamente esos genes es ordenar a las proteínas que sigan añadiendo tejido óseo a nuestros cráneos allí donde los genes de otras especies han parado ya el proceso. Las mutaciones, pues, trabajan cambiando la velocidad y el tiempo de desarrollo de los órganos primarios comunes. En el caso muy socorrido de los murciélagos, sus genes ordenan que las proteínas añadan más tejidos y más rápidamente en las extremidades anteriores, que deben ser muy grandes y alargadas para sostener las membranas de las alas. Toda la embriología funciona igual, alterando el ritmo y las proporciones del crecimiento durante la gestación. En las aves la desproporción ocurre, por ejemplo, en los músculos pectorales, que continúan aumentando para poder sostener alas funcionales. Nuestros pectorales no han crecido tanto porque a partir de un momento nuestros genes paran el proceso. En los animales con morro se ha observado la acción de genes que provocan la continuación del desarrollo de los huesos mandibulares, mucho después de que en los humanos su acción se haya detenido.

Se han realizado experimentos muy curiosos en este sentido creando programas informáticos capaces de aplicar diferentes ritmos de expansión sobre una única estructura embrionaria dada. En una confirmación espectacular de que ahí se encuentra la clave de la expresión genética, los ordenadores mostraron al poco tiempo numerosas formas biológicas perfectamente reconocibles como diversas especies naturales. Sólo cambiando los ritmos y las velocidades relativas de las partes del cuerpo en formación, durante el crecimiento de embriones simulados de crustáceos se obtuvieron perfiles correspondientes a tipos muy diferentes de cangrejos, langostas, gambas, langostinos y hasta percebes. Es absolutamente lógico que las mutaciones actúen durante la fase embrionaria, pues es entonces cuando los genes definen al ser adulto. También se ha conocido recientemente que este mecanismo de ritmo variable y desproporción sectorial continúa durante la infancia de los organismos grandes. Así se explica que las crías de especies cercanas sean más semejantes entre ellas que los individuos adultos. El caso más claro se produce entre nosotros y los chimpancés. El rostro de un chimpancé muy joven se parece mucho al de un niño; su frente no se inclina hacia atrás y no tiene un morro prominente. Los genes del chimpancé prosiguen con el desarrollo desigual después del nacimiento, ordenando que se añadan más tejidos alrededor de la boca y que la parte superior del cráneo se achate. Según vayan creciendo, la cría de chimpancé y el bebé humano irán divergiendo cada vez más en su aspecto externo.

En la época de Darwin los argumentos a favor de la evolución se basaron en los grupos de pruebas que hemos visto. Sólo en base a ellas la teoría de la selección natural se formó y se fue afianzando, desplegando un enorme arsenal de ejemplo concretos, de procesos determinados y de relaciones nuevas que tuvo ocupados a los biólogos evolutivos durante décadas. Pero recientemente, desde el tercer cuarto del siglo XX, la tecnología ha venido a añadir más argumentos científicos a favor de la certeza evolutiva. Ahora podemos mirar en lo más íntimo de los organismos, en sus proteínas e incluso en su ADN. Y como era de esperar todas las investigaciones reafirman la especiación como un hecho incontestable desde la ciencia. Es lo que se conoce como evidencias bioquímicas de la evolución. Y no consisten sólo en que todos los seres vivos compartimos el mismo código genético, algo impensable sin aceptar que tenemos un origen común, sino que las nuevas posibilidades de estudios moleculares comparativos permiten una increíble precisión en fijar las relaciones entre especies diferentes y calcular la proximidad evolutiva entre ellas. El análisis de las proteínas que posee cada organismo, del porcentaje de ADN en común, el conocimiento de la frecuencia en que se activan o desactivan genes determinados, nos va facilitando poco a poco el dibujo de un árbol evolutivo increíblemente detallado, donde toda la vida aparece representada más allá de sus similitudes aparentes o de su estructura básica. A partir de ahora podremos saber cada vez con mayor precisión dónde se separaron dos especies específicas, en que época existió el antepasado común del cocodrilo y el buitre, con qué genes se diferenciaron los ancestros compartidos por la sardina y la hormiga, cómo ocurrió la divergencia que terminaría conduciendo al oso polar por un lado y a las ostras por otro. La datación de moléculas como la hemoglobina de la sangre y su índice de concentración en fluidos corporales ha permitido por el momento el diseño de un reloj molecular que sitúa en el tiempo las diferentes mutaciones y por tanto la aparición sucesiva de nuevos organismos. El biólogo danés David Hillis plasmó en un árbol circular la relación entre tres mil especies diferentes atendiendo a su parentesco molecular. El dibujo resultante recuerda de hecho incluso a un reloj.

Árbol circular de aparición de especies según dataciones mediante el reloj molecular realizado por David Hillis en el año 2010.

La genética molecular ha proporcionado el espaldarazo definitivo a la idea genial de Darwin, pero en realidad no era necesario llegar a la tecnología punta del siglo XXI para confirmar que es la evolución lo que nos ha traído hasta donde estamos. Mediante una sencilla abstracción comprenderemos hasta qué punto resulta evidente todo esto. Podemos imaginarnos, como en un juego, que a un biólogo de otro planeta le presentamos nuestra naturaleza actual y le pedimos que sin ningún tipo de prejuicios intente repetir el mismo sistema vivo a partir de las bases más sencillas posibles. Supongamos también que este biólogo alienígena no ha oído hablar nunca de la teoría de la evolución, pero se trata de un científico serio e inteligente. Nuestro extraterrestre deberá mirar hacia atrás para encontrar el camino más fácil por el que tal diversidad de seres, con sorprendentes coincidencias al mismo tiempo, haya podido producirse. Como es muy listo y tiene todos los datos a su alcance, pero no una conclusión presentada de antemano, habrá de diseñar un mecanismo de multiplicación y derivación. Porque derivar unas formas de otras es más sencillo y eficiente que crear de manera continua formas absolutamente nuevas, es decir, que partan de cero cada una de ellas. Si ustedes siguen una lógica estricta paralela a la que usará el biólogo extraterrestre se darán cuenta de que el único camino para reproducir un sistema vivo como el de la Tierra es inventar la evolución de las especies, que se van transformando unas en otras en procesos sucesivos y sin pausa mediante la selección natural. Sólo así puede recrearse con fidelidad la vida que presenciamos, conjugando al mismo tiempo su diversidad y su semejanza. Nuestro planeta lleva escrito en cada hoja, en cada órgano, en cada ser, el libro de la historia de la evolución que lo hizo posible. Solo hay que mirar sin prejuicios para aprender a leerlo.

La vida grabada en piedra

Qué bonito es ser un fósil. Incluso mejor que ser una momia. Porque si somos una momia duraremos miles de años, pero si somos un fósil persistiremos por millones, tal vez miles de millones de años. Y además daremos menos miedo. Lo que pasa es que resulta muy complicado convertirse en un fósil. Únicamente lo consiguen el 0,01 por ciento de los seres vivos, y se trata de una estimación optimista. Lo normal cuando un organismo muere es que sea inmediatamente devorado por carroñeros, que sólo dejarán sus huesos mondos. Eso si tiene huesos, porque si es blando no quedará nada. Los huesos duran un poco más, pero pasados como mucho cincuenta años terminan deshidratándose, es decir, pierden el agua interna, y se vuelven tan quebradizos que se disuelven en polvo. Y adiós. Hemos acabado. Para mantenerse preservado más tiempo hay que estar sepultado, y un enterramiento accidental resulta algo muy raro en la naturaleza. Pero eso es lo primero que se necesita para llegar a ser un fósil, quedar enterrado. Y en el medio adecuado. Sólo las rocas sedimentarias, las que son relativamente blandas, sirven para hacer fósiles. Si quedamos sepultados entre trozos de mármol de nada nos vale. Así que si un organismo ha muerto, ha quedado enterrado y yace sobre rocas sedimentarias, ya tiene alguna posibilidad de llegar a ser un fósil. Ahora falta lo más difícil: que haya agua cerca para que penetre en las zonas huecas del cuerpo y los minerales disueltos en el agua se infiltren en la estructura del animal o la planta, rellenando los espacios que deja la descomposición. Si todo sale bien tendremos un fósil, que no es otra cosa que una impresión mineral del organismo fallecido. Lo normal es que sólo se conserve la huella de las partes duras, como caparazones o esqueletos, aunque a veces, en circunstancias muy favorables, pueden llegar a quedar evidencias de los órganos blandos del cuerpo. Hoy día el concepto de fósil se ha extendido algo más y no sólo incluye a los restos anatómicos, sino también a los rastros dejados por la actividad viva antigua, tales como túneles excavados por gusanos, pisadas conservadas en una roca que se endureció a partir del barro, excrementos, resina, huevos, e incluso seres completos congelados, como los mamuts hallados en Siberia. Todo eso son fósiles, aunque la mayoría de los que encontramos siguen siendo moldes en piedra del esqueleto del animal original o del tronco de la planta primitiva.

Aunque no hubiera fósiles seguiríamos sabiendo que la evolución existe. Las pruebas que hemos visto hasta el momento dejan claro el proceso. Cuando Darwin desarrolló su teoría apenas se habían encontrado fósiles, y sin embargo llegó a sus conclusiones sin necesitarlos. Pero es como si la naturaleza hubiera puesto los fósiles ahí para convencer a los escépticos. Resultan una ayuda inestimable para poder ver y casi palpar a los organismos desaparecidos hace mucho tiempo. Los fósiles son un milagro geológico que nos permite reconstruir el aspecto de esos seres y no sólo aproximarnos a ellos a través de su ADN o de la diversidad de la vida actual. Por eso la búsqueda de fósiles se ha convertido en una de las actividades claves de la biología evolutiva. Hasta arrancado el siglo XX la escasez de fósiles se debía a que no se sabía dónde encontrarlos, y también a que casi nadie los distinguía. Muchas personas han caminado literalmente sobre fósiles creyendo que eran simples piedras. Ahora podemos identificar las zonas ricas en fósiles estudiando el pasado geológico de la Tierra y los buscamos cerca de antiguos lagos, donde el suelo era más blando y había agua con minerales disueltos, o en zonas que fueron suelos marinos. Y también hemos aprendido a reconocerlos muy bien, hasta el punto de saber con mucha certeza si un diminuto grano de piedra es en realidad el resto de un ser vivo. Desde mediados del siglo XX el registro fósil disponible para su estudio se ha multiplicado por miles de veces y nos está dejando un retrato de la vida pasada cada vez más exacto y completo. A excepción de ciertas lagunas temporales hoy día podemos reconstruir cómo la evolución fue creando los diferentes tipos de organismos, y los tenemos ahí para verlos, medirlos y analizarlos. Los fósiles han hecho todo eso por nosotros. Qué bonito, desde luego, es ser un fósil.

La fecha generalmente aceptada para la aparición de los animales se cifra en hace unos ochocientos millones de años, aunque varios equipos de investigadores de la India y Alemania creen haber encontrado diminutos túneles en rocas datadas en mil cien millones de años que pudieron ser excavados por un ser parecido a un gusano primigenio. Sea cierto o no, estamos seguros de que los primeros animales eran muy básicos, vivían en el mar y debían parecerse un poco a las actuales esponjas y medusas (o a gusanos muy simples si nos convencen de la hipótesis de que esos túneles misteriosos tienen origen biológico). La progresiva aparición de órganos más complejos diversificó lentamente a esos seres, de manera que hace unos seiscientos millones de años ya existían especies muy distintas, algunas ligeramente parecidas a los actuales moluscos, como almejas o mejillones, pero sin concha. El problema pues estribaba en que todos esos animales eran de cuerpo blando y por tanto no esperábamos disponer de muestras de ellos en el registro fósil. No lo esperábamos, pero ocurrió. En 1948 un geólogo llamado Reginald Sprigg estaba realizando un estudio minero en una región desértica del sur de Australia cuando le entró hambre y se sentó sobre unos estratos de roca a dar cuenta de su almuerzo. Entonces se fijó en unas livianas impresiones que parecían cubrir algunas lajas de la piedra y comenzó a remover las rocas. Enseguida cayó en la cuenta de que se trataba de fósiles de animales muy antiguos, pensó que de hace unos 550 millones de años, y lo sorprendente es que estaban muy bien conservados. Eran reconocibles no sólo las estructuras corporales sino incluso detalles de la anatomía interna. El yacimiento se encontraba en una zona conocida como Ediacara Hills, y Ediacara en lengua indígena significa «nacimiento de las aguas». Qué nombre tan bien puesto. Parecía una premonición de la riqueza científica del lugar.

Porque lo mejor de todo es que los fósiles no databan de 550 millones de años atrás, sino que eran anteriores, de hace unos 610 millones de años. Se trataba pues de la primera vez que los biólogos podían ver y estudiar especies tan antiguas. Los seres de Ediacara se habían conservado gracias a un montón de afortunadas coincidencias. Vivían en un mar poco profundo, muy cerca de la costa, y el fondo estaba formado por un barro suave. El vaivén de las olas iba alzando continuamente capas de ese fango, que se depositaba sobre los organismos muertos antes de que otros absorbieran sus nutrientes. El índice de acidez de ese mar no facilitaba la aparición de muchas bacterias, de manera que los animales difuntos se salvaron también de ser digeridos por microorganismos. Finalmente el mar se secó y el barro se endureció, pero lo hizo sin tensiones, así que los restos conservados allí dentro no se partieron en trozos diminutos. Hoy día hemos encontrado algunos otros yacimientos fósiles de ese periodo, uno de ellos en el parque natural gallego de O Courel, en España, y otro muy importante en el norte de Rusia. Los mismos animales, o muy similares, aparecen en todos los sitios, por lo que el conjunto de esos organismos ha recibido el nombre de fauna ediacariense. Algunos han sido datados en una edad tan temprana como hace 645 millones de años. Estamos presenciando una etapa relativamente próxima al surgimiento de la vida compleja. Hemos tenido mucha suerte encontrando tales fósiles, más aún por lo bien conservados que aparecen sus cuerpos en las impresiones.

La mayoría de los fósiles de Ediacara parecen hojas alargadas con una especie de pie, que se supone servía para fijarse al suelo marino. Otros organismos son similares a discos esponjosos o a pequeños paraguas con flecos colgando. Parece que algunos tenían partes ligeramente duras, indicios de una evolución primaria hacia los caparazones. Y eran grandes: algunos llegaron a medir más de un metro de largo o de diámetro. Pero ninguno de estos organismos poseía nada parecido a una cabeza, ni a extremidades, ni a ojos. Ni siquiera presentaban boca o aparato digestivo, y esto es algo grave. Los animales nos diferenciamos de las plantas básicamente en que no podemos generar nuestro alimento mediante fotosíntesis y debemos tomarlo del entorno, así que necesitamos ingerirlo. El hecho de que ninguno de los ejemplares de Ediacara tenga boca o saco de digestión hizo dudar de que se tratara de animales del todo, y llevó a suponer que tal vez fuesen más bien un estadio fallido de la evolución, una tentativa de crear animales que no prosperó. En 1980 el paleontólogo Adolf Seilacher propuso una hipótesis que ha convencido a muchos biólogos. Seilacher cree que estos organismos se alimentaban cultivando algas o bacterias del azufre en el interior de sus tejidos blandos, a las que protegían del entorno y de las que se aprovechaban extrayendo nutrientes. No es algo demasiado sorprendente; hoy día lo hacen algunas especies de almejas y mejillones. Seilacher bautizó a la fauna de Ediacara como vendozoos, que no serían propiamente ni animales ni plantas, sino un tipo distinto antes desconocido. Sin embargo, descubrimientos más recientes de nuevos fósiles de ese periodo hacen creer que los seres de Ediacara sí eran auténticos animales. Se pueden identificar en ellos estructuras anatómicas que les relacionan con grupos como los moluscos, las estrellas de mar, los caracoles, las esponjas, los corales, los gusanos y hasta los artrópodos, que incluyen los insectos, arañas y ciempiés actuales. No es que la fauna ediacariense consista en tipos antiguos de esos animales actuales, sino que presenta características que sugieren que en ella aparecieron diseños biológicos que gracias a su eficacia han perdurado y evolucionado hasta nuestros tiempos.

Dickinsonia costata, uno de los organismos ediacáricos.

Aunque nos parezcan tan extraños, y tanto si los organismos de Ediacara fueron una tentativa fallida como el origen remoto de muchas especies actuales, lo cierto es que los animales prosperaron. Y de manera rápida e intensa, desde luego. En el plazo de cincuenta millones de años se desarrollaron elementos como la boca, el tubo digestivo, el ano o la cabeza. Si somos conservadores y no aceptamos la idea de que había algo parecido a gusanos hace mil cien millones de años (algo que Seilacher en concreto sí cree que ocurrió), el esquema corporal básico de los animales se formó en un periodo de tiempo bastante corto. ¿Cómo pudo pasar? Pues, como siempre, por la selección natural y la lucha por los recursos. Los animales del estilo ediacariense no buscaban su alimento, sino que o lo cultivaban o esperaban que llegase arrastrado por las corrientes, como hoy hacen las esponjas, las anémonas o los corales. Pero perseguir al alimento da mejores resultados. Ayuda a comer más. A cambio hay que desarrollar estructuras complejas, porque moverse y buscar implica nuevas arquitecturas biológicas. Por ejemplo, órganos de locomoción, que en los casos más simples son pelos surgidos de las células de la piel. También hacen falta músculos y un sistema nervioso. De hecho hacen falta sentidos que nos digan hacia dónde vamos y dónde puede hallarse una presa. El mundo ya no es igual de importante en todas las direcciones, como le ocurre a una esponja, a la que el nutriente le puede llegar de cualquier lado. Para un buscador de alimentos el mundo clave es el que se encuentra en la dirección en que se desplaza, es decir, lo que entendemos por adelante. En la parte delantera, pues, es donde deben concentrarse los sentidos principales. Por supuesto hacen falta un tubo digestivo y un ano para expulsar los excrementos, y cuanto más lejos se encuentre el ano de la boca, mejor. Desplazarse hacia adelante y tener un tubo digestivo hace que el diseño más correcto consista en ser alargado, y ser alargado resulta también más hidrodinámico para seres que viven en el agua. Estamos hablando de los comienzos de la simetría bilateral, en los que el cuerpo se divide en dos partes mediante un eje central y longitudinal. Si partimos a lo largo a un ser con simetría bilateral, como nosotros por ejemplo, y colocamos sólo una parte pegada a un espejo, parecerá que tenemos el organismo completo. Somos simétricos de lado a lado.

Lo más destacado de todo esto es que las principales innovaciones de los animales de hace ente 610 y 560 millones de años se centran en la parte anterior del cuerpo, en la que ahora llamamos cabeza. Acabamos de ver que cuando nos movemos de forma activa lo que hay delante es lo que más nos interesa, y por tanto en la zona anterior deben estar situados los órganos sensitivos primordiales. Por ejemplo, los receptores químicos que nos permitan oler el alimento, es decir, el sentido del olfato, o los ojos que nos faciliten saber dónde vamos y qué hay ahí. También es bueno que la boca se sitúe en esa posición, porque lo que capturemos habrá que llevarlo al interior lo más rápido posible, no se vaya a escapar. Igual ocurre con los oídos o con las antenas que sirven para palpar las cosas, mejor lo ponemos todo al frente. Pero los sentidos necesitan un gran número de conexiones nerviosas para ser útiles. Por tanto era de esperar que en la parte anterior del cuerpo se creara una central de procesamiento de los datos recogidos por los órganos receptores, cerca de ellos para que la respuesta a los estímulos sea más rápida. Esa acumulación de conexiones neuronales dio origen al encéfalo y posteriormente al cerebro. Ya tenemos una cabeza con todo lo más o menos necesario. En último término debemos nuestro cerebro, pues, a que algunas especies animales decidieron dejar de esperar la comida y fueron a buscarla por sus propios medios.

Para moverse también resulta útil una estructura flexible pero sólida que sostenga los músculos. Es decir, un esqueleto. Los primeros esqueletos eran líquidos. ¿Cómo que un esqueleto líquido? Pues muy fácil, incorporando agua a nuestro interior y manteniéndola a una presión mayor que la del exterior. La diferencia de presión nos dará solidez y al mismo tiempo la densidad de agua nos hará flexibles. Los esqueletos líquidos son muy frecuentes en la naturaleza incluso hoy día y la mayoría de los gusanos actuales los emplean. La lombriz de tierra es muy hábil excavando gracias a ellos, y sin su esqueleto líquido no podría horadar el suelo como lo hace porque no dispondría de la tensión interna necesaria. Pero los mejores esqueletos son los sólidos, formados por células llenas de calcio, quitina y otras sustancias minerales que concentradas forman compuestos muy duros. Un esqueleto sólido puede ser externo o interno. Lo mismo da para sus fines. Las langostas y los demás crustáceos, los insectos y los otros artrópodos, tienen esqueletos externos y les va muy bien. En ellos, como nosotros, apoyan sus músculos y tendones, y además les sirven de capa protectora frente a agresiones exteriores. En los vertebrados grandes, como anfibios, reptiles o mamíferos, los tendones arrancan desde el esqueleto interno hacia afuera, y en los animales de esqueleto externo la disposición muscular es la contraria, con los tendones creciendo de fuera a adentro. Eso es todo, pues la función resulta la misma.

La aparición de los esqueletos sólidos fue una buena noticia para los seres que los emplearon y un gran logro evolutivo, aunque al principio apenas se trataba de una estructura de apoyo muy liviana. El ser más antiguo descubierto con un esqueleto primitivo procede precisamente de la época de Ediacara. Ya vimos que algunos de esos organismos empezaban a desarrollar partes firmes, y a mediados de 2012 un equipo de la Universidad de California confirmó el hallazgo de una especie, bautizada con el nombre de Coronacollina acula, que poseía ya una arquitectura de sostén completa formada por partes sólidas. Este organismo tenía forma de campana y en su área superior presentaba una corona endurecida (de ahí su nombre) de la que pendía el resto del cuerpo. De esa corona salían cuatro largas espinas, de casi medio metro de largo, que le ayudaban a sostenerse en vertical y fijarse al lecho marino. La capa de sedimentos en que se ha encontrado a Coronacollina acula data de hace 560 millones de años, así que algunos biólogos empiezan a estar más convencidos de que aquella rara fauna ediacariense no se extinguió del todo, sino que el linaje de algunas de esas especies perduró y nos ha dejado inventos biológicos tan importantes como el esqueleto.

Desgraciadamente no hemos tenido aún la suerte de encontrar fósiles de animales en los que una cabeza en formación o un esqueleto en vías de desarrollo aparezcan claramente. Estamos esperando que en alguna parte del planeta un grupo de rocas esconda el insólito conjunto de coincidencias que se produjo en Ediacara Hills y nos rellene ese vacío. Pero sabemos que la evolución fue muy rápida porque algunos fósiles aislados así nos lo indican. Hace 550 millones de años ya encontramos organismos con conchas perfectamente formadas. Los ejemplos más rotundos consisten en un pequeño animal llamado Cloudina carinata, que presenta un caparazón bastante complejo un tanto parecido al de algunos moluscos actuales, como la cañaílla que tanto nos gusta comer. Los mejores fósiles de Cloudina carinata se han encontrado en Extremadura y nos presentan a un ser mucho más evolucionado que los extraños bichos de Ediacara. Y a continuación, con una velocidad vertiginosa en términos geológicos, tuvo lugar la primera gran diversificación de los animales, que se produjo en apenas diez millones de años y de una manera tan brutal que a esa época se le ha llamado la Explosión Cámbrica, ya que se produjo en la etapa de la Tierra conocida como Cámbrico. Aquí el registro fósil se enriquece de nuevo gracias a que las estructuras de los animales son más duras y mineralizan mucho mejor. Hace unos 540 millones de años encontramos ejemplares de animales perfectamente construidos e identificables, que se movían, cazaban, poseían esqueleto y boca y cabeza y todo lo demás, e incluso son reconocibles en relación a muchos tipos actuales de seres vivos.

Se han dado varias explicaciones para tratar de entender por qué, después de un larguísimo periodo de evolución muy lenta, la naturaleza pareció de pronto estallar en un frenesí de creación de criaturas. Por ejemplo, se propone que hubo una intensa proliferación de plantas acuáticas que facilitaron grandes cantidades de alimento a los animales de entonces. También se ha lanzado la hipótesis de que se generalizó entre los organismos la capacidad de sintetizar colágeno en altas cantidades, y el colágeno es la proteína esencial para construir cuerpos. Hay otras ideas, como que el oxígeno disponible en el agua alcanzó un nivel crítico que beneficiaba el metabolismo, o que una serie de mutaciones incrementaron el papel de los genes Hox, por lo que se disparó la variabilidad de los modelos biológicos básicos. El asunto sigue en discusión, pero lo cierto es que la Explosión Cámbrica está ahí y nos permite, por primera vez, contemplar a especies animales con toda la complejidad actual. Uno de los fósiles de esta época más conocido es el trilobites, que seguro han visto alguna vez porque los hay a millones. Aparecen en estratos de hace 540 millones de años y pervivieron hasta hace 250 millones de años. Lo hay de muchos tamaños, desde pocos centímetros hasta más de medio metro, y presentan una forma ovalada y aplanada, con la espalda cubierta por un gran caparazón que seguramente es el responsable de que hayan fosilizado tan bien. Si una persona sin formación en biología se encontrara con un trilobites vivo no se extrañaría lo más mínimo y pensaría que se trata de un cangrejo o una cochinilla. Porque lo trilobites son animales muy parecidos a muchos que hoy continúan conviviendo con nosotros. Tienen una cabeza con boca, encéfalo y, lo mejor de todo, ojos compuestos increíblemente buenos, similares a los de los insectos actuales. En algunas especies los ojos cuelgan de apéndices, al estilo de las gambas o los caracoles. Es posible que unos ojos tan estupendos contribuyeran a su éxito ecológico, pues los trilobites se extendieron por todos los mares del planeta. El tórax está formado por segmentos unidos que le permitían una notable movilidad, de los que sobresalen pares de pequeñas patas. Tienen branquias, órganos internos, sistema digestivo y nervioso, y torrente circulatorio con un corazón dorsal. El final de su cuerpo se llama pidigio, y consiste también en una serie de segmentos pero más fuertemente sellados entre ellos, entre los que aparece el ano. Se cree que se alimentaba de los nutrientes disueltos en el fango que filtraba a través de su boca, pero además podía cazar pequeñas presas. El trilobites es un animal hecho y derecho de hace tanto como 540 millones de años.

Fósil de trilobites de la especie Phacops rana, que vivió hace 405 millones de años.

Y no debió de estar solo. Simplemente, el caparazón y el éxito biológico del trilobites han facilitado que lleguen muchos ejemplares fósiles hasta nosotros. Sabíamos que durante la Explosión Cámbrica surgieron grandes cantidades de especies, pero nos faltaban más restos de las mismas. Y donde más necesaria era, la suerte acompañó de nuevo a los científicos. Cerca de las Montañas Rocosas del norte de Canadá, en una zona conocida como Burgess Shale, existe una amplia extensión de losas de pizarra que se formaron hace 515 millones de años a partir del sedimento de un fondo marino. Con el paso de los siglos la presión tectónica elevó las rocas hasta dos mil metros de altitud. Allí escondían un tesoro: una de las mayores concentraciones de fósiles del Cámbrico jamás conocida. El primero en descubrirlo fue un naturalista aficionado sin formación científica, Charles Walcott, que demostró sin embargo más habilidad manejando restos fosilizados que todos los catedráticos de su época. Walcott llegó en 1909 a Burguess Shale atraído por los rumores de que había cadáveres de extraños animales insertados en la rocas. Cuando lo vio con sus propios ojos no daba crédito. Allí, grabados delicadamente en las losas de pizarra, prácticamente expuestos a la superficie, se encontraban muchos de los animales que poblaron los océanos hace más de 510 millones de años. Hasta la fecha se han recogido casi ochenta mil fósiles de centenares de especies distintas y se han encontrado otros yacimientos del mismo periodo, uno de ellos incluso más espectacular que Burguess Shale situado cerca de la ciudad china de Chengjiang. Hoy día la datación de esta fauna alcanza hasta los 530 años de antigüedad, y en algunos casos del yacimiento chino se eleva hasta los 570 millones de años.

Como en Ediacara Hills, en Burguess Shale la fortuna se alió para preservar casi perfectamente los cuerpos de los animales. Todas esas especies vivían en la zona costera del mar y al parecer desde los acantilados se desprendían de vez en cuando grandes cantidades de arcilla. La arcilla caía a plomo sobre los animales y los enterraba de golpe. Gracias a su composición química y a la ausencia de oxígeno el suelo facilitó la impresión incluso de los tejidos blandos, de manera que estos seres mineralizaron estupendamente. Ver en vivo los fósiles de Burguess Shale es como viajar en el tiempo. Parece que podemos tocar y casi oler a esos animales. Y lo mejor es que muchos de ellos ya se corresponden sin duda con grupos de organismos actuales, como artrópodos, anélidos y moluscos. Además encontramos otros cuya estirpe no ha sobrevivido, pero que revelan caminos evolutivos paralelos que generaron multitud de formas vivas hasta agotarse. El estudio a lo largo de más de un siglo de los fósiles de Burguess Shale y de los otros yacimientos de la misma época nos ha desvelado la diversidad de la vida tras la Explosión Cámbrica, que aclara el origen evolutivo de muchos animales modernos. Cuando esos seres existieron habían pasado desde los primeros organismos remotamente zoomorfos, recordémoslo, apenas 230 millones de años. Cuando localiza ventajas evidentes ya sabemos que la selección natural puede trabajar muy rápido.

¿Cómo eran los animales de Burguess Shale? La mayoría no presenta caparazón aparente, pero sí esqueletos externos parecidos a los de los crustáceos actuales. También tienen cabezas dotadas de bocas muy potentes, por lo que debían ser sobre todo depredadores. Los cuerpos suelen terminar en una cola más o menos pronunciada y disponían de apéndices para atrapar a sus presas, al estilo de la trompa de un elefante o de los tentáculos de un calamar. En muchos ejemplares se han identificado ojos perfectamente formados. Algunas especies, como Opabinia regalis, disfrutaba de hecho de cinco ojos que le proporcionaban una visión circular de 360 grados. Otro, llamado Pikaia gracilens, podría ser el primer ancestro de los vertebrados ya que poseía un cordón cartilaginoso que encerraba una médula espinal. En general todos eran pequeños, de entre cinco y doce centímetros de longitud. Pero el más sorprendente de todos estos animales resultó mucho más grande, llegando al metro de largo. Se trata de Anomalocaris canadensis y debió ser el depredador más terrorífico de su época. Incluso si nos lo encontráramos hoy día saldríamos huyendo sin dudar. Parecido a una gamba enorme (de hecho «anomalocaris» significa textualmente «gamba extraña»), de su cabeza salían dos apéndices en forma de brazos armados con espinas muy afiladas con las que podía ensartar a sus presas, y la boca era una máquina de devorar compuesta por 32 láminas circulares provistas de pequeñas púas aserradas que se cerraban unas sobre otras como el obturador de una máquina fotográfica. Dotado de potentes aletas laterales y de exoesqueleto, está claro que se movía a gran velocidad. Pero lo más efectivo era su vista. Un estudio realizado en 2011 por miembros del Consejo Superior de Investigaciones Científicas español sugiere que los dos ojos compuestos de este animal son los más elaborados encontrados hasta ahora en la naturaleza. Medían tres centímetros de diámetro y contenían 30.000 lentes cada uno. La visión de Anomalocaris canadensis debía ser excepcionalmente clara para cazar en aguas turbias, con una resolución que sólo se halla ahora en depredadores muy especializados como las libélulas. Era, en fin, un bicho muy evolucionado y tremendamente peligroso. Les dejo unas reconstrucciones de los tres animales de Burguess Shale que les he mencionado para que no tengan que estrujar su imaginación.

La conclusión más importante del estudio de la fauna cámbrica es que los diseños esenciales de la vida animal actual ya se hallaban presentes hace más de 540 millones de años. La evolución se aceleró en ese periodo y creó muchas formas que han perdurado hasta hoy. Algunas son tan importantes como los vertebrados, o sea, animales con esqueleto interno, que es el grupo al que pertenecemos nosotros. Los vertebrados también surgieron en la Explosión Cámbrica y el ejemplar más antiguo que se conoce fue encontrado en China, cerca de la ciudad de Yunan. Se le bautizó con el nombre impronunciable de Myllokunmingia fengjiaoa, y aunque algunos biólogos discrepan de que sea un vertebrado cien por cien no hay muchas dudas de que posee una espina cartilaginosa y, sobre todo, un cráneo. Es muy antiguo, datado en hace 530 millones de años, lo que no debe extrañarnos demasiado porque si los esqueletos externos están bien documentados en esa época resulta fácil aceptar que paralelamente se desarrollaran esqueletos internos. Con su cabeza, sus aletas, su cola y sus branquias, a este organismo le faltaba poco para ser un pez, y el paso para alzarse con el podio temporal de primer pez lo dio hace 525 millones de años otro animal bastante parecido, el Haikouichthys ercaicunesis. Haikouichthys ercaicunensis medía sólo dos centímetros y medio, pero en ese espacio disponía ya de cráneo separado del resto del cuerpo, branquias, una gran aleta dorsal y, sobre todo, de vértebras. Hay quien tampoco está de acuerdo en considerar a este animal como el primer pez, pero sin duda presenta un estadio muy cercano a la aparición de peces incuestionables como los ostracodermos, encontrados en estratos fósiles de hace 510 millones de años. Por cierto que los ostracodermos se llaman así porque añadían a su esqueleto interno un caparazón externo. Muchos depredadores debía de haber por ahí para necesitar tanta armadura.

Pikaia gracilens.

Opabinia regalis.

Anomalocaris nathorsti y Anomalocaris canadensis.

Fíjense que en apenas cien millones de años hemos pasado de los curiosos seres blandos de Ediacara a disponer de peces que igual hasta cocinaríamos con gusto. La Explosión Cámbrica dejó una gran riqueza biológica pero a cambio disparó la competencia por los recursos. Al cabo de un tiempo la existencia se hizo mucho más difícil, con Anomalocaris canadensis y otros cazadores al acecho y con una fuerte lucha por conseguir nutrientes. Se daban las condiciones para una actuación intensa de la selección natural, que provocó la extinción de numerosas especies. Nos dejaron sus magníficos fósiles y se fueron. Otras consiguieron evolucionar gracias a dotarse de novedosos elementos útiles. Por ejemplo varios tipo de peces llamados placodermos (sí, exactamente, con armadura externa similar a la de los ostracodermos) descubrieron hace 460 millones de años la mandíbula articulada, un hueso de la boca que se convierte en móvil y que resulta fantástico para comer, cazar y en definitiva para acceder a nuevos nichos alimenticios. Los placodermos han tenido tanto éxito que aún hay por los océanos algunos descendientes suyos. Por su parte, otros peces agrupados bajo la denominación de octeictios (que nombres más feos, desde luego, tienen todos estos peces) se dotaron de pulmones. Ocurrió hace unos 450 millones de años, y en principio parece que se trataba sólo de cavidades que se llenaban o vaciaban de agua para ayudar a la flotación, igual que hacen ahora los submarinos para ascender o descender. Una serie de mutaciones genéticas en los osteictios lograron que esos huecos se aprovecharan también para mejorar la captación de oxígeno, al tiempo que se especializaban como vejiga natatoria. Así, aunque sumaran en principio poco oxígeno al que llegaba por las branquias, los pulmones suponían un órgano útil por partida doble. Fue un triunfo, porque peces pulmonados muy próximos a los osteictios siguen existiendo, y no sólo eso: todos los animales terrestres venimos de ellos. Son nuestros antepasados por línea casi directa. Si recorriéramos el árbol genealógico de los seres humanos retrocediendo en el tiempo llegaría un momento en que nos encontraríamos con la fotografía de un osteictio entre nuestros ancestros. Además, algunos de estos peces empezaron a desarrollar, miren por dónde, aletas carnosas y fuertes dotadas de huesos internos.

Hemicyclaspis, un pez ostracodermo primitivo muy abundante hace 420 millones de años.

O sea, que estamos seguros de que mares y océanos andaban muy concurridos a partir del Cámbrico. Parece que hace 450 millones de años hubo una drástica disminución del número total de especies, aunque los animales sobrevivientes se multiplicaron con gran eficacia. Y hace unos 420 millones de años ocurrió algo más. En esas aguas atestadas de seres vivos apareció un tipo de depredador terrible, el más voraz y mejor preparado para la caza que había existido hasta entonces. Un Anomalocaris canadensis, de hecho, constituiría un apetitoso bocado para esta nueva bestia. Estamos hablando de los tiburones. Pues sí, los tiburones son uno de los peces más antiguos que sobreviven, y lo seguirán haciendo si somos capaces de dejar de exterminarlos para hacer sopa con sus aletas.[29] En la actualidad se cuentan 368 especies de tiburones distribuidas por todos los mares del mundo, incluso en algunos ríos, y no son muy diferentes de los primeros tiburones que aparecieron. En todo caso los antiguos daban más miedo. Los océanos primitivos se llenaron de tiburones como el helicoprion, que tenía una dentadura en espiral y extensible, el hybodus, que podía comer peces más grandes que él, el edestus, con mandíbulas en forma de tijeras, o el más famoso, el Carcharodon megalodon, un tiburón gigantesco de hasta 18 metros de largo armado con más de un centenar de dientes tan largos como cuchillos de carnicero. Lo peor no eran sus bocas. La naturaleza nunca había producido antes un ser tan ágil, dotado de sentidos tan agudos, tan silencioso en sus movimientos, con una visión excelente, un olfato capaz de detectar rastros químicos a kilómetros de distancia y con la capacidad incluso de percibir las diminutas corrientes eléctricas generadas por otros seres vivos.

No se sabe en realidad la influencia de la aparición de los tiburones en los mares de hace 420 millones de años, pero eran depredadores invencibles y sin duda aumentaron la presión biológica sobre otras especies, bien por devorarlas directamente, bien por privarlas de alimento. El agua empezaba no sólo a ser un lugar incómodo y difícil, con muchos seres compitiendo por los mismo recursos, sino también cada vez más peligroso. Algunos organismos se adaptaron para refugiarse en las profundidades abisales del océano, donde hoy viven al menos seis mil especies diferentes a más de mil metros bajo la superficie. Pero había otra opción. Quizá salir del mar fuese una buena alternativa. Ahí fuera, cruzando el límite hasta ahora infranqueable de las costas, se encontraba la tierra firme. Un lugar extraño, expuesto a las radiaciones del sol y donde los movimientos no se veían facilitados por la flotación marina, donde había que extraer el oxígeno directamente del aire y donde un esqueleto fuerte no era sólo conveniente, sino necesario. Pero al otro lado de la balanza estaba el hecho de que las plantas colonizaron tierra firme hace 450 millones de años, así que en ese entorno extraño había ya muchas cosas que comer y nada que nos amenazara ni nos hiciera la competencia. Por eso, porque el nuevo nicho ecológico ofrecía grandes oportunidades, la selección natural empujó a algunos seres a intentar la aventura. Hace cuatrocientos millones de años más o menos algunos peces se animaron a abandonar el agua salada de los mares y penetrar en los continentes.

En tierra firme. Dinosaurios y mamíferos

Si alguna vez han visitado Singapur sabrán que la ciudad se dispone en torno a una profunda bahía que penetra hasta casi el mismo centro urbano. Hace un par de años allí estaba yo, leyendo tranquilamente junto al agua y descansando después del trabajo, cuando presencié una escena insólita: un pez feo y negro salió del agua, se subió (reptó, podría decir) hasta las gradas del muelle y empezó a mordisquear las algas que estaban adosadas a la piedra. Al cabo de un ratito, cuando le faltó aire supongo, regresó al agua, respiró, y volvió a salir para seguir comiendo; para moverse sobre las gradas usaba más su vientre que sus aletas. No podía creer lo que estaba viendo. A partir de ese día frecuenté el lugar y lo observé otras veces hacer lo mismo. En una de las ocasiones incluso atacó a una paloma que estaba por allí picoteando algas también. ¡El pez defendía su territorio terrestre! Algunas de sus excursiones para comer duraron más cuarenta segundos, según pude cronometrar. Eso ocurrió a principios de 2012 y desde entonces he intentado averiguar el nombre de ese pez, sin éxito. Es muy vulgar, parece una merluza mediana y negruzca. Pero sale del agua. Y se alimenta allí. Su esqueleto puede sostenerlo. Está aprendiendo a aprovechar un nuevo recurso nutritivo, y está claro que cuanto más tiempo logre aguantar la respiración, o más consiga asimilar algo de oxígeno del aire, más ventajas tendrá. Sé que hay muchos peces que se desplazan fuera del agua. El caso más conocido reside en la perca trepadora india o Anabas testudineus (no es en realidad una perca), que ha modificado sus branquias para que puedan almacenar agua y respira de ese depósito, lo que le permite largos desplazamientos terrestres. Tanto que llega a subir a los árboles usando sus espinas y su cola a modo de ganchos, de ahí lo de trepadora. Pero a mí me emocionó ver a mi feo pez negro saliendo del agua a rastras. Era como asistir en directo a un pequeño capítulo de la evolución.

De todas formas los biólogos intuyen que los primeros animales en aventurarse en tierra firme no fueron peces, sino crustáceos del estilo de las actuales cochinillas de humedad, esos bichitos que se enrollan sobre sí mismos formando una bola cuando los descubrimos. Pese a los muchos siglos transcurridos la cochinillas no son del todo animales terrestres, ya que necesitan estar en contacto con algo mojado para poder respirar, lo que hacen todavía mediante unas láminas similares a agallas. De esas cochinillas primitivas y de posteriores migraciones de otras especies parecidas se deriva la enorme cantidad de crustáceos, artrópodos y moluscos terrestres de hoy. Pero el camino a los mamíferos no pasa por ellos. La divergencia evolutiva fue anterior, en el mar. Nosotros provenimos según todos los indicios de los peces pulmonados. Lo que quiere decir que un pez pulmonado consiguió respirar oxígeno del aire, fortalecer su esqueleto para que aguantara su propio peso, adecuar su piel para soportar las radiaciones solares y transformar aletas en patas. Y aunque a los escépticos de la evolución les encanta decir que no hemos encontrado individuos que posean esas propiedades de forma parcial, lo cierto es que sí que los tenemos. Disponemos de fósiles que representan cada uno de esos pasos evolutivos y en algunos casos se trata incluso de animales que viven todavía. Podemos poner el ejemplo de los dipnoi, un grupo de peces que sigue existiendo en África, Sudamérica y Australia, lo que refleja su gran antigüedad y su origen común. Literalmente dipnoi significa «doble respiración», ya que estos peces usan por igual pulmones y branquias para respirar. El tipo australiano, llamado Neoceratodus forsteri, no sólo puede realizar largos desplazamientos por tierra firme, sino que para ello han fortalecido sus aletas con huesos resistentes que las acerca mucho a las patas. Aquí tienen la imagen de un Neoceratodus forsteri. ¿Les parece más anfibio que pez? Pues es un pez, pero un pez modificado, un eslabón evolutivo congelado de la etapa en que salimos del agua.

Neoceratodus forsteri.

La explicación de que sobrevivan especies como ésta, consideradas fósiles vivientes, resulta sencilla. La selección natural no actúa en línea recta. Cuando una especie se ramifica en varias no todas las descendientes cambian en igual medida. Una rama puede evolucionar muy rápido y otra quedarse prácticamente detenida durante siglos y siglos. Depende de muchos factores: la necesidad o no de nuevos nichos ecológicos, que se produzcan las mutaciones adecuadas, que la rama de cambio lento siga siendo viable en su entorno… Para nosotros esta diferencia de ritmos evolutivos es una suerte, pues nos permite contemplar a especies vivas que son como fotos fijas del pasado y nos dan muchas pistas de cómo se produjeron las sucesivas transiciones. Los fósiles vivientes se corresponden de forma sorprendente con los fósiles verdaderos de animales extintos.

En el año 2004 se produjo un gran hallazgo para la paleontología. Un grupo de científicos estadounidenses se trasladó a la isla Ellesmere, en el norte de Canadá, que hace cuatrocientos millones de años era una marisma tropical, convencidos de que allí se daban buenas condiciones para hallar restos de los animales que pasaron del agua a la tierra. Sus análisis se vieron espectacularmente confirmados cuando encontraron fósiles muy bien conservados de un pez que ya no era del todo un pez, sino que se acercaba mucho a lo que conocemos como anfibios o reptiles. Se le bautizó como Tiktaalik roseae, vivió hace 385 millones de años y sus características indican que supone un paso más allá, pero decisivo, en la evolución de los peces pulmonados. Tiktaalik roseae medía entre 75 centímetros y metro y medio. Tenía escamas y branquias como los peces, pero también disponía de pulmones perfectamente utilizables, de articulaciones en las extremidades que incluían hombros, codos y muñecas funcionales, un esqueleto con costillas y, por primera vez en la naturaleza, un cráneo unido al tronco por un cuello, lo que le permitía mover la cabeza sin tener que girarse entero. Incluso disponía de un sistema de audición modificado para percibir mejor los sonidos en el aire y no en el agua. Hoy día todos los biólogos están de acuerdo en señalar a Tiktaalik roseae como la transición definitiva entre un organismo marino y uno terrestre. Tal vez el animal actual que más se le parece sea el cocodrilo, que posiblemente se trate de un descendiente suyo bastante directo. Aquí tienen el fósil de la parte anterior de Tiktaalik roseae y una reconstrucción para que opinen.

Tiktaalik roseae.

Hemos encontrado más especies intermedias entre seres acuáticos y terrestres, pero tampoco es cuestión de hacer de este capítulo un listado de fósiles. Basta con que sepan que, vivos o extinguidos, la cantidad de especímenes intermedios hallados para casi cada paso de la evolución es ya abrumadora. Y eso que era difícil convertirse en fósil. Lo que ocurre es que en realidad todos los individuos, incluidos nosotros, somos ejemplos de especies intermedias entre algo y otra cosa, entre nuestros antepasados y nuestros futuros desarrollos. Ni Tiktaalik roseae ni ningún otro animal puede considerarse en sí mismo intermedio, como si su finalidad consistiera únicamente en avanzar hacia otra especie, porque todos los animales fueron y son formas de vida funcionales con una existencia propia enlazada con el proceso evolutivo. Los humanos calificamos de intermedios a algunos seres cuando presentan nuevas e importantes características debido a nuestra necesidad de ordenar para entender, pero se trata de un concepto que no existe en la naturaleza. Para la selección natural todas las especies son intermedias, igual que el eslabón de una cadena existe por sí mismo y a la vez como parte de la cadena. Es algo que nos demuestra no sólo la observación directa de los organismos, sino también la biología molecular. Las mutaciones genéticas se van sumando y almacenando en el ADN hasta que se expresan, pero antes de expresarse ya están presentes como factores potenciales de cambio en las especies anteriores que nosotros no vemos como intermedias. ¿Quieren un ejemplo? Pues sigamos con las aletas y las patas. En diciembre del 2012 un equipo de científicos andaluces anunció que habían localizado uno de los principales genes implicados en la transformación de aletas en patas. Se trata del gen Hox D13, y cuando se activa produce el crecimiento de huesos en las extremidades. Estos científicos hallaron que el gen Hox D13 está presente, aunque con niveles muy bajos de funcionamiento, en muchos peces actuales, así que cogieron embriones del pez cebra común, Danio rerio, y le insertaron mayores cantidades de ese gen. El resultado fue que los embriones desarrollaron gran cantidad de tejido óseo y aparecieron patas con los huesos precursores de muñecas y dedos. Nadie duda que el pez cebra es un pez puro, y sin embargo en sus entrañas genéticas están inscritos los pasos para llegar a caminar. ¿Eso quiere decir que el pez cebra es una especie intermedia? Ni mucho menos, porque el gen Hox D13 aparece en casi todos los peces. Significa, simplemente, que la evolución trabaja sumando alteraciones que en un momento determinado pueden terminar por expresarse. Por eso todos somos, en gran medida, especies intermedias para la selección natural.

Tiktaalik roseae.

La biología molecular nos está enseñando las alteraciones genéticas correspondientes a la mayoría de los cambios esenciales de los seres vivos. Así que ahora vamos entendiendo no sólo la secuencia de la evolución sino también su raíz química. El estudio de ADN de antiguos anfibios y reptiles nos dice que hace 360 millones de años ya se arrastraban por tierra firme animales semejantes a las serpientes, corrían anfibios parecidos a las salamandras y cazaban lagartos pequeños como iguanas o grandes como caimanes. También había muchas cantidades de crustáceos, moluscos, artrópodos e insectos primitivos andantes y voladores. Todo esto nos lo confirma, por su parte, el registro fósil. El ritmo de la evolución se aceleró de nuevo tras la conquista de tierra firme, dando lugar en relativamente poco tiempo a una enorme diversidad de organismos descendientes de los primeros invasores terrestres. A ello contribuyeron dos factores. Por un lado la gran masa de vegetación disponible para comer, que hizo de sustrato en la pirámide alimenticia. Por otro la riqueza de oxígeno en la atmósfera. Hace 360 millones de años el oxígeno alcanzó su máximo histórico, con un 35 por ciento del total de la composición del aire frente al 21 por ciento actual. Los primeros seres terrestres se abarrotaron de ese oxígeno tan nutritivo y sus metabolismos se dispararon. Comenzó la época de los bichos enormes, como las libélulas Meganeuropsis permiana, con una envergadura alar de casi un metro, o el escorpión pulmonado gigante Pulmonoscorpius kirktonensis, que alcanzó el metro y medio de la punta de las pinzas a la cola. Había moscas de ochenta gramos de peso y ciempiés primitivos que en la báscula superarían los doce kilos. Eran verdaderos seres de pesadilla. Las plantas crecieron igualmente de forma desmesurada. Y, por supuesto, también lo hicieron muchos reptiles primitivos. Algunos de ellos evolucionaron para dar origen a los dinosaurios.

La fascinación del hombre por los dinosaurios posee muchos elementos infantiles. Nos hipnotiza su tamaño y su ferocidad, sus garras y dientes, e incluso su inteligencia. En realidad nos asustan y por eso nos gustan. Pero no todos los dinosaurios daban mucho miedo. Ni tampoco todos eran grandes. A los biólogos los dinosaurios les interesan más por otras cosas. En primer lugar porque su triunfo se debió, en principio, a adoptar una postura bípeda. Aunque muchas especies volvieron posteriormente a andar sobre cuatro patas, todos los dinosaurios primitivos caminaban sobre sus extremidades traseras, que crecieron mucho, se situaron bajo el cuerpo, no a los lados del mismo, y desarrollaron pelvis y caderas ligadas al fémur. Con ello consiguieron ser los animales más veloces que habían existido nunca. Los humanos, a excepción de Usain Bolt, no somos muy veloces porque carecemos de un cuello fuerte y de una cola que nos ayude a equilibrarnos, y porque nuestras piernas no son demasiado robustas. Pero los dinosaurios sí tenían cuellos potentes, largas colas y piernas con músculos enormes. Correr mucho fue uno de los secretos de su éxito. El otro consistió en que se aprovecharon de un fenómeno conocido como Extinción Pérmica. Hace 250 millones de años, durante el periodo geológico llamado Pérmico, desapareció casi de golpe el 95 por ciento de la vida en los mares, y en tierra firme se extinguieron el 72 por ciento de los vertebrados y más de un tercio de los insectos. Ha habido otros procesos de quiebra biológica, pero aquél constituyó un verdadero cataclismo que acercó peligrosamente a la vida al borde de su final. Los sobrevivientes posiblemente fueron grupos aislados de individuos que a duras penas volvieron a reproducirse y poblar nuestro planeta. Tardaron millones de años en alcanzar niveles de población comparables a los anteriores. Nadie sabe con certeza por qué se produjo la Extinción Pérmica. Se han propuesto ideas como la explosión de una supernova cerca de la Tierra, el impacto de un asteroide o la emisión masiva de metano a la atmósfera a causa de un vulcanismo extremo. Seguramente hubo una única causa que nunca sepamos. Quizá en el futuro nuestra propia época se vea como un periodo de extinción biológica, ya que desde hace siglos están desapareciendo especies a gran velocidad y en grandes cantidades. Pero los futuros biólogos sí sabrá la causa de esa extinción. Se llama ser humano.

La catástrofe del Pérmico fue fatal pero le vino bien a los antecesores de los dinosaurios. Primero porque el aislamiento de los individuos supervivientes aceleró la selección natural. Hubo muchos mundos-isla en aquel entonces. Y segundo porque los reptiles en concreto se vieron sin demasiada competencia para prosperar. Hace 232 millones de años un tipo de animal comienza a dominar tierra firme. Se llama Herrerosaurus ichisgualantensis y gracias a alcanzar los seis metros de longitud no tenía muchos rivales que se enfrentaran a él. Era bípedo, veloz, disponía de grandes mandíbulas y de garras delanteras prensiles. Los biólogos creen que esta especie seguía siendo un gran lagarto superviviente de la extinción y por tanto aún no se trataba propiamente de un dinosaurio, pero representa una rama evolutiva cercana. El animal al que casi todos los especialistas otorgan el honor de ser el antepasado común de todos los dinosaurios es Eoraptor lunensis, y se parecía bastante… a un pollo. Apareció hace 228 millones de años y con sus treinta centímetros de altura y diez kilos de peso no podía dar mucho miedo. No se correspondía demasiado por tanto al nombre de dinosaurio, que literalmente significa «largarto terrible». Eoraptor lunensis no era terrible y ni siquiera carnívoro del todo, porque debía completar con vegetales una dieta basada en insectos y animales pequeños. Pero mirándolo al detalle no hay duda de que es un protodinosaurio en miniatura. Aquí lo tienen. Es bípedo, posee grandes dientes y garras capaces de atrapar a otros animales, y además una cola que le sirve de contrapeso al correr. Por cierto que desarrolló notablemente los huesos del tobillo, lo que le permitió una gran velocidad en carrera.

Los expertos en dinosaurios son tan apasionados que les cuesta ponerse de acuerdo en mucha cosas, pero hay casi unanimidad en opinar que Eoraptor lunensis dio lugar a todos los dinosaurios posteriores, desde el gigantesco y feroz Tyrannosaurus rex hasta el diminuto Fruitadens haagarorum, que ni siquiera llegaba al kilo de peso. También los grandes herbívoros como el diplodocus, tan largo como dos autobuses unidos, o el triceratops, con su imponente trío de cuernos y sus doce toneladas de peso, descienden de la rama ancestral del Eoraptor lunensis, así como los dinosaurios voladores y la aves actuales. La estirpe de Eoraptor lunensis es una de las más impresionantes de la historia de la Tierra y no hubiera sido posible sin el impacto de la Extinción Pérmica, que despejó el camino y disparó la variabilidad genética. A lo largo de 160 millones de años aparecieron miles de especies de dinosaurios tremendamente diferentes entre sí que dominaron las tierras firmes de nuestro planeta igual que los tiburones se hicieron dueños de los mares. La creencia general de que los dinosaurios se extendieron también por el agua es falsa. Nunca llegaron a adaptarse a la vida marina, y los famosos plesiosauros e ictiosauros fueron en realidad reptiles que volvieron al océano. Pero en el mundo emergido los dinosaurios reinaron y ocuparon todos los nichos ecológicos que la Extinción Pérmica había dejado libres. Evolucionaron con una enorme rapidez y eficacia para hacerlo.

En cualquier buena librería encontrarán muchos libros dedicados a los dinosaurios, y aquí de lo que estamos tratando es de cómo varió la vida a lo largo de la historia. Por eso lo que nos interesa sobre todo es qué aportaron los dinosaurios a la evolución. Sabemos por ejemplo que inventaron las plumas y posiblemente la sangre caliente, pero también el comportamiento gregario. Antes de ellos no se conocen casos de especies que colaboren para la caza con estrategias de grupo, o que cuiden a sus crías durante largo tiempo situándolas por ejemplo en el centro de la manada en épocas de migración. Los dinosaurios hacían todo eso y más cosas. Los descubrimientos más recientes confirman que algunas especies, como el popular velociraptor, lograron un alto grado de desarrollo cerebral y tal vez una notable inteligencia específica. Algunos especialistas consideran posible que una especie concreta llamada troodon o Stenonychosaurus inequalis llegara a disfrutar de sistemas complejos de comunicación e incluso tuviera conciencia como individuo. El troodon apareció tardíamente, hace unos 75 millones de años, pero existen muchos restos de él bien conservados. Los estudios sobre su grado de encefalización, la especialización de sus lóbulos craneales y la magnitud de sus circunvoluciones cerebrales no descartan del todo que pudiera percibirse a sí mismo. Aunque es muy difícil demostrar eso basándose sólo en el análisis de fósiles.

Eoraptor lunensis. Sello postal, Tchad, 2010.

Hay quien cree que si los dinosaurios no se hubieran extinguido seguirían siendo hoy los animales dominantes, y que alguna especie de ellos dotada de una inteligencia similar a la humana ocuparía nuestro lugar en la naturaleza. No es descartable, pero se trata de biología-ficción. Porque el caso es que los dinosaurios desaparecieron de la faz del mundo. Casi todos y de golpe. Sobrevivieron los antecesores emplumados de las aves actuales y quizá, durante algún tiempo, algunos pequeños ejemplares aislados que no lograron reproducirse demasiado. Sobre la causa de la repentina extinción de los dinosaurios hay bastante unanimidad: se considera como hipótesis más posible la caída de un gigantesco asteroide en lo que hoy es el norte de la Península de Yucatán, en México. Una investigación internacional publicada en febrero de 2013 da por definitivamente probada esta propuesta. Hace 66 millones de años (exactamente hace 66.038.000 años, sostiene el estudio), un asteriode de unos diez kilómetros de diámetro se precipitó sobre nuestro planeta. La explosión dejó en toda la corteza terrestre rastros de iridio y tectitas, unas pequeñas esferas cristalinas típicas de los impactos de meteoritos. El golpe fue terrorífico, equivalente a ocho mil millones de veces la potencia de la bomba de Hiroshima, y provocó tsunamis gigantescos, terremotos arrasadores por todas partes y sobre todo una oscura nube de polvo y partículas que ensombreció nuestro planeta durante siglos, disminuyendo drásticamente el número de plantas. Durante meses la Tierra se vio sometida a lluvias ácidas que quemaban la piel y hubo incendios destructores que arrasaron millones de bosques. En un entorno así animales como los grandes dinosaurios no podían sobrevivir. Ser grande tiene ventajas pero también inconvenientes, sobre todo que hay que comer mucho. Por lo tanto la fauna de gran tamaño es muy sensible a la falta de alimento. El registro fósil refleja la catástrofe y nos dice que los dinosaurios herbívoros murieron casi enseguida, y poco después los carnívoros grandes, así hasta la desaparición de los de menor envergadura. El impacto de aquel asteroide, conocido ahora como evento K/T, exterminó no sólo a los dinosaurios, sino también al setenta por ciento de las especies terrestres y el diez por ciento de las acuáticas. Aún ignoramos por qué unas sobrevivieron y otras no, pero posiblemente ser pequeño y vivir bajo el suelo ayudó bastante. Y había unos animales pequeños, huidizos y semisubterráneos llamados mamíferos que lograron aguantar el golpe. Como en una revancha biológica, si un cataclismo despejó el camino de los dinosaurios otro cataclismo los mató y dejó la puerta abierta para la proliferación de los mamíferos.

Así que los únicos dinosaurios vivos que podemos ver hoy día son las aves, y la mayoría de ellas tampoco impresionan demasiado por su ferocidad. Pero quizá no siempre sea así. Un biólogo estadounidense llamado Jack Horner, de la Universidad Estatal de Montana, está empeñado en resucitar a los dinosaurios mediante la ingeniería genética. Hacerlo al estilo de la película «Parque Jurásico», gracias a ADN recuperado, parece un propósito imposible porque todo el ADN de dinosaurio encontrado sufre un alto grado de deterioro. Pero lo que Horner quiere conseguir es reactivar los genes de dinosaurio que perviven, aunque apagados, en las aves actuales. Ha tomado como fuente a la gallina común, de la que hemos descifrado el genoma completo, y ya ha localizado el gen que produce dientes. Ahora está buscando las cadenas responsables de la aparición de garras en vez de alas y de aumentar el tamaño corporal. Horner cree que en 2018 tendremos algo parecido a un «dinopollo» o a un «pollosaurio», como él mismo lo llama. La idea tiene cierto interés científico y mucho interés económico. ¿Cuánta gente pagaría por tener semejante cosa para enseñarla a sus amigos? Seguro que un montón. Por ahora este científico lleva recaudados dos millones de dólares para financiar su extravagante experimento. La mayor parte de los expertos, aunque cuestionan la iniciativa de Horner, creen que no es descabellado que logre producir su engendro biológico.

Mientras esperamos a los dinopollos, sigamos con lo nuestro. ¿Qué pasó tras la extinción de los dinosaurios, en aquella Tierra atormentada por el impacto del asteriode? ¿Los mamíferos, que tomaron el testigo de animales dominantes, evolucionaron rápidamente? Pues sí y no. Al principio las condiciones eran tan duras que quienes más prosperaron fueron los lagartos comunes, sobre todo los carroñeros. Tenían mucho que comer. Hasta hace unos 55 millones de años esos mamíferos primitivos, tímidos y posiblemente de hábitos nocturnos no empezaron a aventurarse a conquistar los nichos ecológicos dejados libres por los dinosaurios. Pero una vez que se atrevieron su triunfo resultó fulminante. En pocos millones de años los mamíferos ancestrales se dividieron en ramas evolutivas que dieron lugar a la fauna actual, desde los leones a los elefantes, de las ballenas a los monos, de la musaraña al antílope. Parece que una característica fundamental en esta rápida diversificación fue, como en el caso de los dinosaurios, poseer sangre caliente y aprender a conservar el calor. Si los dinosaurios inventaron las plumas, los mamíferos inventaron el pelo a partir de los mismos genes. La sangre caliente y el pelo permiten regular la temperatura del cuerpo y eso da muchas ventajas en climas fríos o condiciones inhóspitas como que se vivieron en aquellas épocas traumáticas. Así que podemos decir que dinosaurios y mamíferos, separados en el tiempo, compartieron las mismas estrategias evolutivas. Por eso su historia presenta tantos paralelismos. Hay otro elemento en común: como los dinosaurios, todos los mamíferos descienden también de una única especie ancestral.

¿Cómo era ese primer mamífero, y de dónde venía? Pues se trató de una evolución de los reptiles que empezó hace 250 millones de años y tardó nada menos que 25 millones de años en afianzarse. El desarrollo fue tan lento porque, recuerden, las fechas coinciden con el esplendor de los dinosaurios, que seguramente encontraban muy apetitosos a esos pequeños animales y los mantuvieron a raya, tanto en número como en capacidad de extenderse geográficamente. Los primeros mamíferos se limitaban a esconderse en madrigueras y salir por la noche a intentar comer algo. El paso de reptil a mamífero está bastante bien documentado, tanto en los análisis genéticos como en el registro fósil. Algunas de nuestras características ya estaban de hecho presentes en ciertas clases de reptiles. Por ejemplo, la de dar a luz a crías vivas. Actualmente hay reptiles que lo siguen haciendo, conservan e incuban sus huevos en el interior del cuerpo y paren a sus descendientes ya formados por el mismo canal en el que se deposita el esperma. Hace 250 millones de años algunos reptiles también desarrollaron bigotes sensibles como mejoras para el tacto y el olfato, y empezaron a cubrirse de una pelusilla calefactora. Para los amantes de las especies intermedias podemos citar a los terápsidos, reptiles ya de sangre caliente y probablemente cubiertos de pelo. El Thrinaxodon liorhinus tiene nombre de medicamento pero es en realidad el más abundante de los terápsidos en el registro fósil. Vivió hace justo 248 millones de años y se extinguió pronto, pero puede ser que de él desciendan los siguientes protomamíferos. Entre otras innovaciones importantes este animal se dotó de un diafragma muy parecido al nuestro que mejoraba su capacidad respiratoria.

El siguiente paso evolutivo está espléndidamente representado por un perfecto eslabón perdido (o sea, ya encontrado) entre reptiles y mamíferos, tanto que los paleontólogos no aciertan en situarlo en un grupo o en otro. Se llama Cynognathus crateronotus, medía un metro de largo y se asemejaba a un perro extraño, de gran cabeza, cuerpo robusto, patas cortas y rabo grueso. Detesto poner tantos nombres científicos, pero es que la mayoría de los animales de los que hablamos no tienen otro. Cynognathus crateronotus disponía de elementos muy interesantes. En primer lugar, estaba totalmente cubierto de pelo. Que un reptil tenga pelo nos parece raro porque todos los actuales lo han perdido, o más bien nunca llegaron a desarrollarlo, pero los reptiles peludos fueron frecuentes en la época de los dinosaurios. En segundo lugar, nuestro eslabón perdido/encontrado era de sangre caliente, y su cráneo tiene todas las características de los mamíferos, incluido un magnífico hocico con bigotes y un cerebro de buen tamaño. La excepción reside en la mandíbula inferior, que se formaba a partir de dos huesos y no de uno como en nosotros. Sin embargo sus dientes se han comparado con los de un mastín moderno y su esqueleto era casi tan flexible como el de los actuales mamíferos. No sabemos si daba de mamar a sus crías, pero para muchos biólogos Cynognathus crateronotus supone, si no el antecedente de todos los mamíferos, algo muy parecido. Una especie descendiente de él fue el origen de nuestra fructífera estirpe. Les dejo la ilustración del aspecto de este casi seguro antepasado nuestro.

Reconstrucción de Cynognathus crateronotus, el más probable antecesor de los mamíferos [ANNE MUSSER].

En cualquier caso la presencia de mamíferos claros es ya segura hace 210 millones de años. Gracias al análisis genético y anatómico de 4.500 características correspondientes a 86 especies actuales y desaparecidas los científicos han podido fijar que nuestro único ancestro directo, con mamas ya funcionales y todo lo necesario para ser un mamífero, tenía el aspecto de una rata muy grande y peluda con el hocico largo. Lo siento, pero así es. Para colmo vivía en madrigueras subterráneas, se alimentaba de noche y fue derivando lentamente hacia otras especies muy parecidas entre ellas a lo largo de 150 millones de años. Atrapados entre los dinosaurios y los no menos agresivos reptiles, esos animales constituía seres casi insignificantes en su época. Pero su conservadurismo biológico era sólo aparente. De manera silenciosa y casi furtiva estuvieron almacenando en su código genético un gran número de mejoras que permitieron su estallido evolutivo tras la desaparición de los dinosaurios, cuando la falta de depredadores y un entorno hostil los favorecieron. Entre esas mejoras se cuentan una alta especialización de la vista, el oído y el olfato, y un gran desarrollo del sistema nervioso y del cerebro, encargado de gestionar la enorme carga de información externa que le iban proporcionando sus refinados sentidos. Los aparatos digestivo, respiratorio y circulatorio se volvieron mucho más efectivos que los de los reptiles y el esqueleto se aligeró sin perder resistencia. Las mamas resultaron órganos muy útiles porque dispararon la tasa de supervivencia de las crías y en caso de peligro permitían a la madre alimentarlas sin tener que exponerse al exterior. Todos esas mutaciones beneficiosas se acumularon en los mamíferos durante siglos y les permitieron diversificarse con gran profusión cuando llegó su oportunidad.

En la actualidad los descendientes de esa rata asustadiza dominamos la Tierra. Los mamíferos somos los organismos más complejos y evolucionados. Hemos desembocado en casi 5.500 especies diferentes que ocupan todos lo nichos ecológicos del planeta. Entre nosotros se encuentra el animal actual más grande, la ballena azul, con 160 toneladas de peso, y algunos tan pequeños como murciélagos que apenas alcanzan los dos gramos. Hemos colonizado todas las tierras emergidas, las cimas de las montañas, los cielos, el subsuelo y las aguas, tanto las dulces como las oceánicas, en cualquier clima y entorno, lo que nos da idea de nuestro potencial biológico. Con todo, la gran aportación de los mamíferos a la vida es el desarrollo de un sistema nervioso altamente complejo que combina un gran cerebro con una médula espinal de rápida respuesta a los estímulos. El cerebro de los mamíferos es una maravilla sin igual en la naturaleza: especialmente extenso y bien organizado en grupos como los delfines y primates, los mamíferos han dado lugar a un caso único en la historia de la selección natural, el nacimiento de la inteligencia abstracta y de la plena consciencia. Sólo ha ocurrido una vez que sepamos, y ha sido en nuestra especie, el Homo sapiens. Eso es algo que bien merece un capítulo aparte.

25 Uno de esos precursores de la idea de la evolución fue el propio abuelo de Darwin, el médico y botánico Erasmus Darwin, quien en 1794 había publicado un librito apuntando tal posibilidad, aunque de una forma muy vaga.

26 Mucha gente cree que dos especies diferentes no pueden tener descendencia, pero eso es incorrecto. En casos de mucha proximidad evolutiva, el cruce de dos especies distintas da lugar a un ejemplar mixto y sano. Sin embargo, la clave está en que el descendiente del cruce será estéril, no podrá tener hijos, porque los códigos genéticos heredados resultan incompatibles para formar nuevos individuos. El ejemplo más conocido lo constituyen los mulos, producto de aparear una yegua con un asno o burro. El mulo vive sin problemas, pero nunca llegará a procrear.

27 Mucha gente cree que el arca de Noé se posó en el monte Ararat, que también está en Turquía. En realidad la Biblia no especifica el sitio exacto, se refiere a que el arca tocó tierra «en las montañas de Ararat». Y Ararat era entonces el reino asirio de Urartu, Ararat en su nombre hebreo, un país situado en lo que hoy es la Armenia turca.

28 Como ocurre siempre en biología, cada vez que afirmamos algo como norma podemos encontrar alguna excepción. En el caso de las especies derivadas sí puede ocurrir que coexistan la especie madre y la hija si la evolución ha sido muy rápida. Pero por lo general la especie madre muta a su vez y resulta muy infrecuente que persista en su condición original. Por tanto no podríamos hablar en propiedad de especies madre e hija, sino de un ancestro común.

29 Cada año matamos cien millones de tiburones, la mayoría de las veces por deporte (¿?) o para comernos sólo la aleta, muy apreciada en Asia como manjar. La pesca indiscriminada ha puesto a numerosas especies de escualos en serio peligro de extinción, con una disminución contrastada en el censo de ejemplares de hasta el 90 por ciento en los últimos 25 años.

¡AQUÍ ESTAMOS!
UNA CIVILIZACIÓN HUMANA

El Peldaño más Alto de la Escalera de la Evolución. El Culmen de la Naturaleza. El Mayor Logro de la Vida. Todo eso y muchas cosas similares se han escrito del ser humano. Bueno, en realidad lo hemos escrito nosotros mismos hablando de nosotros mismos. Somos tremendamente presuntuosos. Si bien es cierto que poseemos un atributo único, la inteligencia abstracta, no podemos considerar que las personas seamos el objetivo de la evolución biológica. No sabemos si la selección natural dará lugar a seres más inteligentes en el futuro, e incluso hay quien cree que nuestra inteligencia es una disfunción peligrosa para la naturaleza y por tanto un fallo evolutivo que será corregido más adelante por la selección natural, cuando nos destruyamos o acabemos con los ecosistemas actuales. El error de considerarnos de manera tan elevada parte de ver la evolución como una dinámica dirigida hacia un fin, en este caso nosotros. Pero ya hemos visto que la selección natural no se guía más que por la supervivencia. En este sentido no hay seres más perfectos que otros o, si queremos decirlo así, un ser que ha evolucionado más tiempo puede ser menos apto para reproducirse que otro y por tanto menos eficiente a nivel biológico. Muchos grandes y espléndidos mamíferos se han extinguido sin que medie la acción humana y sin embargo ahí están las humildes bacterias, cada vez prosperando mejor. Para desmentir esa idea de que la selección natural «iba hacia nosotros» no tenemos más que recordar que hay animales más evolucionados que el ser humano, en el sentido de haber sufrido más adaptaciones. Un manatí fue un mamífero terrestre como nosotros (su pariente más cercano es el elefante) que después volvió al agua, y por tanto ha sufrido una mayor intensidad evolutiva. ¿Cómo ordenamos una escalera biológica cuyo último peldaño sea el ser humano? Hace doscientos millones de años un dinosaurio podía haberse creído a sí mismo el culmen de la naturaleza, y ya ven que nosotros vinimos detrás. Pensar que la semilla de la vida germinó para hacer posible, al cabo de un proceso tortuoso y agotador, al ser humano, puede ser un dogma de fe, pero en absoluto se corresponde con lo que sabemos de la evolución.

Los primates y nosotros

Sabiendo pues que la evolución no es un cohete lanzado para llegar a nosotros, vamos a situarnos por un momento en el noreste de África, en lo que hoy sería la zona del sur de Chad, y retrocedamos hasta hace unos siete millones de años. Esa región forma parte ahora de un desierto, pero entonces disfrutaba de un clima muy húmedo y todo estaba lleno de grandes bosques pluviales parecidos a las selvas tropicales de hoy. En los árboles de ese bosque vivían muchas especies de primates bastante similares a los monos actuales, desde pequeños hasta grandes. Había uno en concreto del tamaño de un chimpancé que tenía como los demás largos brazos para colgarse de las ramas y dedos prensiles para agarrase bien, pero que cuando bajaba al suelo no se desplazaba a cuatro patas, sino que se apoyaba sobre todo en las extremidades traseras. Es el primer mamífero que según nos consta presenta ya indicios de bipedismo, es decir, que podía alzarse sobre dos patas y permanecer en equilibrio. Su fósil se bautizó como Sahelanthropus tchadensis y, como los nombres científicos no son muy sugestivos, sus descubridores le llamaron Toumaï. En lengua de la tribu karuni, en cuyas tierras se encontraron los restos, a los niños que nacen en la estación seca y que por tanto tienen menos posibilidades de sobrevivir se les denomina así, toumaï, que literalmente significa «esperanza de vida». Aunque sólo se conserva el cráneo, la cabeza de Toumaï fosilizó bastante bien, ya que murió al borde de un lago. Véanla.

Sabemos que Toumaï podía sostenerse sobre sus piernas traseras por la posición del agujero donde se conecta el cráneo con la columna vertebral, cuyo nombre científico es foramen magnum. En los cuadrúpedos ese agujero está en la parte trasera de la cabeza y en los bípedos como nosotros en la base del cráneo; si no fuera así los seres humanos iríamos siempre mirando hacia el cielo, lo que sería incómodo y también peligroso para conducir. El foramen magnum de Toumaï se encuentra bastante desplazado hacia la parte inferior de la cabeza, así que aunque no había bajado del todo de los árboles se situaba más o menos erguido cuando caminaba por el suelo. Hoy día la opinión más general considera a Sahelanthropus tchadensis el último antepasado compartido entre los seres humanos y los chimpancés, aunque algunos antropólogos lo sitúan más en el lado de los chimpancés y otros en la línea primaria de los humanos. En cualquier caso estamos seguros de que hace siete millones de años ya existían los primeros animales que tenían algunas características humanas, aunque seguían siendo mucho más parecidos a los primates que a nosotros, tanto en estructura física como en tamaño del cerebro y en forma de vida.

Único cráneo encontrado de la especie Sahelanthropus tchadensis, conservado en el Laboratorio de Antropología Molecular de la Universidad de Toulouse.

He comenzado la narración de la evolución humana con Toumaï porque este ser se encuentra justo en una frontera fundamental de nuestra historia biológica. Sea o no un ancestro directo del hombre, Toumaï representa el instante en que la selección natural empezó a trabajar en un modelo de organismo que llevaría más tarde hasta la especie humana. ¿Qué nos caracteriza específicamente, qué nos hace distintos a los otros animales? Evidentemente, en un etapa tardía de nuestra evolución la respuesta se halla en nuestra inteligencia. Tenemos una mente abstracta que ha dado lugar a un lenguaje avanzado, a una cultura amplísima y a la propia percepción de nuestra realidad. Pero a los paleoantropólogos (los científicos que estudian cómo surgimos) esos elementos se les hacen demasiado recientes. Nos valen para estudiar a los neandertales y a los primeros Homo sapiens, que nos dejaron suficientes muestras de su pensamiento como para poder analizarlo y comprenderlo en parte. Sin embargo para conocer los estadios más lejanos de nuestro pasado debemos fijarnos en otros indicios que supongan signos de humanización pese a no dejar rastros de una cultura. Estos indicios son la posición bípeda, ya que el ser humano es el único mamífero actual que camina de pie, y la capacidad craneal, que señala el volumen del cerebro que poseyó un ser. Ambos elementos unidos, la postura erguida y un cerebro grande, se consideran signos inequívocos de un camino evolutivo que más o menos ramificado terminó desembocando en nosotros. De esta manera, cualquier mamífero que como Toumaï presente alguna de esas características debe ser tomado en consideración dentro de la historia de nuestro pasado. Y los fósiles de homínidos, que guardan el registro tanto de la capacidad craneal como de la bipedestación, devienen el objeto indispensable para dibujar la evolución humana. Lo que sabemos de nuestro pasado remoto se lo debemos sobre todo a los fósiles que hemos encontrado y a su correcta datación e interpretación.

Muchas personas se preguntan cómo, teniendo sólo algunos huesos, podemos saber si una criatura se desplazaba sobre dos o sobre cuatro patas. Parece un misterio de oscuros adivinadores, pero la respuesta resulta sencilla. La bipedestación o capacidad de andar sobre dos extremidades es un recurso natural tan drástico que implica cambios en casi todo el esqueleto. Recorriéndolo de arriba a abajo, vemos que el foramen magnum debe situarse en la base del cráneo y que el cuello debe adoptar una estructural vertebral más rígida. Las costillas también se disponen de manera ligeramente diferente y la columna se curva en su parte inferior, mientras que en los cuadrúpedos se mantiene recta. Los cambios más tremendos ocurren en la pelvis y en la cadera. Ni un chimpancé ni un gorila ni ningún otro mamífero actual puede caminar a dos patas porque al adelantar un pie se cae hacia el lado contrario. La pierna que queda retrasada no puede soportar el peso de su lado del cuerpo y los gorilas y chimpancés se bambolean tanto al andar que apenas soportan unos pasos sin apoyarse de nuevo en las manos (en realidad, se apoyan en las falanges de los dedos). Para poder caminar hace falta una pelvis y una cadera extremadamente especializada que equilibre la oscilación del cuerpo cuando se adelanta un pie y después se adelanta otro. Por eso también cambian mucho los diminutos huesos del oído interno implicados en el órgano del equilibrio, que en los humanos son más complejos. Los cambios del esqueleto bípedo se extienden por supuesto a las piernas, cuyos huesos se hacen más largos y específicos: la juntas del fémur con la cadera y con la rodilla, y de la tibia y el peroné con el tobillo, son distintas de los cuadrúpedos. Por supuesto también la rodilla e incluso el propio tobillo y los pies, incluida la forma del hueso del dedo gordo, se desarrollan de manera especial en los bípedos. Desplazarse sobre dos patas equivale a un terremoto biológico en relación a la estructura ósea y eso es una suerte para los antropólogos, que como ven pueden saber si un ser caminaba sobre dos patas (o piernas, como deseen) mirando un gran número diferente de huesos. La mala noticia es que los bípedos no tenemos nuestro esqueleto totalmente adaptado a tanta acrobacia. Ya vimos los problemas de columna que nos provoca y también las dificultades extras para parir, pero aún hay más. Nuestro corazón y nuestro sistema linfático están sometidos a un esfuerzo excepcional, ya que tienen que trabajar a una fuerte presión para impulsar la sangre y los líquidos hacia arriba, y no horizontalmente como en los cuadrúpedos. El bombeo de la sangre hacia la cabeza y el viaje de la sangre desde las piernas hasta el corazón es un proceso dificultoso y encierra la causa, según muchos médicos, de la extraordinaria frecuencia con que los humanos padecemos enfermedades cardiovasculares, que hoy por hoy siguen siendo la primera causa de muerte en el mundo. Aunque, como veremos más tarde, las ventajas de ser bípedo compensan estos inconvenientes porque en caso contrario la selección natural no habría permitido tal modificación.

Así que no se ofendan pero es cierto que venimos del mono, de un mono primitivo. Más concretamente, somos monos en sentidos estricto. Los seres humanos, Homo sapiens, estamos incluidos en el gran grupo de los primates y somos primos hermanos de bonobos, gorilas y chimpancés, primos segundos de los orangutanes y primos más lejanos (pero no demasiado) de bichos como lemures, babuinos o macacos. Los primates tenemos muchas cosas en común entre nosotros, por ejemplo y sin ser exhaustivo: cinco dedos con un pulgar en dirección distinta al resto de la mano, dentadura similar, uñas planas en vez de garras, visión muy desarrollada (en color y binocular, como unos prismáticos), un cerebro dividido en dos hemisferios bien distinguibles y una vida social intensa. Y estas características se acentúan cuanto más cercanas son las especies. Nosotros, los gorilas, los chimpancés, los orangutanes y los bonobos estamos incluidos en la misma familia, llamada nada menos que homínidos. Los análisis de ADN molecular son sorprendentes y muestran una similitud tremenda entre estos animales y nosotros. Sólo tenemos diferencias en unos pocos grupos de genes, y por tanto en tales genes es donde debe situarse el origen de nuestra inteligencia. O eso suponemos.

Es fácil derivar entonces que los humanos y los demás homínidos compartimos antepasados comunes que eran monos, entendiendo monos en el sentido popular de la palabra. No es que vengamos unos de otros, sino que nuestras líneas evolutivas estaban unidas en un momento muy avanzado de la historia. Para entenderlo mejor y que nadie les llame chimpancés o gorilas por las buenas podemos hacer una experiencia mental. Cogemos a una persona, a un chimpancé, a un orangután y a un gibón, y los situamos en un campo abierto, separados unos de otros. Y ahora les ordenamos que caminen hacia atrás, como retrocediendo en el tiempo. Conforme vayan yendo hacia el pasado, el hombre se hará más simiesco, su morro se alargará, tendrá más pelo y brazos más largos. A los demás les ocurrirá algo parecido, pero con menos intensidad que al hombre. Llevará un momento en que el chimpancé y el humano se parezcan tanto que sus caminos se unan; y entonces ambos se fundirán en un único animal, que no será ni chimpancé ni hombre sino algo parecido a nuestro amigo Toumaï. Las tres líneas que quedan siguen caminando hacia atrás, todas siguen cambiando y las de Toumaï y el orangután se acercan tanto que de nuevo se transforman en un solo ser, el antepasado común de nosotros, los chimpancés y los orangutanes. Ahora quedan dos únicos caminantes que siguen retrocediendo. Cuando lleven andando hacia atrás decenas de millones de años (qué cansancio) también habrán cambiado tanto y se habrán aproximado tanto que serán iguales y tropezarán. Ambas ramas se funden en ese momento en una sola que representa el origen común de todos los primates, una línea desgajada del árbol de los mamíferos.

Diversos fósiles que han aparecido nos ofrecen ya la cara (o el aspecto aproximado) de bastantes de esos antepasados. Los primates somos animales viejos, con un origen común situado hace tanto como 60 millones de años. Nuestro ancestro colectivo fue uno de los descendientes de la gran rata mamífera que se vio favorecido por la extinción de los dinosaurios, y que en concreto eligió vivir en los árboles. El animal considerado el primate más antiguo que hemos encontrado se remonta a hace 58 millones de años y se llama plesidapsis. Con el tamaño de un gato y parecido a una ardilla, plesidapsis aún tenía garras, pero otras características lo sitúan como el antecedente de los monos en sentido amplio. Los primates evolucionaron hasta que ocurrió un hecho importante: la rama originaria se separó en dos grupos esenciales, estrepsirrinos y haplorrinos. De los primeros descienden los actuales lemures y casi todos los monos de vida más arborícola, mientras que el segundo dará lugar a los homínidos principalmente.

La diferenciación entre estrepsirrinos y haplorrinos es muy importante en el camino que nos trajo a los humanos a la existencia porque en ese momento empezó a plasmarse nuestro diseño corporal concreto. Hemos tenido la suerte de disponer de un fósil espléndido que está muy cercano a esta divergencia. Se le llama Ida y su historia es muy rocambolesca. Dejen que les cuente. Fue encontrado por un aficionado en Alemania en 1983 y el tipo listillo, en vez de llevarlo a una universidad, se calló, lo rompió en dos trozos y los vendió por separado a sendos coleccionistas desaprensivos. El mundo no supo nada de Ida hasta el año 2006, cuando durante un congreso sobre vertebrados un individuo se acercó a un paleontólogo de la Universidad de Oslo y le ofreció el fósil completo, unido de nuevo, a cambio de un millón de dólares. Ignoramos qué vueltas daría Ida hasta entonces, pero el hecho es que la universidad lo compró y el fósil entró de manera fastuosa por la puerta de la historia.

Datado en 47 millones de años, Ida es uno de los fósiles mejor conservados del mundo, tanto que hay rastros del pelo, de los órganos internos y hasta de la última comida que ingirió. Su nombre científico es Darwinius masillae, bautizado así en honor a Darwin, y algunos periódicos llegaron a decir textualmente que era el equivalente biológico al Santo Grial y sandeces por el estilo. Ida es un fósil muy importante y espectacular, pero no más significativo a nivel paleontológico que muchos otros. Nos ofrece el aspecto de un animal arbóreo de poco más de medio metro de largo, que aún era una cría de unos seis meses de edad y que vivió justo en el borde de la separación de los primates en sus dos grupos fundamentales. Por tanto puede ser considerado un posible ancestro nuestro, aunque parece andar más bien por la rama de los lemures y similares. Por cierto que poco antes de morir Ida se alimentó de hojas y frutas, y también sabemos que sufrió una fractura ósea que probablemente terminó costándole la vida cuando era tan joven. Si nos fijamos en el número, la forma y la disposición de sus huesos veremos notables similitudes con nuestro esqueleto actual.

Por tanto, al igual que podemos situar a Toumaï en el entorno de la diferenciación entre humanos y chimpancés, podemos poner a Ida cerca de la ramificación original entre los dos grupos de primates primitivos. En realidad tenemos fósiles, aunque no muchos, para cubrir buena parte de las líneas evolutivas. Por ejemplo y entre otros las diferentes especies de driopitecos que vivieron hace entre veinte y diez millones de años, o el Oreopithecus bamboli, datado hace unos ocho millones de años. Y ahora llega el momento en que ustedes se preguntan: ¿cómo saben los científicos la edad de un fósil? ¿Sobre todo de uno que fue expoliado y que por tanto carece de las pruebas que aportan las excavaciones hechas correctamente? Bueno, pues es un asunto también de fácil respuesta. En la actualidad disponemos de muchas técnicas diferentes para datar un fósil, que son complementarias entre ellas y que en conjunto llegan a proporcionar una exactitud sorprendente. Podemos por un lado, si el fósil se localiza en una capa de roca, calcular la fecha de ese estrato mediante análisis geológicos y también de la fauna asociada. Hay muchas especies que fueron muy comunes y que han dejado muchos restos, así que sabemos de qué época son esos animales abundantes y es fácil datar a un fósil situado en la misma capa de tierra que ellos. Pero igualmente disponemos de mediciones de uranio, torio, potasio, argón o carbono que son muy exactas. Los elementos radioactivos naturales presentes en los organismos se desintegran a un ritmo estable, los isótopos del carbono también, y se ha podido establecer la proporción exacta en que todas esas sustancias van disminuyendo con los siglos. La fosilización preserva algunos elementos radiactivos que después se convierten en auténticos relojes. Y hablando de relojes no podemos olvidarnos del reloj molecular, que ya hemos citado. El ADN se arruina en estado natural pasados unos cien mil años de la muerte del ser, pero otras moléculas dejan rastros identificables durante muchísimo tiempo que permiten una datación del organismo. Con todas estas técnicas combinadas, y dependiendo del tamaño de las piezas que analizamos, la edad de un fósil puede ser establecida con un margen de error de hasta solo el dos por ciento.

Fósil original de Darwinius masillae, bautizado con el nombre de Ida, se observan restos de pelo y el contenido del estómago.

Radiografía en alta resolución del fósil del Darwinius masillae.

La exactitud en la datación es importante porque en realidad disponemos de pocos fósiles de seres pre-humanos. A veces hay un único fósil para cubrir tres o cuatro millones de años y por eso resulta fundamental situarlo en un punto correcto de la historia. Por fortuna cuanto más nos aproximamos a los tiempos actuales más fósiles encontramos, y disponemos de una buena colección de fósiles de homínidos de menos de dos millones de años. Eso es bueno y es malo. Es bueno para completar el panorama de nuestra evolución, y es malo porque los antropólogos se suelen liar cuando les ponen nombres a los distintos fósiles. Esto, que les puede parecer una minucia, se ha convertido en un verdadero problema en la paleontología humana. Cada vez que un equipo descubre un fósil de homínido ligeramente diferente de los otros que conocemos se suele empeñar en considerarlo una especie en sí mismo. Está claro que resulta mucho más espectacular decir: «¡He encontrado una nueva especie de homínido!» que anunciar: «Tengo un ejemplar más de una especie ya conocida». He asistido a varios congresos de paleontología humana y en ocasiones el espectáculo ha resultado deprimente, con científicos discutiendo hasta el ataque personal sobre si un trozo de cráneo constituye o no una especie nueva, o en qué tipo de especie ya descubierta lo encajamos.

Se trata de disputas huecas en general porque la naturaleza no sigue un ordenamiento estricto. Nosotros podemos mantener con todo el énfasis del mundo que Darwinius masillae, por ejemplo, es un antecedente de los homínidos, y otra persona situarlo con la misma pasión en la rama de los lemures. La naturaleza se reiría de tanta insistencia y diría que se trata simplemente de un animal situado en el entorno de la diferenciación entre unos y otros, porque, cuando vivía, Ida era un organismo que no estaba ahí para dar origen a nada concreto, sino para existir con identidad propia. Nos debería bastar, mientras no tengamos técnicas más definitivas, saber que estaba en ese punto de la historia evolutiva. Suele ser el amor propio de los descubridores y también la competencia por las subvenciones lo que mueve estas controversias. Cada ser que nace vive al margen de nuestras esquematizaciones de la historia natural. Un animal que podemos calificar como una nueva especie ¿era entonces diferente de sus padres? Evidentemente que no, cualquiera habría dicho que pertenecía al mismo grupo de sus progenitores. Nunca nació un hombre de una hembra de chimpancé. Nunca podremos trazar con tanta claridad las fronteras entre especies hasta el punto de situarlas ante un borde concreto.

La selección avanza a su ritmo, acumulando mutaciones, y somos nosotros quienes decidimos, empeñados en nuestras categorías, cuándo esas mutaciones dan lugar a una nueva especie. Pero el cambio, sobre todo en los seres grandes y complejos, nunca es radical. Entre Toumaï y nosotros hubo muchos Toumaïs, todos casi idénticos a sus padres y a sus abuelos, y cada uno de ellos representa una sucesión de cambios mínimos. Si tuviésemos los esqueletos de todos esos Toumaïs veríamos una progresión de variaciones imperceptibles. ¿Dónde dibujamos la separación indudable para decir que tal Toumaï en concreto ya no es un Toumaï, sino otro animal de una especie diferente de sus padres? Con los seres vivos actuales se aplica el criterio de reproducción funcional, pero no podemos apoyarnos en eso con los fósiles, que evidentemente están muy lejos de reproducirse por mucho que los animemos. Si encontramos unos pocos de los sucesivos Toumaïs sus descubridores se empeñarán en decir que se trata de especies diferentes basándose en qué sé yo, un mínimo resalte de la sutura occipital o un diente un poco más plano. Eso supone complicar la historia hasta el absurdo. Cada uno de los fósiles que hallamos representa a un individuo dentro del río de la evolución, con sus características propias, y por eso debemos ver como normal que cada fósil registre pequeños cambios. A veces, si las variaciones son muy claras, los situamos sin problemas en especies diferentes. Pero disponiendo de fósiles muy similares y en un mundo donde los seres van cambiando sin cesar, la obcecación en adjudicarlos aquí o allí, bajo una categoría y un nombre concreto, de manera exacta, con ambición de coleccionista, resulta casi siempre un esfuerzo estéril.

Érase una vez en África

Pese a todos los problemas que acarrea la postura bípeda parece que esos primates antiguos que se sostenían sobre sus piernas traseras progresaron relativamente bien durante milenios en los bosques africanos, el único lugar en que aparecieron. Lo sabemos porque únicamente en África hemos encontrado fósiles de simios que deambularan a dos patas. Algunos de estos fósiles presentan características intermedias en el avance de la bipedestación. Uno de ellos, encontrado en el año 2001 y bautizado como Orrorin tugenensis, resulta bastante significativo en este sentido. Aunque nos falta el cráneo (bueno, de hecho sólo se encontraron algunos huesos de las piernas y varios dientes), esta criatura era con toda probabilidad bípeda, aunque no sabemos con qué habilidad caminaba. Está datada en hace seis millones de años y los antropólogos sostienen que es la especie madre de otra mucho mejor conocida que aparece hace 5,5 millones de años, llamada Ardipithecus ramidus. De Ardipithecus ramidus tenemos un amplio registro fósil, con centenares de huesos de al menos 38 ejemplares diferentes. Entre todos destaca una hembra, Ardi para los amigos, cuyo esqueleto está muy completo y que fue desenterrado tan minuciosamente que tardaron dos años, entre 1992 y 1994, en extraerlo. Ardi pesaba alrededor de cuarenta kilos, medía 1,20 metros y se movía sobre todo por las ramas bajas de los árboles, donde unos brazos largos le ayudaban a balancearse con seguridad. Como los chimpancés actuales, es posible que pasara bastante tiempo en el suelo, y entonces caminaba de forma sin duda erguida. Nos lo dice la estructura de su pelvis, aunque el esqueleto de Ardi insinúa también que no era demasiado buena caminante y que no podría desplazarse grandes distancias por tierra. Ardipithecus ramidus, en fin, era bípedo en el suelo y cuadrúpedo en los árboles. ¿Hay algún ejemplo mejor de eslabón perdido/ya encontrado? Su aspecto hubo de ser bastante simiesco, no muy alejado de los orangutanes actuales. Algunos expertos colocan a este ser abiertamente en el grupo de los homínidos, y otros como un antecesor en la línea evolutiva del chimpancé. Nosotros, que ya estamos advertidos de no meternos en líos, dejaremos que se aclaren entre ellos y mientras tanto contemplemos a Ardi como un simpático animal (aunque no sabemos si intentaría comernos si nos viera) con características humanoides y sin duda incluido entre los primates avanzados.

Si Ardipithecus ramidus termina al final colocado como un antepasado de los homínidos, entonces lo más probable es que nuestros primeros ancestros directos, los australopitecos, fuesen descendientes suyos. He oído a veces insultar a alguien, en broma o en serio, llamándole australopiteco. «¡Eres un pedazo de australopiteco!», o «¡Pon los intermitentes, so australopiteco!». Realmente es un insulto, porque los australopitecos eran muy feos. Feísimos.

Estamos de acuerdo en que con ese aspecto ligaría poco en una discoteca de hoy. Pero no negarán que su rostro presenta una expresión que podríamos llamar, en cierta medida, humana. Tenemos muchos restos de australopitecos, incluidos bastantes cráneos, y por eso los podemos reconstruir bastante bien. El más conocido de todos los esqueletos de este grupo es Lucy, tal vez el fósil más famoso del mundo. Apareció en 1974 en una excavación que se llevaba a cabo a setenta kilómetros de Adis Abeba, la capital de Etiopía, y allí sigue, encerrado ahora en una caja fuerte. Cuando lo encontraron los científicos y sus ayudantes hicieron una fiesta la misma noche del hallazgo y una de las canciones que pusieron fue «Lucy in the sky with diamonds», de los Beatles. A alguien se le ocurrió que era un buen nombre para la criatura y con ese apodo permanece hasta ahora. Lo que queda de Lucy son 52 huesos, incluida parte del cráneo y la mandíbula inferior, trozos de las dos piernas, un brazo, algunas costillas, un pedazo de columna vertebral, y la pelvis. Ya saben por qué pongo la pelvis en cursiva: es el hueso más importante para determinar la bipedestación. Todo eso era más que suficiente para saber que Lucy caminaba y que lo hacía de una manera totalmente erguida, casi igual que nosotros. El fósil corresponde a una hembra de unos veinte años de edad que acababa de echar las muelas del juicio, pesaba unos 27 kilos y medía casi un metro de altura. Su alimentación se basaba en hojas y frutas, aunque puede ser que no despreciase las semillas y los tubérculos de plantas como el ñame. Tal vez incluso comiese algo de carne. Vivió hace 3,2 millones de años y su denominación científica es Australopitecus afarensis. Existe práctica unanimidad en considerar a esta especie un ancestro indiscutible de los seres humanos actuales. El retrato de Lucy o de un ser muy semejante sale en la galería de fotos de nuestro árbol genealógico.

Reconstrucción de Australopithecus afarensis que se expone en el Museo de la Ciencia Cosmocaixa de Barcelona.

Lucy no fue ni mucho menos la primera de los australopitecos encontrados. La especie se conocía desde mucho antes, en concreto desde 1924. En ese año apareció el primer ejemplar, el cráneo de un individuo de tres años de edad que se bautizó como Niño de Taung por el nombre de la cantera de Suráfrica donde se encontró. Para ser un australopiteco el Niño de Taung resulta reciente, de sólo 2,4 millones de años. La prensa lo llamó el hombre-mono («¡Gran noticia! ¡Se ha encontrado el hombre-mono!»), pero en general ningún experto de entonces se creyó la idea de su descubridor, el anatomista Raymond Dart, de que realmente se trataba del eslabón perdido entre humanos y simios. Pensaban más bien que eran los restos de un tipo de gibón infantil. Dart llegó a viajar a Londres llevando su fósil consigo en un intento de convencer a sus colegas, sin lograrlo. Hicieron falta más descubrimientos de australopitecos para que la comunidad científica aceptara que teníamos un antepasado del hombre en nuestras manos. Hacia 1948 ya se les consideraba por fin tatara-tatara-tatara abuelos nuestros, pero se desconocía cuándo apareció el linaje. Hoy los ejemplares más antiguos, asignados a la especie Australopitecus anamensis, datan de hace 4,2 millones de años. Es, pues, la fecha más aproximada que podemos dar para la aparición segura de nuestro linaje homínido en la Tierra.

En ese tiempo, más o menos hace 4,4 millones de años, el clima en África comenzó a cambiar. Cada vez llovía menos y los densos bosques tropicales empezaron a perder fuerza. Los árboles se iban espaciando entre sí y daban paso poco a poco a grandes praderas cubiertas de hierbas altas y arbustos. En ese nuevo ambiente que iba surgiendo parece que los seres bípedos disfrutaban de ciertas ventajas. ¿Qué aporta andar sobre dos piernas? En primer lugar la capacidad de otear más lejos y de olfatear mejor. Al elevar nuestro cuerpo disponemos de un alcance sensitivo ampliado. Además tenemos dos manos libres que nos permiten transportar cosas, como comida, con nosotros. Las manos prensiles, con el pulgar opuesto al resto de los dedos, facilitan algo tan importante como manejar alimentos pequeños, del estilo de semillas o frutos secos, y también arrancar mejor las plantas para acceder a sus nutritivas raíces. Por otro lado se cree que ser altos y esbeltos reduce la exposición a los rayos verticales del Sol y por tanto ayuda a regular la temperatura, algo que no está de más en un clima que se va haciendo cada vez más caliente. Caminar resulta a largo término más efectivo que trotar y no es descartable que nuestros antepasados bien adaptados a la bipedestación pudieran recorrer más distancia que otros animales. En fin, en un entorno cada vez menos húmedo, con más llanuras y bosques en retroceso, andar sobre dos piernas resultó una buena solución. Tal vez por ello los australopitecos se extendieron por toda la zona oriental de África, desde el extremo sur hasta Egipto. Pero no fueron más allá. Todos los australopitecos nacieron en África y sólo allí han aparecido sus restos. Los seres humanos tenemos, sin excepción, un origen africano. Y por partida doble, como veremos más adelante.

No todos los australopitecos eran iguales. Tuvieron mucho tiempo para evolucionar, así que surgieron bastantes especies diferentes. Sin entrar en el juego de una clasificación extrema podemos decir que hubo tres grupos fundamentales. Los más antiguos son como hemos dicho los llamados Australopitecus anamensis, de aspecto bastante primitivo y que vivieron sobre todo en la zona que hoy corresponde a Kenia. Sus dientes fuertes revelan que comían no sólo hojas y frutas sino también alimentos duros, y pueden ser los descendientes directos de Ardipitecus ramidus. Simplificando mucho los describiríamos como seres con cara de simios pero cuerpo relativamente humano. Más tarde apareció una especie mucho más refinada, aunque funcionalmente no alejada de la anterior, cuyos individuos se engloban con el nombre de Australopitecus afarensis. A ellos pertenecía Lucy y sobrevivieron casi un millón de años, ya que los fósiles más antiguos datan de 3,9 millones de años y los más modernos alcanzan los tres millones de años. Se ha discutido mucho sobre si Australopitecus afarensis supone una derivación de los más primitivos Australopitecus anamensis, es decir, si la primera especie se transformó con el tiempo en la segunda por línea directa. La mayoría de los expertos creen que así fue. Lucy y sus congéneres llegaron a ocupar una gran parte del África Oriental, desde Suráfrica hasta Etiopía, y nos han dejado uno de los vestigios más enternecedores de la historia de la paleontología. Consiste en lo que se ha dado a conocer como las huellas de Laetoli.

Hace 3,6 millones de años el volcán Sadiman entró en erupción y depositó una fina capa de cenizas en la llanura de Laetoli, al norte de Tanzania. Poco después pasaron por allí tres individuos, casi con seguridad Australopitecus afarensis, que dejaron las huellas de sus pies sobre el polvo. Al poco una lluvia fina comenzó a endurecer la ceniza y la convirtió en un tipo de roca caliza muy porosa, pero no destruyó las impresiones, que quedaron allí marcadas para siempre. Las huellas de Laetoli son enormemente sugestivas y de su estudio se han derivado muchas consecuencias. Uno de los individuos, por ejemplo, apoyó sus pies sobre las impresiones del que le precedía, como si se tratara de un juego infantil. Posiblemente los otros dos iban muy cerca, casi hombro con hombro, y caminaban sin prisa, más bien paseando. La interpretación de todo esto afirma que se trata de una pareja y su cría en actitud relajada. Además, las huellas indican claramente que los dedos de sus pies eran todos, el pulgar incluido, semejantes a los nuestros, así como que también disponían de una planta curvada y no de pies planos como la mayoría de los simios. Por si quieren verlas y no pueden irse mañana a Tanzania les dejo una fotografía y una imaginativa reconstrucción de la escena. Sepan que el hecho de dibujar un macho y una hembra, así como el gesto de apoyar el brazo en el hombro, está basado en el estudio de la intensidad y la forma de las huellas correspondientes a cada ejemplar, que nos indican su peso y la postura en que caminaba.

En fecha reciente nos hemos vuelto a tropezar con un excelente fósil australopitecino. El antropólogo Ron Clarke encontró en 1994 en el yacimiento surafricano de Sterkfontain unos huesos que identificó como correspondientes al pie de un australopiteco, y en 1997 aparecieron en el mismo sitio trozos de tibia y otros restos óseos que pertenecían al mismo individuo. Animado por la coincidencia, Clarke llamó a dos ayudantes suyos y en varios días extrajeron el resto de la tibia y fragmentos de brazos y pies, incluida una mano con su articulación. Las excavaciones siguen desde entonces, y con casi veinte años ya de trabajos se ha convertido en la extracción de un sólo fósil más larga de la historia. El ejemplar, bautizado Little Foot (Pie Pequeño en inglés) ha resultado estar bastante completo, con un cráneo espectacularmente conservado, manos y muñecas mantenidas en su posición original, y los huesos más importantes casi intactos, incluida la pelvis y los pies. La mayor parte de Little Foot no se ha extraído de la roca todavía y ni nos podemos imaginar la delicadeza con que cada grano de piedra es retirado del fósil, pero cuando esté aislado y restaurado (aunque a este ritmo no sé si llegaremos a verlo) dispondremos del más importante ejemplar de australopiteco jamás hallado, superando con mucho en interés científico a la famosa Lucy. Hay controversias sobre la antigüedad de Little Foot, que unos sitúan en los 4,1 millones de años y otros rebajan a los 2,2; como fecha más probable se le calculan unos 3,3 millones de años. En el futuro aprenderemos mucho de Little Foot, entre otras cosas si es pariente cercano de Lucy o una nueva especie como defiende su descubridor.

primerafotografía de la secuencia de huellas de australopitecinos encontradas en el yacimiento de Laetoli, en Tanzania. Sobre estas líneas reconstrucción de cómo se originaron las huellas. El tercer individuo, probablemente una cría, no aparece en la escena porque marchaba más atrás.

Tras Australopitecus anamensis y Australopitecus afarensis, el tercer grupo en que se dividen nuestros ancestros primitivos protagoniza una de esas disputas antropológicas que parecen eternas, pues unos expertos creen que sus miembros siguen siendo australopitecos y otros aseguran que se trata de un género nuevo de seres, al que otorgan el nombre de parántropos. A nosotros nos debe dar igual: eran antepasados del hombre que aparecieron como especie hace 2,6 millones de años y tanto pueden ser australopitecos evolucionados como organismos nuevos rodando por la historia evolutiva. El hecho de considerar a los parántropos como algo distinto de los australopitecos no se basa en demasiadas evidencias, básicamente en el tamaño de la mandíbula y los dientes. Los fósiles de parántropos nos muestran unas dentaduras fuertes, con esmalte grueso y colmillos pequeños. Esto de los colmillos es significativo, porque una característica de humanización importante consiste en la disminución del tamaño de los caninos, que poco a poco pierden su forma típica de cono (como los colmillos de los perros) y se van haciendo planos y cortos, hasta llegar a nuestra dentadura, donde prácticamente se igualan al nivel de los demás dientes delanteros. La evolución de los caninos se asocia al tipo de alimentación, y si analizamos el entorno en que vivían los parántropos veremos que tiene sentido. Hace 2,8 millones de años la lenta desecación del clima africano se intensificó y los bosques y las extensas praderas de hierbas altas se fueron transformando rápidamente en los actuales espacios abiertos que llamamos sabana. Allí las cosas para comer eran diferentes. Había menos hojas y frutas blandas, pero más semillas, más raíces y más frutos secos. Los australopitecos debieron ir adaptándose al nuevo ambiente. Sus caninos, que servían sobre todo para desgarrar, estorbaban para girar la mandíbula y machacar los alimentos duros, así que disminuyeron. En cambio sus muelas se hicieron más fuertes para triturar, con el correspondiente desarrollo de los huesos de la boca y de los músculos que los sustentan. Fueron muchos los animales que sufrieron los mismos cambios de dentición en aquella época de deterioro climático. En consecuencia los parántropos tanto pueden ser australopitecos evolucionados como un grupo nuevo que se desgajó de ellos por especialización a un ambiente más seco. Sabemos que llegaron a todos los rincones del este de África y sobrevivieron mucho tiempo, tanto que sus fósiles más recientes datan de hace sólo 1,1 millones de años.

Ron Clarke posa sonriente con Little Foot.

Una cosa en que siempre se fijan los expertos al estudiar un fósil de homínido es la capacidad craneal o tamaño de la calvaria, que nos indica cómo de grande era el cerebro que acogía. Los australopitecos en general no tenían un cráneo mayor que un chimpancé actual, que equivale aproximadamente a la tercera parte de un ser humano, y tampoco mucho más grande que especies anteriores como Ardipitecus ramidus. Esto nos aclara una curiosa cuestión, porque no teníamos muy claro qué evolucionó primero hacia la especie humana, si la capacidad craneal, la bipedestación, o ambas cosas a la vez. Pues asunto resuelto. Los fósiles nos dicen que lo primero que llevó a los homínidos a ser homínidos fue su capacidad para andar de pie. Los australopitecos eran monos levantados sobre sus patas traseras y por consiguiente es muy posible que su estructura social, su modo de vida y su inteligencia específica estuvieran muy próximas a especies actuales como los gorilas y los chimpancés.

Posiblemente usaran, también como los chimpancés, herramientas simples del estilo de palos o piedras sin desbastar, y de hecho algunas rocas que resultan adecuadas para partir frutos duros se han encontrado junto a fósiles australopitecinos. Aunque, como no todo el mundo está de acuerdo en que exista una relación directa e impecable entre tamaño del cerebro y capacidad inteligente, hay paleontólogos que señalan posibles habilidades manuales entre estos seres. Por ejemplo, a mediados de 2010 un equipo de científicos encontró en Etiopía unos huesos de herbívoros con señales de haber sido descarnados con instrumentos cortantes, que fueron datados en hace 3,4 millones de años. Sabemos que los australopitecos comían carne ocasionalmente, sobre todo de animales muertos; actuaban más al estilo de carroñeros como las hienas que de cazadores como los lobos. Como sus colmillos disminuían cada vez más de tamaño, se acepta generalmente que estos antepasados nuestros usaban piedras para separar la carne, pero piedras sin trabajar, y que al no estar afiladas no dejan marcas claras de cortes. Se ha propuesto a una especie concreta de australopitecinos, llamada Australopitecus garhi, como candidata a fabricar esas supuestas primeras herramientas de piedra talladas muy toscamente. También se levantó cierto revuelo cuando a esa misma especie se le atribuyó la capacidad de hablar, con un lenguaje muy primitivo pero ya articulado. Ni la fabricación de herramientas ni la posesión de lenguaje están demostradas por ahora en los australopitecos, y estudios realizados sobre los dedos de esos seres y sobre los fósiles de las vértebras que rodeaban sus laringes parecen negarles ambas habilidades por simples cuestiones de anatomía. Por lo tanto, y mientras no se demuestre lo contrario, la creencia general sigue siendo que los australopitecos no pudieron aportar nada a lo que entendemos como cultura humana.

Fabricantes de herramientas en la Edad de Piedra

Hasta el momento he escrito muchos nombres científicos de animales sin explicarles cómo se interpretan. Ahora que vamos a hablar de seres bastante humanos es el momento de hacerlo. Los organismos vivos reciben siempre, en su denominación biológica, dos palabras en latín. La segunda se escribe en minúscula, nos indica la especie concreta y suele ser elegida por la persona que descubrió el primer ejemplar. La primera, con mayúscula inicial, revela una clasificación superior que determina el género al que pertenece. Un género, pues, engloba varios tipos de especies concretas relacionadas estrechamente entre ellas. Por debajo de las especies, que como sabemos agrupan a los organismos capaces de procrear entre ellos y dejar descendencia fértil, sólo están los individuos. Las razas es algo no contemplado desde el punto de vista de la biología porque las considera irrelevantes. Así que por ejemplo el nombre de nuestro siguiente invitado a esta pasarela histórica, Homo habilis, nos dice que pertenece al género Homo, igual que nosotros, y que la especie se denomina habilis. Las personas nos llamamos Homo sapiens y como los demás seres estamos incluidos en grupos mayores. En nuestro caso, los individuos sapiens somos del género Homo, de la familia Hominidae (es decir, homínidos), dentro del orden de los Primates, parte a su vez de la gran clase de los Mammalia (mamíferos, vamos), todos miembros del filo de los Cordata (cordados, con un conducto central por el que discurren fibras nerviosas). Y así cada vez más lejos hasta tropezarnos en un grupo común con los mismísimos protozoos.

Si leemos lo anterior con cierta atención veremos pues que los australopitecos son homínidos como los chimpancés y los gorilas, pero no entran en el mismo género que nosotros. El honor de inaugurar en la naturaleza el género Homo queda para un amplio grupo de animales que reciben en conjunto el nombre de Homo habilis, literalmente «hombre hábil», debido a que sus restos aparecen asociados a las primeras herramientas de piedra talladas sin ninguna duda de manera consciente. Uno de los descubridores de Homo habilis, el paleoantropólogo surafricano Phillip Tobias, se basó en eso para bautizarlo de esa manera, con la convicción de que se trató del primer animal dotado de la destreza suficiente como para dejar una cultura tras de sí, lo que evidentemente lo incluye en el género de los hombres. Fue capaz de innovaciones técnicas y anatómicas que ningún otro ser alcanzó antes, así que lo de habilis, en realidad, está muy bien puesto cuando insertamos el nombre en el atlas evolutivo.

La principal característica corporal de Homo habilis estriba sin duda en su cerebro, que llegó a superar los 630 centímetros cúbicos de volumen y a multiplicar por tanto en un cuarenta por ciento el de los australopitecos medios. La relación entre capacidad craneal y tamaño del cuerpo, que se llama índice de encefalización, alcanzó en este homínido unos altos niveles inéditos hasta entonces en la naturaleza. No hay muchas dudas de que el aumento de las conexiones neuronales de un gran cerebro, unido a unas manos diestras y delicadas, facilitó su capacidad de construir herramientas de piedra relativamente elaboradas, lo que llamamos hoy industria lítica. Tallar piedras duras a base de golpearlas unas con otras implica un mecanismo mucho más complejo que moldear una esponja blanda, como hacen los delfines, o afilar una rama como hacen los chimpancés. De hecho se ha intentado enseñar a grupos de chimpancés a tallar piedras y por mucho tiempo y paciencia empleados nunca consiguieron hacerlo, quizá tanto por la falta de concentración requerida para encontrar los puntos exactos de fractura como por la destreza manual que requiera sostener y rotar minuciosamente la roca. El cerebro y las manos especializadas de Homo habilis sí lo lograron y abrieron con ello el camino de la tecnología y la cultura humana. La técnica de trabajar la piedra desarrollada por estos seres se llama olduvayense, ya que los primeros ejemplos se hallaron en el yacimiento tanzano de Olduvai, y se caracteriza por unas herramientas de forma triangular con base redondeada y bordes cortantes conseguidos al afilar una sola cara. Aquí tienen un ejemplo.

Conseguir este tipo de artefactos es más difícil de lo que parece. La mayor parte de las veces la piedra se rompe por el sitio inadecuado y queda inservible. El simple hecho de sujetar el canto rodado con una mano para golpearlo con la otra requiere fuerza y habilidad, y a veces hay que ayudarse con las rodillas. Cuanto más avanzado está el trabajo más fácil resulta dar un mal golpe y destrozar la pieza. He tenido ocasión de tallar piedras una vez, porque un profesor de Antropología tuvo la idea de ponernos a los alumnos a fabricar industria lítica. El profesor trajo una caja con rocas adecuadas y nos explicó brevemente cómo hacerlo, tal vez de la misma manera que los antiguos homínidos enseñaban a sus crías. La verdad es que ver al maestro tallando piedras y todos los alumnos mirando en círculo creó un momento de cierto misticismo primitivo y agradable, como si nos inundaran los genes de nuestros antepasados. Pero después nos tocaba a nosotros repetir la operación y no parecía nada sencillo. Lo que sí resultaba fácil era machacarse una uña con los golpes. Hizo falta intentarlo repetidas veces para que fueran saltando las lascas de los sitios adecuados, y al cabo de hora y media, lo que duró la clase, sólo cuatro de un total de 44 alumnos tuvieron, más o menos, una herramienta afilada de piedra en sus manos, aunque mucho más toscas que las fabricadas por nuestros antepasados. En las etapas avanzadas de la Edad de Piedra, llamada así por el material de que estaban hechos los utensilios, algunos instrumentos como hachas, cuchillos o puntas de flecha alcanzan una perfección tal que pueden ser considerados verdaderas obras de arte líticas, y quizá se cuidase con tal delicadeza su elaboración más por motivos estéticos que puramente funcionales.

Homo habilis fue el primer ser que desarrolló esta capacidad y hemos encontrado miles de cantos tallados por él. Suponemos que también fabricó herramientas de madera y otros materiales más blandos, pero justo por ser blandos y degradables no han llegado hasta nosotros. En su entorno africano cada vez más seco, con más dificultad para encontrar semillas y frutos, las herramientas permitieron a Homo habilis acceder de forma masiva a un recurso fundamental: la carne. Hemos visto que los australopitecos comían carroña cuando la encontraban, pero lo hacían de forma muy ocasional. La carroña atrae a grandes depredadores como leones, hienas o leopardos, que igual pasan del cadáver y prefieren comernos a nosotros que estamos más frescos. Numerosos fósiles humanos muestras signos claros de haber sido devorados por alimañas. Así que los pobres australopitecos debieron comportarse de forma oportunista ante un animal muerto, tragando la carne que podían a toda prisa antes de que aparecieran los depredadores y tuvieran que salir corriendo. Y con su dentición de caninos planos no podían desgarrar demasiada carne; por eso sabemos que su dieta estaba basada, esencialmente, en sustancias vegetales. ¿Mejora la situación el tener una piedra tallada y cortante entre las manos? Muchísimo, sin duda. Permite cortar rápidamente la carne en trozos pequeños y consumirla más deprisa, e incluso permite dividir el cadáver en pedazos manejables para llevárnoslos con nosotros antes de que lleguen los temidos depredadores. Y nos facilita también romper los huesos y acceder al rico y nutritivo tuétano del interior. Posiblemente Homo habilis usó primero cantos sin desbastar para romper los huesos y sorber el tuétano, y fue esta manipulación de piedras lo que le hizo descubrir la posibilidad y las ventajas de tallarlas para lograr filos cortantes. De lo que estamos seguros es que nuestro primer antepasado directo fue un gran consumidor de tuétano, por la enorme cantidad de huesos fracturados y rebañados que han aparecido junto a sus fósiles.

Tanto el tuétano como la carne presentan la ventaja de que son muy energéticos, con gran carga calórica y además de digestión mucho más fácil que los alimentos de origen vegetal. La amplia expansión de Homo habilis, que en pocos cientos de miles de años logró alcanzar casi todo el este de África desde el sur hasta el norte, se debe sin duda a la energía proporcionada por un fuerte incremento en el consumo de animales. Aún así no parece que llegara a cazar, al menos presas grandes. Era en esencia un carroñero especializado que completaba su dieta con productos como raíces, turbérculos, frutas y hojas. Sus dedos estaban aún más curvados que los nuestros, lo que indica que subía con frecuencia a los árboles para comer o refugiarse. Pero en muchas otras características anatómicas presenta rasgos avanzados. Su postura de marcha resulta plenamente erguida y caminaban casi igual que nosotros hoy día. Sus pies apenas diferían de los nuestros y sólo los brazos, más largos en proporción a las piernas, diferencian a primera vista su esqueleto del que posee un hombre actual. El cráneo sí es muy distinto, aunque resulta un primor comparado con el de los australopitecos. La cabeza de Homo habilis tenía forma abombada para acoger al gran nuevo cerebro, una frente inclinada hacia atrás, arcos de hueso encima de los ojos y un buen hocico apuntando al exterior. Y la pelvis, ya muy moderna, nos dice que las hembras empezaron a alumbrar a las crías antes, para que la cabeza de los fetos pudieran pasar por el canal estrechado del parto. Ello supone una infancia más larga, y una infancia más larga tiene enormes consecuencias, entre ellas la necesidad de núcleos familiares estables, un mayor tiempo para el juego y el aprendizaje y en definitiva una mayor socialización de la especie. Es posible que Homo habilis ya no viviera en simples grupos formados por parientes directos sino que se organizara en manadas o clanes de algunas decenas de individuos. Ello también ayudó a incrementar su colaboración y efectividad a la hora de conseguir comida.

Los primeros fósiles de Homo habilis fueron encontrados en 1960 en Tanzania por un equipo conjunto norteamericano y surafricano del que formaban parte dos grandes antropólogos, Phillip Tobias y Louis Leakey. Se trataba de trozos del cráneo, una mano y una mandíbula pertenecientes a un ejemplar joven, un macho de unos 12 años de edad. Se calculó que si hubiera llegado a adulto habría pesado 53 kilogramos y medido 1,30 metros. Desde entonces han aparecido un buen número de restos similares, datados en un arco que va desde los 2,4 a los 1,6 millones de años.� Si se fijan en las fechas observarán que los viejos parántropos o último grupo de australopitecos convivieron en las mismas zonas con Homo habilis durante unos 800.000 años. La coexistencia fue posible, aseguran algunas hipótesis, precisamente porque uno se alimentaba sobre todo de carne gracias a sus herramientas y el otro explotaba los nutrientes vegetales, así que no tropezaban demasiado dentro del ecosistema que compartían. Las reconstrucciones realizadas en base a los fósiles disponibles de Homo habilis y que intentan mostrarnos su aspecto exterior han dado pie a bastantes controversias, por lo que elegir una u otra para que la vean es una cuestión casi subjetiva. No obstante, creo que la siguiente imagen resulta equilibrada entre las que le proporcionan un aspecto excesivamente moderno y otras que lo dibujan como demasiado simiesco. Si se lo encontraran en un ascensor, ¿qué pensarían? ¿Es un mono, es un hombre? ¿Llamarían a la policía o le darían los buenos días, a ver qué pasa? Quizá la reacción de él dependiera de si tiene hambre o no.

Reconstrucción basada en fósiles de la cabeza de un Homo habilis clásico, expuesta en el Museo Arqueológico de Herne, Alemania.

Reconstrucción de un Homo erectus de hace un millón de años,expuesta en el Museo Arqueológico de Herne, Alemania.

Parece que pese a sus progresos evidentes Homo habilis no fue muy lejos de África. El hallazgo muy reciente de algunos fósiles con casi dos millones de años de antigüedad en el yacimiento caucásico de Dmanisi, sobre todo el de un espectacular cráneo llamado Número Cinco, nos indican que penetró algo en Asia, pero posiblemente de trató de grupos aislados y no de una completa colonización. La conquista del mundo tuvo que comenzarla una nueva especie, mucho más avanzada, que empezó a caminar por la Tierra hará unos 1,8 millones de años. Se le llamó Homo erectus (cuidado con lo de erectus, se traduce como «erguido» en relación a su cuerpo ya plenamente vertical) y surgió en el corazón de las zonas donde habitaba Homo habilis, por lo que la mayoría de los expertos piensa que se trata de una especie descendiente de él, bien por línea directa, bien por medio de algunas florituras evolucionistas. La historia de Homo erectus constituye una de las aventuras más fascinantes de la naturaleza y nos aporta tantas certezas como incógnitas maravillosas. A lo largo del tiempo en que vivió logró extenderse por toda África, colonizar el sur de Europa (la Península Ibérica e Italia incluidas), atravesó el desierto del Sahara y Arabia, se estableció en Oriente Medio y el Cáucaso, llegó a Irán y a la India, pobló todo el sureste de Asia y parte de China, y se asentó en zonas tan lejanas como las islas de Java y Sumatra, en Indonesia, donde se han encontrado sus fósiles. Sus capacidades le hicieron adaptarse tan bien a todos esos ambientes que algunos científicos creen que algunas poblaciones aisladas han perdurado hasta hace sólo 50.000 años. E incluso si se confirma que el famoso Homo floresiensis, una insólita especie humana que vivió en la isla indonesia de Flores y que ha sido apodada popularmente como hobbit por su pequeño tamaño, es descendiente suyo, la estirpe de Homo erectus se habría extinguido hace el suspiro de 12.000 años. A lo largo de todo ese tiempo los individuos Homo erectus evolucionaron. Alcanzaron caracteres más humanos, un rostro del que no nos asustaríamos demasiado al verlo, una tecnología lítica cada vez más perfecta y sobre todo un cerebro en crecimiento constante. De los 800 centímetros cúbicos de capacidad craneal de los ejemplares más antiguos se llega hasta los 1.100 en los fósiles recientes. Eso es estar muy cerca de los humanos modernos, que poseemos un cerebro con 1.350 centímetros cúbicos de volumen promedio. Como se pueden imaginar tales diferencias han disparado las interpretaciones de los paleoantropólogos, que han ido alargando hasta el cansancio la lista de especies concretas que forman parte del tronco común de Homo erectus.[30] Por lo mismo resulta difícil encontrar dos reconstrucciones iguales del aspecto de uno de estos seres, pero quizá la que les ofrezco esté en un punto medio entre todas las apuestas que se han hecho.

Si Homo habilis nos dejó la primera cultura humana, entendida como la transmisión entre generaciones de la tecnología de fabricación de piedras afiladas, Homo erectus hizo algo aún más trascendental: aprendió a controlar el fuego. Eso entre muchas más cosas que iremos explicando, pero lo del fuego ha resultado una de la principales aportaciones a la mejora de la supervivencia. Sin el uso del fuego nuestros antepasados no habría podido instalarse en entornos muy diferentes, convertirse en una de las especies dominantes en su tiempo y alcanzar un relativo grado de desarrollo social, tecnológico y tal vez psicológico. ¿Por qué es tan importante haber sido capaces de controlar el fuego? Las primeras respuestas son evidentes, nos proporciona calor en entornos fríos y nos da luz para iluminarnos en las noches oscuras. Eso ya ayuda bastante a la subsistencia, pero hay más. El fuego ahuyenta a los peligrosos depredadores, permite ocupar espacios más profundos y protegidos en las cuevas y, sobre todo, hace posible cocinar los alimentos. Fueron individuos Homo erectus los primeros cocineros de la historia y la trascendencia de ello va mucho más allá de la anécdota. La carne sometida al fuego se digiere con mayor facilidad y permite que el sistema digestivo acceda a nutrientes como determinadas proteínas, algunas fundamentales como el colágeno, que en la carne cruda forman moléculas tan fuertemente entrelazadas que el organismo no las puede asimilar. Lo mismo ocurre en sustancias vegetales como los glucósidos, que sólo son digeribles una vez que sus moléculas se abren por efecto del calor intenso. La cocción o al menos someter a las brasas a ciertos cereales nos permiten comerlos; prueben a masticar arroz o trigo crudos. Pero además el fuego elimina las bacterias y otros patógenos de los alimentos que vamos a consumir, lo que debió ser muy importante en una época donde una pequeña infección significaba la muerte. Si quieren un dato más, la carne asada dura más tiempo sin descomponerse y puede ser transportada y consumida a medio plazo.

Los primeros indicios del uso del fuego se remontan a hace millón y medio de años y consisten en huesos quemados y restos de madera dispuestos en forma de hogueras, acompañados normalmente por útiles de piedra empleados en el descuartizamiento y preparación de los animales. Se han encontrado en sitios tan distintos como Koobi Fora, en Kenia, o el yacimiento chino de Zhoukoudian, datado éste en un millón de años. O sea, que el fuego resultó una adquisición temprana por parte de Homo erectus. Lo más seguro es que durante mucho tiempo no llegara a producirlo mediante el conocido método de frotar dos palos sobre yesca seca y se limitara a aprovecharse de incendios provocados por un rayo o la actividad volcánica. Pero encontrar fuego por casualidad no es fácil, así que cuando se disponía de él había que conservarlo lo más posible. No existe otra manera de hacerlo que la colaboración entre individuos. Algunos debían quedarse al cuidado de la hoguera mientras los demás realizaban otras actividades. El fuego fue un ingrediente fundamental en la socialización humana y Homo erectus parece que alcanzó un buen nivel de convivencia dentro de grupos similares a bandas de varias familias unidas. Su mayor volumen cerebral le permitió además una mejora enorme en la fabricación de utensilios líticos. La técnica que empleaban se llama achelense y en ella los artefactos típicos de Homo habilis se ven sustituidos por piedras talladas por ambas caras, los bifaces, con un pulido más intenso y una capacidad de corte muy mejorada. Un bifaz típico sirve perfectamente para desollar, trocear y limpiar el cuerpo de un animal, pero es que además hemos encontrado diversos diseños adaptados sin duda para labores concretas.

No hay duda de que Homo erectus utilizaba también herramientas hechas en materiales perecederos, como garrotes de madera, cuchillos de hueso o cuerdas de tendones. Ninguna de ellas ha llegado hasta nosotros, pero existe coincidencia general en admitir que su utillaje vital era amplio, muy superior desde luego al de Homo habilis. También estamos seguros de que estos antepasados nuestros inventaron la caza a gran escala. Su socialización estimuló el nacimiento de estrategias de grupo. Una de las tácticas más empleadas consistía al parecer en usar el fuego para arrinconar a los animales cerca de un gran talud, golpearlos con lanzas o bastones y provocar que se despeñaran por él. Una actividad colectiva tan gregaria necesita quizá de un lenguaje primitivo que transmita cierta información. Desconocemos si ese lenguaje estaba más cercano al gruñido animal o a una forma de expresión relativamente compleja, y es uno de los misterios que nos deja Homo erectus por ahora. También nos queda la duda de si ellos fueron los primeros artistas. Se han encontrado piezas, como la llamada Venus de Tan-Tan por ejemplo, que sitúan en hace 300.000 años la aparición de la escultura. La Venus de Tan-Tan consiste en una piedra que casualmente recordaba una silueta humana, pero alguien la talló para acentuar su antropomorfismo y después la cubrió de pigmentos ocres. Se trata sin un duda de un buen mecanismo para llegar al arte: tomar objetos naturales que parecen personas o animales y tras observarlos con curiosidad marcar artificialmente sus rasgos. Al final parece fácil que se termine tallando la figura entera sin esperar a encontrar una piedra extraña. En definitiva, al unir la existencia de un lenguaje aunque sea primitivo con la posibilidad de un esbozo artístico podemos plantearnos la pregunta de si Homo erectus poseía una inteligencia puramente funcional o bien fue la primera especie dotada con una consciencia incipiente. Si me lo preguntan les diré yo me inclino por lo segundo, al igual que hacen cada vez más antropólogos. Pero se trata de un debate abierto y sin suficientes datos para decidir por el momento.

Sí estamos seguros, en cambio, de que los primeros homínidos en cubrirse con pieles animales para protegerse del frío fueron Homo erectus. Los aficionados a la moda que lean esto ya pueden contarles a sus amistades dónde está el origen de la ropa, siempre que con un poco de imaginación consideremos vestirnos a echarnos por los hombros el pellejo de un animal peludo. Una última aportación de Homo erectus a nuestra sabiduría consiste, y sobre esto no hay dudas, en la construcción de los primeros refugios, el embrión de la arquitectura. La primera edificación humana de que se tiene noticia se encontró en Gomboré, Tanzania, en un estrato datado en hace 1,7 millones de años. Consiste en una acumulación de piedras en forma semicircular que debió actuar como paravientos, porque no hay rastro de que la estructura soportara ningún techo. Más tarde en diversos yacimientos, entre ellos Olduvai (ya sabemos que también está en Tanzania), aparecen muros similares junto a grandes cantidades de huesos y bifaces, por lo que podemos hablar de algún tipo de campamento primario. Mucha más rotunda es la presencia en Terra Amata, cerca de la ciudad francesa de Niza, de restos de una cabaña edificada con ramas sobre un soporte de grandes bloques de piedra. Se trata de una estructura con planta oval de nada menos que diez metros de largo por cuatro de ancho y posiblemente casi uno y medio de alto. Fechada en hace 380.000 años, en su interior se hallaron instrumentos líticos y un círculo central de roca que contuvo una hoguera, cuyo humo salía por una abertura en el techo. Unas paredes, una entrada, un techo y una chimenea: no dirán que no tenemos ya un hogar incipiente.

Armadas con toda esta tecnología algunas bandas de Homo erectus tuvieron la oportunidad de explotar nuevos territorios más allá del África ancestral. Y lo hicieron muy pronto. Tenemos indicios firmes de que hace 1,8 millones de años una especie intermedia entre Homo habilis y Homo erectus vivió en Georgia, en el Cáucaso, y de que hace 1,4 millones de años ya existía una presencia humana permanente en el actual estado de Israel. A la India llegaron hace al menos un millón de años, y al sur de China hace 800.000 años, tal vez antes.[31] Todo el sur de Asia estaba ocupado por ellos hace 600.000 años, y no pararon ahí. Las islas de Indonesia, sobre todo Java, debieron estar a su alcance en fecha muy temprana, porque los fósiles de Homo erectus descubiertos allí datan de hace medio millón de años. Y ahora viene la pregunta. Si Java es una isla, ¿estos seres aprendieron a navegar? ¿Construían balsas? Pues no, porque no fue necesario. El último millón de años de la Tierra ha estado marcado por una fuerte inestabilidad climática que incluyó varias glaciaciones, periodos muy fríos donde los hielos cubrieron la mayor parte de nuestro planeta. Es una hipótesis aceptada que fue el frío lo que empujó a Homo erectus a buscar nuevos territorios y extenderse mucho, consiguiéndolo gracias a su tecnología y especialmente por el dominio del fuego. Java está alejada de tierra firme por el estrecho de la Sonda, que separa la Península de Malaca de la isla de Sumatra y de la propia Java. La anchura mínima del estrecho ronda los 24 kilómetros y, ahora viene la clave del asunto, su profundidad es en algunos puntos de sólo veinte metros. Hace medio millón de años, tal vez antes, una glaciación congeló tanta agua marina en el mundo que los océanos bajaron hasta 120 metros de nivel. Por lo tanto Homo erectus llegó a Java caminando tranquilamente. Ni siquiera sabía que entraba en una isla. Por cierto que es posible que este mismo proceso redujera el estrecho de Gibraltar y permitiera un tránsito puntual entre África y Europa hace millón y medio de años, algo que se está estudiando en la actualidad. Al Mediterráneo tal vez le faltó un pelo para desecarse.

Las casualidades de la historia hicieron que el primer fósil de Homo erectus se encontrara en uno de los puntos más lejanos de su expansión, precisamente en Java. Lo halló un médico holandés algo extravagante y de mal genio llamado Eugène Dubois en una fecha tan temprana como 1891. En esa época sólo se habían descubierto algunos esqueletos humanos no muy antiguos pero que presentaban ciertas características primitivas, lo que animó la creencia de que Darwin tenía razón y por algún sitio tenía que andar enterrado y perdido el eslabón común de simios y personas. Dubois, aficionado a la arqueología, se empleó en el ejército como oficial de sanidad destinado en Sumatra y en sus ratos libres iba de aquí para allá buscando fósiles. Cuando tuvo la noticia un tanto difusa del hallazgo de un extraño cráneo en Java no dudó en irse a la isla arrastrando a su mujer y sus hijos, y convenció a un alto cargo militar de lo interesante de su pesquisa: estaba buscando el hombre-mono, la prueba definitiva de la evolución. Logró que le asignaran a dos ingenieros y a un grupo de convictos, los pobres, que estuvieron chapoteando en los depósitos fluviales del río Solo casi un año. Pero al final el esfuerzo tuvo premio, aunque a los presos en concreto les importara un comino, y se encontró sucesivamente la parte superior de un cráneo, un fémur, cuyo dueño sin duda había caminado de pie, y un par de muelas. Con tales restos Dubois lanzó al mundo la noticia: «¡Ha aparecido el eslabón perdido! ¡Tenemos al hombre-mono!». Pero no le acogieron muy bien. Según unos expertos se trataba sólo de huesos de simios; para otros, de pedazos de un aborigen muerto. Dubois pasó lo que le quedaba de vida peleando, a veces hasta la violencia, para que se hiciera justicia a su hombre-mono, y llegó a negar evidencias claras acerca de la antigüedad de otros fósiles humanos posteriores. Únicamente el suyo era el verdadero y genuino eslabón perdido.

La aceptación generalizada de la existencia de Homo erectus no se logró hasta los años 30 del siglo XX, cuando el número de ejemplares hallados de este ser constituía ya una evidencia casi irrefutable. Los puntos en que se encontraron fósiles de la especie parecían marcar una ruta muy clara: nuestros antecesores pasaron desde África a Oriente Medio y ahí se dividieron en dos ramas, una que se dispersó por Asia y otra que fue poblando el sur de Europa, desde el este al oeste. Se creía que la primera incursión humana en el continente europeo se produjo hace medio millón de años. El panorama cambió de golpe en 1992, cuando un equipo español descubrió en el yacimiento de Atapuerca, en Burgos, un cráneo muy bien conservado con unos 600.000 años de antigüedad. Poco después, en 1994, el mismo lugar reveló restos humanos en estratos de hace 800.000 años. Ello suponía retrasar de golpe en nada menos que 300.000 años la llegada del hombre a Europa, pero la contundencia del cráneo y el buen trabajo técnico del equipo investigador acabaron con todas las oposiciones. No había duda de que Homo erectus colonizó el Viejo Continente al inicio de las grandes glaciaciones de hace un millón de años. Los descubridores han propuesto una especie propia para este grupo humano, Homo antecessor, y consideran que se trata un ancestro por línea directa de los posteriores neandertales. Casi con toda seguridad es cierto y Miguelón, como apodaron al cráneo encontrado, nos muestra a un individuo que transita hacia la apariencia de los neandertales evolucionando desde Homo erectus. Ya que estamos hablando del hallazgo más importante de la paleantropología española desde las cuevas de Altamira, aquí les dejo una foto de Miguelón.

Fotografía del cráneo número 5, apodado Miguelón, de la especie Homo antecessor, encontrado en el yacimiento de la Gran Dolina de Atapuerta en 1992

Atapuerta es un sitio absolutamente excepcional, y no exagero. Fue declarado Patrimonio Cultural de la Humanidad en el año 2000. Se trata de un honor merecido porque quizá no haya otro yacimiento paleoantropológico del mismo nivel en todo el mundo. Reúne fósiles, herramientas e indicios de actividad humana de forma continuada durante casi un millón de años. La causa de esta concentración se debe varias felices coincidencias. En primer lugar, el valle del río Arlanzón es un paso natural desde Europa al conjunto de la Península Ibérica (hoy se le conoce como Corredor de la Bureba), y muchos grupos humanos y animales tuvieron que transitarlo durante las épocas frías de las glaciaciones, huyendo del norte helado y dirigiéndose a un sur algo más cálido. Además, en la prehistoria el espacio central estaba ocupado por un gran lago, rodeado de acogedora vegetación y con muchas cuevas cercanas, que ahora forman parte de la actual Sierra de la Demanda. La conjunción de refugios, caza, agua y vegetación hizo de Atapuerta un sitio estupendo para vivir en aquella época. Pero aún hay más casualidades. A finales del siglo XIX la construcción de una línea de ferrocarril obligó a abrir una trinchera profunda a través de una montaña y la obra dejó al descubierto estratos de tierra, cuevas y otros espacios que llevaban sellados cientos de miles de años. Los restos fósiles de su interior estaban tal y como quedaron en el pasado, preservados del desgaste o la actividad humana moderna. Desde que en 1964 comenzaron las excavaciones profesionales Atapuerta no ha dejado de crecer en importancia y aún no ha sido explorada más que una parte del terreno. Queda trabajo allí para bastantes decenas de años.

En total se han abierto hasta ahora en el sitio ocho yacimientos principales. De todos ellos el más sorprendente es el conocido como Sima de los Huesos. Se trata de la cavidad final de un pozo de 13 metros de profundidad situado en el interior de una cueva. En ese pequeño hueco han aparecido más de cinco mil restos óseos pertenecientes a unas 32 personas, de entre 600.000 y 500.000 años de antigüedad. La Sima de los Huesos proporcionó, aunque cueste creerlo, el 91 por ciento de todos los fósiles humanos de ese periodo que hay en el mundo. Qué bien tiene puesto el nombre. Además, al tratarse de un agujero en el suelo, los restos estaban aislados y espléndidamente conservados. Allí se encontró por ejemplo a Miguelón. Y ahora llega el misterio. ¿Por qué un pozo profundo pero de entrada estrecha guarda tantos huesos? ¿Y por qué sólo hay huesos, y no industria lítica? ¿Se caían? No parece posible que tan enorme acumulación de huesos sea accidental. Las hipótesis más probables son que o bien los individuos Homo antecessor lo usaban como basurero para limpiar su cueva (lo que incluía tirar allí a los congéneres fallecidos), o bien que ya existía algún tipo de ritual funerario que incluía depositar en ese pozo a los cadáveres del grupo. Esta segunda idea es revolucionaria e indica una forma muy temprana de pensamiento abstracto ligada a la muerte, aunque carece por ahora del apoyo claro de más pruebas.[32]�

Pero los restos de Atapuerca nos ofrecieron además otro descubrimiento magnífico. Nos desvelaron que la especie Homo antecessor practicó el canibalismo, se comía a sus semejantes, desde hace al menos 800.000 años. Muchos huesos humanos han aparecido con las mismas marcas de despiece que muestran los animales que cazaban. Puede tratarse de un puro consumo alimenticio. Para un Homo antecessor otro tipo que pasaba por allí suponía una fuente de comida más. Pero la mayoría de los huesos con indicios de que su propietario acabó en las brasas eran infantiles, así que se ha propuesto una hipótesis cruel. Dice que matar y comerse a los niños de un clan rival se usó entonces como un arma de control del territorio, para impedir que bandas competidoras se asentasen en la misma región. Es lo que hacen especies actuales, sobre todo los chimpancés, que devoran a los chimpancés jóvenes de otra manada que entra en su zona para impedir que los invasores prosperen allí. Ciertamente exterminar a las crías supone un sistema muy útil para debilitar el futuro del enemigo y además menos arriesgado que pelear con los adultos. Si la hipótesis se confirma, Homo antecessor habría empleado ya esta táctica despiadada para defender su espacio vital.

Los descubrimientos de Atapuerca han obligado a que nos replanteemos la dispersión humana desde África. Si los relacionamos con los fósiles intermedios entre Homo habilis y Homo erectus hallados en Georgia y con otros posibles restos de Homo antecessor en un yacimiento chino conocido como Lantian, entonces es probable que un antepasado nuestro, sea habilis o erectus o un grupo en la escala evolutiva entre ambos, saliera ya de África hace dos millones de años. El éxodo humano sería entonces más temprano y más complejo, porque quizá primero se ocupó Asia y más tarde el sur de Europa. Otro punto a favor de la hipótesis de la pronta salida desde África estriba en el hallazgo de un diente infantil fechado en hace 1,4 millones de años cerca del pueblo granadino de Orce, muy al sur por tanto del Viejo Continente. Se trata de una muela que perteneció a un niño de unos diez años y cuyo descubrimiento se produjo en julio de 2002, pero hemos tenido que esperar hasta marzo de 2013, cuando se ha dispuesto de una datación fiable, para conocerlo.

El yacimiento de Orce tiene una historia bastante peculiar que posiblemente recuerden. En 1982 se encontró allí un trozo de cráneo que los excavadores identificaron como humano y fecharon con una antigüedad de al menos 1,3 millones de años. Se abrió una dura polémica que yo viví en segunda fila, pues trabajé en la zona haciendo dos reportajes para televisión sobre el yacimiento en dos veranos consecutivos. Algunos expertos, sobre todo un equipo del Museo del Louvre de París, negaron que el fragmento correspondiera a un antepasado nuestro y apuntaron que podía pertenecer a un équido extinto. Los descubridores contraatacaron. Solicitaron la opinión de antropólogos de diversos países, quienes se mostraron divididos, e insistieron en que las herramientas de piedra halladas en la zona con una datación segura de 1,4 millones de años respaldaban la presencia humana. Pero en 1987 varios miembros del grupo original que descubrió el fósil se apuntaron a la interpretación de que el trozo de cráneo era de origen equino o más generalmente de herbívoro, y el hallazgo pasó de la alegría más exultante a la depresión profunda. Se dejó de hablar del «hombre de Orce» para empezar a bromear sobre «el burro de Orce». Aún recuerdo la publicación de caricaturas crueles que dibujaban a los habitantes de la zona con cabezas de asno. Todo esto desprestigió al yacimiento e hizo olvidar la evidencia de la industria lítica encontrada. Me he alegrado muchísimo de que por fin, tras tanto tiempo, se confirme la existencia de restos humanos muy antiguos en Orce, porque aparte de ser mi tierra se trata sin duda de un lugar esencial para conocer nuestro pasado. Den por seguro que las futuras excavaciones que se realicen allí nos depararán importantes datos.

El diente del Niño de Orce está muy al sur y aún así se alza por ahora con el título de fósil humano más viejo de Europa. La industria lítica localizada en la zona indica una presencia de poblaciones permanentes y no pasajeras hace 1,4 millones de años. Ello, unido a hallazgos de restos humanos en Atapuerca con 1,2 millones de años de antigüedad, parece señalar que quizá la colonización humana del sur de Europa se produjera a través del estrecho de Gibraltar. Por lo tanto tal vez debamos hablar de dos éxodos simultáneos desde África, uno a través de Oriente Medio y otro a través de Andalucía. Se está investigando actualmente cuál podía ser la anchura hace unos dos millones de años del estrecho que separa África de Europa, y algunas hipótesis dicen que se trataba de un brazo de mar bastante más angosto que en nuestros días. Phillip Tobias, el descubridor de Homo habilis, murió en junio de 2012 pero sostuvo hasta el final su opinión de que Homo erectus logró cruzar el estrecho de Gibraltar y evolucionó en Europa hacia los neandertales pasando por la fase de Homo antecessor. Tobias era un enamorado de España y venía a menudo por aquí. Tuve la oportunidad de hablar con él en dos ocasiones. Me contó su convencimiento de que en Orce había presencia humana hace ya millón y medio de años, y que esos seres llegaron a Granada desde el sur y no desde el norte. Me explicó la gran cantidad de fósiles de Homo erectus hallados en Marruecos y me confesó que una de sus frustraciones era no haber podido estudiar la capacidad para nadar de nuestros ancestros. Hoy día la idea de una colonización europea a través de Gibraltar por parte de seres humanos hace millón y medio de años no se considera más que una hipótesis, pero a ningún paleontólogo le suena como algo imposible.

Neandertales, humanos y muchas controversias

La mayoría de los expertos considera que Homo erectus y sus especies relacionadas eran criaturas no inteligentes, aunque dudo de que se atrevieran a decírselo cara a cara. Por tanto debemos aceptar que no tenían mente, sólo un cerebro funcional muy desarrollado. Pero hace unos 240.000 años aparece en el registro fósil una especie fascinante, que enterraba a sus muertos, se adornaba con conchas y plumas, se pintaba con colores y disponía de un mundo simbólico que muy posiblemente plasmó en dibujos sobre paredes de cuevas. Esta especie es la primera que muestra signos claros del desarrollo de una actividad humana muy similar a la nuestra, así que fueron ellos quienes abrieron el camino de esa cosa insólita que se llama inteligencia. Se trata de los neandertales, a los que ya hemos mencionado hace poco. El nombre de neandertal viene de un valle alemán, Neander, donde se encontró en 1856 su primer fósil (y el primero de la historia científica, así que con ellos se inauguró también la paleoantropología), que se bautizó en consecuencia Homo neanderthalensis. Hasta la actualidad hemos desenterrado miles de huesos pertenecientes al menos a 422 individuos, números que aumentan cada año conforme avanzan las excavaciones en los sitios donde vivieron. Hoy tenemos una idea bastante clara de cómo eran y cómo fue su cultura aunque, como pasa siempre en ciencia, más conocimientos conllevan al mismo tiempo nuevas incógnitas.

¿Qué aspecto físico tenían los neandertales? ¿Se parecían a nosotros? Pues regular. En 1957 dos expertos, William Strauss y Alexander Cave, después de estudiar detenidamente un esqueleto muy completo propusieron la divertida idea de que un neandertal bien aseado y vestido no llamaría demasiado la atención en el metro de Nueva York. Eso supuso acercarlos mucho a nuestro aspecto, pero no siempre se pensó igual. Durante decenios la descripción anatómica de los neandertales consistió en presentarlos como seres simiescos, con la espalda doblada, las piernas encorvadas, que caminaban de forma renqueante, con el dedo gordo del pie separado del resto, de largos brazos y cubiertos de pelo. Hoy sabemos que no es así, pero el error se debió a la mala suerte de que en 1913 el primer esqueleto de neandertal estudiado perteneciese a un individuo que sufrió una artritis tremenda en casi todo su cuerpo, por lo que los resultados ofrecían una criatura adecuada para asustar a los niños. Por supuesto se negó todo rastro de inteligencia en ellos y el hecho de que efectivamente tuvieron una mente similar a la nuestra no se aceptó del todo hasta casi finales del siglo XX. En la actualidad tenemos datos suficientes como para hacer reconstrucciones bastante aproximadas de su aspecto. La que añado a continuación, realizada en 2008 por un equipo de científicos hispano-alemanes, se considera correcta. No se extrañen por el color del cabello: sabemos que la mayoría eran rubios o pelirrojos. Por cierto y como curiosidad les diré que a la mujer reconstruida se la llamó Wilma, en honor a la esposa de Pedro Picapiedra.

Hoy sabemos que su cuerpo apenas difería del nuestro aunque sí tenían, por ejemplo, un tórax más ancho, brazos y piernas algo más cortos y en general eran bajitos, con una estatura media de 1,65 metros. Pero su constitución física resultaba fuerte y disponían de una notable musculatura. Todas estas características se consideran adaptaciones al clima frío en que les tocó vivir, a caballo entre inviernos muy crudos y veranos cortos. En unas condiciones tan difíciles su vida media rondaba los 45 años para los hombres y los 35 para las mujeres. Su cráneo sí era bastante distinto del nuestro, con un gran arco óseo encima de los ojos, sin barbilla y con una boca amplia y robusta que masticaba y trituraba estupendamente. Sus narices nos parecerían hoy un poco grotescas, por lo largas y lo anchas. La frente, un poco inclinada hacia atrás, encerraba un cerebro mayor que el nuestro, que en las épocas más tardías de la especie alcanzó los 1.550 centímetros cúbicos. El estudio de la laringe, sobre todo de un hueso llamado hioides que se sitúa en lo alto de la garganta, indica que podían hablar. Con un cerebro grande y un aparato fonador adecuado, la mayoría de los expertos aseguran que los neandertales disponían de los sonidos suficientes para articular palabras y tener un lenguaje, eso sí, menos elaborado que el nuestro. Pero es un lenguaje que pese a la voz ronca y profunda de estos seres nosotros identificaríamos como humano. No sólo sabemos eso. Los estudios han relevado aspectos de su vida cotidiana. Por ejemplo, su dieta era casi tan amplia como la nuestra de hoy y comían verduras hervidas, cereales, marisco, pescado, por supuesto carne, y hasta masticaban flores crudas de manzanilla para calmar el dolor de estómago. Posiblemente usaban cráneos de animales como recipientes. También hemos descubierto, ya les explicaré después cómo, que intercambiaban a sus mujeres entre diferentes bandas para evitar la endogamia, así que debían tener idea de que no era bueno cruzarse con los parientes, e incluso que llegaron a mezclarse con nosotros, los Homo sapiens, y tener descendencia mestiza. Nuestros antepasados y los neandertales convivieron en el sur de Europa y lo que ocurrió entre las únicas dos especies inteligentes que ha dado la naturaleza es uno de los misterios apasionantes que empiezan a desvelarse por fin. Sexo, desde luego, hubo. No sé si amor. Violencia, posiblemente también.

Si miramos de forma estricta al pasado los neandertales son los únicos humanos propiamente europeos. Nuestra especie salió de África ya formada y Homo erectus también tiene origen africano como vimos, así que la bandera azul con el círculo de estrellitas corresponde con toda legitimidad y primero que a nadie a nuestros primos neandertales. Su especie surgió como una evolución de Homo erectus posiblemente a través de varios pasos intermedios, y entre los últimos Homo erectus y los primeros Homo neanderthalensis no hay excesivas diferencias.[33] Una vez más se pone en evidencia nuestra manía de meter con calzador en categorías diferentes a seres vivos muy próximos entre ellos. Es casi seguro que la cuna de los neandertales fue el sur de Europa, algo más al resguardo de los fríos aterradores de las glaciaciones, pero gracias a su control del fuego (ya no tenían que robarlo a la naturaleza, aprendieron a producirlo ellos mismos) lograron extenderse por todo el Viejo Continente, incluidas Dinamarca y Rusia, penetraron en Oriente Medio pero no en África, se asentaron en Turquía y llegaron a Asia, ocupando el actual Irán. Su límite de expansión, en base a los fósiles encontrados, fue el extremo este de China. No está nada mal, con el frío que hacía. Además del fuego, para este éxodo disponían a su favor del uso de pieles de animales como abrigos, de una sociedad tribal solidaria (cuidaban de sus enfermos, por ejemplo), y de un avanzado conjunto de herramientas que incluía cachiporras y lanzas de madera, flechas con punta de piedra unidas al astil mediante resina y posiblemente sacos o cestos. Su industria lítica, que se conoce como cultura musteriense, nos ha dejado cantos tallados con numerosos diseños diferentes. También emplearon el hueso como materia prima para crear utensilios. Con tal arsenal los neandertales debieron ser unos cazadores muy efectivos, capaces de alimentarse con presas tan enormes como el mamut. En esos climas helados la mayoría de los animales eran grandes, del estilo de bisontes y rinocerontes lanudos, así que los neandertales se las ingeniaron para diseñar estrategias de caza con que capturar a tan imponentes (y nutritivos) bichos.

Si han leído con atención se habrán dado cuenta de que nunca hubo neandertales en África. Allí Homo erectus mutó lentamente hasta dar lugar, también mediante varias especies intermedias, al hombre moderno, es decir, a nosotros. Pero ninguna de esas especies «de tránsito» se parece a los neandertales, que son un producto exclusivamente europeo de la evolución de Homo erectus. La explicación más lógica reside en el clima, ya que África se mantuvo cálida y permitió el persistencia de un hábitat sin demasiados cambios. La selección natural trabaja sobre todo con grupos aislados y en condiciones cuanto más duras mejor, por lo que parece lógico que en la fría Europa de entonces se produjera una evolución intensa que dio lugar a seres más preparados y con más recursos (la cultura, por ejemplo) que permitieran su subsistencia. Los neardentales nunca llegaron a ser muy numerosos; hay estimaciones que hablan de una población máxima de 75.000 individuos en el mejor momento de la especie. Posiblemente eso sea tirar demasiado por lo bajo, pero conllevó consecuencias positivas como por ejemplo una escasa agresividad entre las tribus o bandas, ya que había recursos y espacio suficiente para todos. Apenas existen indicios de enfrentamientos entre neandertales, o si los hubo no han llegado hasta nosotros. Pero en el lado negativo su pequeño número terminó acabando con ellos. Según parece los neandertales sobrevivieron en sus últimos reductos, el sur de Andalucía y el Algarve portugués, hasta hace 26.000 años. Es una pena que no hayan llegado hasta hoy, porque entonces a ver qué dirían los que tienen fe en que nosotros somos la especie suprema elegida por los dioses. Imagínense lo radicalmente distinta que habría sido la historia y la cultura humana con los neandertales presentes y evolucionando junto a nosotros. Sin duda no habríamos tenido más remedio que mostrarnos mucho más humildes.

La desaparición de los neandertales no consistió en una extinción rápida, sino en un largo declive. Quizá la culpa fue de su gran dispersión geográfica, que creó grandes vacíos de población y les condenó a la decadencia genética por endogamia. Conforme avanzan los milenios los grupos neandertales aparecen cada vez más separados unos de otros. Es una terrible muerte lenta. Cerca de la ciudad rusa de Byzovaya, en el Ártico ruso, se ha excavado hace poco lo que queda de una comunidad neandertal de hace 32.000 años. Podemos evocar la imagen de un grupo cada vez más reducido de ellos, aislados y sin contacto con otros clanes, solitarios a la fuerza en ese ambiente gélido e inhóspito, que veían como sus hijos iban naciendo con crecientes defectos genéticos y sobrevivían cada vez menos. Según esta hipótesis los neandertales se extinguieron como se consume una vela, hasta el último soplo de los supervivientes acogidos al entorno más cálido del sur de España. Otra idea propuesta para su fin se basa en un cambio del clima. Para estos seres (¿podríamos decir estas personas?) acostumbrados a vivir en ambientes fríos la llegada hace unos 80.000 años de una época cálida se convirtió en un problema. Su forma de vida y sus herramientas estaban adaptadas para la caza de grandes animales en espacios abiertos. Conforme los bosques iban aumentando las presas eran más pequeñas y sus estrategias de acecho resultaban menos efectivas. Tanto las tácticas como los instrumentos necesarios para atrapar a un ciervo son muy diferentes de los adecuados para asediar a un mamut. Quizás ambas situaciones, la endogamia obligada y el cambio de hábitat, se conjugaron para dar el tiro de gracia a los neandertales, aunque en principio parezca contradictorio unir ambas tendencias al aparecer los últimos individuos en ambientes cálidos como Andalucía.

Pero hay una posibilidad más que resulta controvertida, triste y fascinante al mismo tiempo. ¿Pudo nuestra especie, Homo sapiens, tener algo que ver con el fin de los neandertales? Es una de las cuestiones más polémicas de la antropología actual y la mayoría de especialistas se inclina por el momento a pensar que efectivamente fuimos en parte responsables de su exterminio. Pero vayamos poco a poco. Para saber si estuvimos implicados habrá que conocer primero si llegamos a coincidir, es decir, a habitar en las mismas regiones. La respuesta prácticamente segura es que sí. Vivimos juntos durante al menos 5.000 años, tal vez hasta 15.000. Un largo periodo de tiempo. Nosotros, Homo sapiens, empezamos a llegar a Europa desde África a través de Oriente Medio hace unos 40.000 años, y nuestro avance parece que coincide con el declive geográfico de las poblaciones neandertales.� La tecnología sapiens, nacida en la cálida África, estaba más preparada que la de ellos para enfrentarse al aumento de las temperaturas y al cambio ecológico que sufrió el norte del Mediterráneo. Sabíamos cazar animales más pequeños y movernos mejor por los bosques. Pero además poseíamos un arma definitiva e insuperable: una fuerte cultura simbólica, capaz de unificar en comunidades a gran número de individuos que no estaban directamente emparentados por el clan o la banda. Las tribus de Homo sapiens podían ser muy amplias y poderosas, capaces de alianzas y de colaborar solidariamente entre ellas. Desconocemos cómo eran sus símbolos, pero posiblemente se basaran en mitos, rituales y creencias comunes, un universo abstracto compartido gracias a un intenso desarrollo del lenguaje hablado. Los Homo sapiens se reconocían entre ellos como especie, no sólo como individuos o familias, y ello les hizo acelerar su avance tecnológico y su dominio de entorno natural.

Así que damos por hecho que nosotros y ellos llegamos a ocupar territorios adyacentes y que fuimos más eficaces a la hora de prosperar. ¿Llegamos también a contactar unos con otros? La respuesta parece que definitiva a esta pregunta no se ha sabido hasta una fecha tan reciente como marzo de 2013, cuando un grupo de investigación hispano-alemán del Instituto de Antropología Evolutiva Max Planck de Leipzig anunció que había logrado la secuenciación del genoma completo de un individuo neandertal. Los datos ya están disponibles en Internet y el revuelo en la comunidad científica ha sido considerable. Antes se había conseguido descifrar algunos fragmentos genéticos, pero con un alcance muy limitado. Sin embargo lo que han hecho en Leipzig es de premio. Gran parte del éxito se debe a los restos hallados en un yacimiento neandertal español situado en la cueva de El Sidrón, en Asturias. Gracias a su riqueza en fósiles el lugar se ha convertido hoy en el centro mundial de referencia de la paleontología sobre neandertales, equivalente a lo que Atapuerca supone para etapas más antiguas de la humanidad. En El Sidrón no sólo se han encontrado cientos de huesos de decenas de individuos, sino que se ha estrenado una técnica de excavación limpia que permite conservar el ADN fósil sin que sea contaminado por residuos de ADN moderno. Más que arqueólogos, los científicos que trabajan allí parecen astronautas. Excavan en un entorno estéril, con trajes de protección, y no tocan nada sin guantes ni respiran sin máscaras. Todas las personas que trabajan en la cueva han sido secuenciadas genéticamente para, en caso de duda, poder comparar su ADN con los datos del ADN neandertal e identificar la contaminación. Cuando aparece un hueso se enfría en cámaras especiales a unos dos grados sobre cero y después se congela para su traslado a Alemania. Todos esos esfuerzos son los adecuados para conservar intacto el ADN fósil y han tenido su recompensa. En base de fragmentos de hueso de un único individuo se ha logrado aislar y secuenciar su código genético completo. La lectura es muy exacta porque cada gen se comprobó, se leyó como dicen los expertos, un total de cincuenta veces antes de darlo por correcto. El neandertal del que se tomó la muestra ha sido bautizado como Altai, y nos va a traer muchas sorpresas y alegrías en el estudio de nuestro pasado.

Lo primero que ha resaltado el equipo de Leipzig (que por supuesto lleva ventaja en el estudio del genoma, se lo quedaron un tiempo para ellos solos) es que efectivamente nosotros y los neandertales tuvimos relaciones estrechas. Muy estrechas. Nos apareamos. Repetidas veces. ¿Cómo lo saben? Al comparar nuestro ADN con el de Altai, han descubierto que nos cedieron genes. Tenemos algo de sangre neandertal en nuestras venas. Svante Paabo, director del Proyecto Genoma Neandertal, que así se llama la investigación, explicó a los periodistas durante la presentación de los datos que en torno al cuatro por ciento de nuestros genes específicos son de ascendencia neandertal.[34] Así que todos, ustedes y yo, somos un poco neandertales. Con una excepción que sirve al mismo tiempo para conformar el hallazgo: las únicas personas actuales que no poseen esos genes pertenecen a tribus africanas que nunca estuvieron en contacto con neandertales, por supuesto, ni con hombres de otras zonas. Para que esos genes se fijaran en nosotros hizo falta un intercambio relativamente repetido de sexo entre ambas especies. Y si nosotros y ellos nos pudimos reproducir tal vez haya que pensar que somos la misma especie. Se resucita así una vieja idea que proponía clasificar a los neardentales en nuestro propio grupo, como Homo sapiens neanderthalensis, y a nosotros como Homo sapiens sapiens. Qué interesante. Ya veremos si la hipótesis prospera.

A través del estudio de su genoma, que acaba de empezar, es como sabemos también que intercambiaban a las mujeres entre clanes para evitar la endogamia. No es algo insólito porque hoy día lo siguen haciendo tribus nómadas de África y Asia. Y disponemos ya de otros datos curiosos, como la presencia en los neandertales del gen FOXP2, que en los animales están implicado en la emisión de sonidos y en nosotros en el habla. En concreto el gen FOXP2 que aparece en el genoma neandertal tiene dos mutaciones idénticas a las nuestras, lo que refuerza la idea de que podrían disponer de un lenguaje articulado. Aunque quizá, apuntan algunos expertos, ese gen se lo dimos nosotros, porque no podemos saber todavía qué partes del ADN de Altai se debe al cruce con Homo sapiens. Otro gen presente en los neandertales es el MC1R, que proporciona dominancia al color de cabello rubio o rojo y favorece asimismo tener la piel blanca. Ahora se explican por qué en las reconstrucciones de su aspecto se les pone el pelo clarito.

A raíz de la secuenciación del ADN neandertal un biólogo de la Universidad de Harvard, George Church, anda buscando a una voluntaria para tener un hijo neandertal. No alucino. Es cierto. Este científico, un prestigioso especialista en síntesis genética, afirma que su laboratorio dispone ya de la tecnología necesaria. Dice que puede reproducir el código genético neandertal hasta un millón de veces partiendo de una única muestra y que, introducido en un óvulo humano, daría lugar al nacimiento del primer niño inteligente de una especie diferente a la nuestra en muchos miles de años. En realidad se trata de un proceso casi normal de clonación, como el que se usa desde que la oveja Dolly vio la luz. Desconocemos si Church se encontraría con problemas añadidos y extraños, pero su idea, más que debates científicos, provocó una tormenta ética. ¿Es algo decente traer a la vida actual a un individuo neandertal? ¿Resulta legítimo que un ser humano, por muy neandertal que sea, que convierta en un modelo de laboratorio o en una atracción televisiva? Y aún si lográramos proteger su identidad, ¿se adaptaría a vivir aquí? La respuesta honesta a la dos primeras preguntas es que no. A la tercera, posiblemente sí. Con una educación adecuada y un entorno estimulante los expertos creen que un bebé neandertal tendría casi la mismas posibilidades de progreso que un hijo nuestro, porque los neandertales eran inteligentes. La polémica ha hecho recular a Church recientemente y ahora explica que su propuesta era solo «una idea». Dice que reflexionaba sobre si habría alguna mujer «lo extremadamente valiente» como para ser capaz de ofrecerse voluntaria para la experiencia. Parece que, pese a la rectificación, este señor anda en realidad lanzando piropos para animar a sus posibles candidatas.

Volviendo a lo de antes, la presencia de genes compartidos obliga a aceptar que nosotros y los neandertales nos relacionamos de manera estrecha. ¿Amistosamente, o a nivel de agresión y lucha genocida? El sexo puede ser consentido pero también producto de una violación, así que nunca sabremos si neandertales y Homo sapiens se amaron. Quizá nos robábamos las mujeres unos a otros y mantuvimos una pelea a muerte por el territorio que finalmente ganamos nosotros. Carecemos de datos suficientes para afirmar si llegamos a comerciar, si nos los comimos, si nos llevamos bien, si los arrinconamos tras una serie de guerras primitivas o si los exterminamos involuntariamente contagiándoles una enfermedad mortal para ellos. Al menos sí disponemos de indicios para saber que además de interacción sexual hubo cierto intercambio cultural. Por ejemplo, la industria lítica musteriense presenta en sus etapas tardías herramientas que son parecidas a las fabricadas por nuestra especie, más sofisticadas que las neandertales. También parece que ellos aprendieron de nosotros, o al menos imitaron, la fabricación de objetos complejos de adorno personal, por ejemplo dientes perforados y convertidos en cuentas de collar al unirlos con un tendón. Tales objetos sería el equivalente a joyas prehistóricas. Algunos de estos adornos presentan colores creados de forma intencionada, como conchas pintadas con pigmentos minerales rojizos de hematita y goethita que también eran joyas para colgarlas del cuello. Si los neandertales podían usar pigmentos para decorar, entonces estamos muy cerca de que aplicaran ese conocimiento en las cuevas en formas de dibujos. Unas criaturas que pintaban, hacían objetos de adorno, enterraban a los muertos y podían hablar disponían sin duda de una capacidad simbólica, de una mente humana. Veremos cómo avanzan los estudios comparativos entre nuestro ADN y el de ellos. Pero ya ningún experto pone en duda que no sólo compartimos genes, sino que tenemos en común algo mucho más importante, algo que entre todos los seres vivos sólo disfrutamos ellos y nosotros y que nos emparenta muy estrechamente: la inteligencia.

El cerebro de los filósofos

Ustedes son seres inteligentes. Nadie lo duda. De entrada están leyendo este libro, lo que supone un signo de inteligencia muy avanzada. Para entenderlo han tenido que asimilar una forma compleja de comunicación que llamamos lenguaje gramatical, aprender además un conjunto de códigos gráficos que denominamos escritura y disponer por último de una inmensa memoria y un amplio universo abstracto que les permiten entender conceptos no materiales. Todo eso implica el trabajo conjunto de miles de millones de células cerebrales altamente especializadas llamadas neuronas, capaces de almacenar y transmitir información a velocidades de vértigo. Las neuronas son de las pocas células que no se sustituyen en el ser humano: cuando mueren, las perdemos para siempre. Junto con las proteínas y los lípidos grasos las neuronas forman la mayor parte del cerebro. Es curioso que la palabra que designa a nuestro órgano más complejo tenga un origen muy antiguo. Viene del indoeuropeo, el idioma que hablaban nuestros antepasados hace unos 6.000 años y raíz de miles de lenguas actuales. En indoeuropeo «ker» significa «cabeza», y «brum» equivale a «llevar». El cerebro es, pues, «lo que llevamos en la cabeza». ¿Ven cómo somos inteligentes?

A nivel anatómico no hay nada en nosotros más complicado que el cerebro. Alcanza el dos por ciento de nuestro peso total, pero consume más del veinte por ciento de nuestra energía. Así de activo se muestra. Se calcula que está formado por unos noventa mil millones de neuronas que se relacionan entre ellas mediante mil billones de fibras nerviosas llamadas conexiones sinápticas, y que son en realidad extensiones a modo de larguísimas antenas que salen de las neuronas y que se funden unas con otras. Eso supone que cada uno de nosotros tenemos un número más elevado de neuronas que por ejemplo las estrellas que forman una galaxia mediana. Para funcionar las neuronas necesitan unas sustancias proteínicas agrupadas bajo el nombre común de neurotransmisores. Si extendiéramos nuestro cerebro sobre el suelo como si fuera una alfombra ocuparía una superficie superior a los dos metros cuadrados. ¿Y nos cabe en la cabeza? Sí, porque la evolución lo ha ido curvando en pliegues cada vez más retorcidos, igual que si cogemos una sábana y la hacemos un ovillo arrugándola con fuerza. Pero el cerebro es esencialmente plano. Tocar un cerebro humano resulta una experiencia extrañísima. Yo pude hacerlo una vez y su textura (y aspecto, todo hay que decirlo) me recordó al foei-gras.

Pese a toda su complejidad y a que parezca evidente que la inteligencia humana reside en el interior de nuestras cabezas, los científicos no están seguros del todo de eso. Algunos piensan que ciertas glándulas del cuello pueden intervenir también en los procesos mentales. En todo caso, podemos decir que la mayoría de los procesos que nos hacen humanos ocurren en el cerebro. Y aquí reside el primer problema. Cerebro y mente no es lo mismo. Cerebro tienen todos los animales complejos, ya que recuerden nació de la acumulación cada vez mayor de aparatos nerviosos cerca de los sentidos. Pero sólo los seres humanos tenemos mente. Aunque apenas sabemos nada de cómo funciona la memoria, creemos que cada vez que aprendemos o averiguamos algo se establecen nuevas conexiones sinápticas que quedan fijadas y a las que recurrimos, voluntariamente o no, cuando recordamos. Traemos esas conexiones entre neuronas a primera fila de la actividad cerebral. En eso consiste tener memoria. También está aceptada la base física (o genética, si queremos decirlo así) de las actividades instintivas. El cerebro de una lagartija es capaz de indicarle a su propietaria qué hacer ante una situación determinada en base a reacciones automáticas almacenadas en su ADN. Pero conforme aumentamos la complejidad de los animales la explicación se enrarece. ¿Las conductas muy elaboradas y cambiantes de un chimpancé o un delfín son también instinto puro y duro? No lo sabemos, aunque está claro que la simple actividad metabólica cerebral no parece explicar la realidad de nuestra mente humana, especialmente nuestra capacidad de producir pensamientos abstractos. Por eso muchos científicos han negado a lo largo de la historia que la inteligencia sea un producto de la evolución como cualquier otro.

La aparición de la mente en neandertales y Homo sapiens (por no discutir si la tuvo también Homo erectus) supone la piedra de toque del darwinismo y lo que más polémicas ha levantado a lo largo de la historia. Se puede hacer una lista larguísima con biólogos que se declaran fervientes darwinistas y que sin embargo niegan que la inteligencia hace aparecido por selección natural. Su postura es que el nacimiento de la mente ocurrió de pronto, como un destello, y que su naturaleza no se puede explicar por tanto con simple argumentos biológicos. Dentro de esta línea hay varias interpretaciones. Por supuesto está la de la Iglesia, que considera que Dios nos otorgó la capacidad de pensar en un instante puntual de la historia. Fuera de la teología hay otras hipótesis más científicas. Por ejemplo, una que se conoce como del «reloj averiado». Según esta metáfora los cerebros avanzados de primates o delfines son funcionalmente como el nuestro, aunque no han alcanzado la precisión que les permita pensar. Si los analizáramos los veríamos como relojes bien construidos pero que adolecen de algún defectillo, como un diente roto o un pelo obstruyendo una rueda del mecanismo. Nosotros conseguimos eliminar ese impedimento gracias a que en un instante, sin que mediara ningún proceso evolutivo, se establecieron en nuestras cabezas nuevas conexiones nerviosas que hicieron que el reloj echara a andar. Esto equivale a decir que la inteligencia surgió también de repente como un subproducto de las actividades reales a las que el cerebro está destinado, que no son otras que el control biológico de los organismos. Si aceptamos la hipótesis del «reloj averiado» deberemos pues pensar que somos listos por accidente, tan sólo porque un grupo de neuronas fulguraron al unirse unas a otras, y no podremos por tanto considerar a la inteligencia un recurso evolutivo amparado por la selección natural.

Concebir la mente como un subproducto de la actividad cerebral no parece muy lógico, porque está claro que la inteligencia nos ha venido muy bien para sobrevivir. Desde luego Darwin no pensaba de esa manera y defendió que la mente humana fue producto de una lenta evolución que sí implicaba cambios cerebrales, pero ocurridos por la acción de la selección natural. Es la postura mayoritariamente aceptada hoy. Quizá la resistencia a entender que el razonamiento equivale a la actividad de un órgano más se deba a que somos los únicos seres que podemos, precisamente, razonar. Nos vemos tan excepcionales, tan superiores, que deseamos creer que lo que nos humaniza es algo situado por encima del resto de los organismos. Entra aquí el asunto del alma. ¿Nos inclinamos a pensar, como Platón, que lo real es nuestra alma, una entidad que transciende al cuerpo físico, o nos ponemos del lado de Aristóteles, según el cual el alma y el cuerpo son inseparables y al morir éste desaparece aquélla? Como ven el debate es antiguo y apenas ha cambiado en sus planteamientos básicos. Hoy día la ciencia señala que la interpretación correcta es la de Aristóteles. La defensa de un alma eterna que nos hace humanos y no animales queda cada vez más en el terreno de la fe o de la paraciencia.

Aceptar que la inteligencia apareció de forma progresiva en base a mutaciones genéticas como cualquier otro producto de la evolución tiene la ventaja que se ajusta muy bien a la historia del hombre. Porque si la mente fue una fulguración instantánea, ¿dónde situamos el momento en que ocurrió? ¿Al nacer el primer individuo neandertal? Ya sabemos que la división radical en especies es una convención humana. El «primer neandertal» era igual que sus padres y tan inteligente como ellos. Y si superamos este escollo podemos preguntarnos: ¿un neandertal era igual de listo que nosotros? ¿Por qué entonces estuvo viviendo más de 200.000 años sin mejorar sensiblemente su sabiduría? ¿La mente apareció una vez y no avanzó, no evolucionó? Son cuestiones que al analizarlas conducen a callejones sin salida. En cambio, aceptar una inteligencia evolutiva cuadra con el esquema de seres cada vez más humanos que hemos ido recorriendo en las páginas anteriores. Nos permite explicar los balbuceantes inicios de los primeros fabricantes de herramientas Homo habilis, las habilidades crecientes de Homo erectus en relación al fuego, los cambios en la tecnología y el simbolismo que aparecen progresivamente hasta la llegada de los neandertales, y el posterior mundo abstracto, cada vez más complejo, que ha ido acumulando nuestra propia especie. Posiblemente la inteligencia de Homo sapiens sí fuera equivalente a la actual desde hace el principio y por eso triunfamos y nos impusimos tan rápidamente al resto de los seres. Para llegar a donde estamos hoy, a los primeros de nosotros sólo les faltaba sumar experiencia, aprender en definitiva. Y ese aprendizaje constituiría la historia de Homo sapiens. Pero antepasados nuestros de otras especies, desde Homo habilis a neandertales, pudieron disponer de un poco de inteligencia, igual que un poco de ojo o medio ojo ya resultan útiles a sus poseedores.

El debate no está ni mucho menos cerrado y hoy día un grupo importante de filósofos y científicos siguen empleando sus cerebros para defender que la mente fue un producto instantáneo. Así que vamos a introducir algunos elementos puramente cuantitativos en el análisis. Datos desnudos sin implicación subjetiva. Por ejemplo, sabemos que un alto índice de encefalización es necesario para poder pensar. Un cerebro pequeño, el de un pez o un reptil, sólo puede funcionar como un ordenador que ejecuta siempre el mismo programa, aunque se trate de un ordenador muy complicado. Por tanto la aparición de la consciencia depende del aumento del tamaño cerebral y eso sí sabemos que ha ocurrido muy despacio. La estructura del cerebro resulta similar en todos los mamíferos, incluidas las conexiones neurales, y la única diferencia esencial consiste en que el nuestro es más grande. Hemos descubierto también que para disponer de un cerebro grande, que exige mucho consumo energético, un organismo precisa de algunos cambios en otros órganos. El segundo órgano más oneroso para un ser vivo después del cerebro es el conjunto del sistema digestivo. La asimilación de alimentos resulta un proceso difícil durante el que paradójicamente se emplea mucha energía. Como los organismos somos una especie de balanza que equilibramos nuestros recursos distribuyéndolos aquí o allá en busca de la eficiencia, si destinamos menos calorías al sistema digestivo podríamos usarlas en aumentar nuestro cerebro. Justo eso es lo que ha ocurrido en la naturaleza. Ya vimos que la carne se digiere más fácilmente que los productos vegetales. Cuando nos comemos a otro animal nos da hecho parte del trabajo de absorber nutrientes. Los sistemas digestivos de los depredadores son más cortos, menos complejos y mucho más frugales a la hora de funcionar. Está demostrado que la adquisición progresiva de la tecnología que permitió a nuestros ancestros el acceso a una dieta carnívora aparece ligada a una disminución del tamaño del estómago y de la longitud de los intestinos, sin que ello afectara a la cantidad de calorías y grasas asimiladas. Y así se logró la energía necesaria para ir desarrollando los caros y grandes cerebros del género Homo. Si se fijan estamos ante procesos que se retroalimentan: un poco de cerebro equivale a algo de tecnología, que equivale a mayor consumo de carne, que equivale a menos gasto en digestión, que equivale a más recursos para un cerebro mayor, que equivale de nuevo a más tecnología, y así sucesivamente.

Todos los mecanismos que hemos mencionado se basan en mutaciones genéticas evolutivas. No hay ningún misterio en ellos más allá de la biología normal. Se han encontrado bastantes genes implicados en esos procesos. Les pondré un ejemplo como botón de muestra. A mediados de 2012 tres equipos científicos norteamericanos, curiosamente trabajando cada uno por su cuenta, hallaron un grupo de genes en nuestro cromosoma 11 que nos permiten asimilar un ácido graso de origen vegetal muy importante para la construcción de cerebros. Este ácido, llamado DHA, funciona como la base de sostén de las neuronas. Comparando genomas antiguos y modernos los científicos descubrieron que los genes implicados en la digestión del DHA no aparecieron en el ser humano hasta hace unos 85.000 años. Antes teníamos que tomar ese ácido forzosamente de los peces, que sí lo poseen ya metabolizado y utilizable por nosotros. Y como el pescado es un recurso de difícil acceso los cerebros veían limitado su ritmo de crecimiento. Más tarde Homo sapiens, que llegó a ser un buen pescador, debió permanecer cerca del mar o de ríos para seguir comiendo peces. Eso dificultó nuestra expansión como especie. Pero cuando los genes mutaron y pudimos obtener DHA a partir de productos vegetales se abrió la posibilidad de alejarnos de los peces sin que por ello nuestros hijos nacieran con cerebros disminuidos. Las piezas coinciden como un puzzle. Homo sapiens surgió en el sur de África hace unos 200.000 años y durante mucho tiempo no se movió apenas de allí. Después, con un fecha aproximada de hará 120.000 años, inició una lenta expansión hacia el norte. De repente, hace unos 80.000 años, poco después de la mutación genética relacionada con el DHA, comenzó a invadir a gran velocidad África, Asia y Europa entera. Nadie dice que fue la alteración de esos genes lo que provocó nuestra expansión, pero sí que se trató de una evolución biológica necesaria para permitirnos controlar el mundo. Es sólo un caso entre otros muchos procesos similares.

Hay algunas cosas más sobre el desarrollo de la mente basadas en hechos y no en hipótesis. Un elemento esencial para la conducta inteligente consiste en disponer de una intensa capacidad de comunicación, o sea, en la obtención de un lenguaje. Pero el lenguaje tiene una base física. Está soportado sobre genes que actúan en la formación del aparato fonador, de la conducta instintiva y de zonas del cerebro involucradas en la emisión y comprensión de sonidos articulados. Muchos animales que se comunican de manera básica tienen esos genes, como los pájaros que trinan o los peces que lanzan cantos. Pero en el ser humano la clave del lenguaje está en el cerebro, concretamente en una región situada detrás de la frente llamada área de Broca. Cuando una persona sufre daños en esa zona pierde la capacidad de hablar. Con suerte puede como mucho utilizar frases cortas y repetitivas, muy pobres en vocabulario y con frecuencia sin sentido. Otra región cerebral, el área de Wernicke, concentra las tareas de comprensión del lenguaje. Igualmente, una lesión que este punto impide que la persona afectada comprenda lo que le decimos. Está demostrado que algo tan abstracto como el lenguaje tiene pues una sólida base biológica. Por tanto, podemos comprobar si en los cerebros primitivos existen esas estructuras. Y resulta que sí. Los fósiles de nuestros antepasados nos enseñan cómo las áreas de Broca y de Wernicke se fueron formando poco a poco a lo largo de los últimos dos millones de años. En concreto, los moldes craneales de Homo habilis muestran un área de Broca bastante bien definida, que no existe ni en los chimpancés ni en ningún otro animal que conozcamos. De nuevo esto no quiere decir que Homo habilis hablara. Quiere decir que estaba sumando capacidades poco a poco para llegar a hacerlo.

Si hay algo que nos identifica como individuos es cómo reaccionamos ante las cosas, es decir, nuestra personalidad. Pero se está descubriendo que incluso la conducta que nos caracteriza tiene un base fuertemente genética. Los padres saben que sus hijos nacen con una forma de ser y que no hay dos hermanos iguales aunque crezcan con los mismos estímulos y disfruten de la misma educación. Los fundamentos biológicos de nuestra personalidad es un tema que levanta reacciones desproporcionadas, así que voy a limitarme a exponer hechos sin valorarlos. En primer lugar hemos descubierto que muchas enfermedades mentales consideradas antes un verdadero misterio médico se deben a disfunciones de proteínas que trabajan en el cerebro. Está ya demostrado que trastornos de la conducta tan aparentemente distintos como el autismo, la esquizofrenia, la bipolaridad, la depresión o la hiperactividad comparten un origen común, la alteración de unos genes responsables de sintetizar dos proteínas llamadas DISC1 y densina-180. La misión de ambas es regular los niveles de calcio en el cerebro y estimular la creación de conexiones neuronales. Su mal funcionamiento provoca desastres en cascada cuya consecuencia es un cambio en la conducta del enfermo, que se convierte a nivel estricto en una persona diferente. Otras disfunciones genéticas similares se han relacionado con la bulimia o distintas formas de neurosis. Qué lejos estamos ya de las interpretaciones psicológicas de Freud, que achacaban las enfermedades mentales a tortuosos procesos de nuestro subconsciente.

Hay casos aún más evidentes de la relación entre genes y personalidad. El mal de Alzheimer ocurre cuando una proteína llamada beta amiloide, que en condiciones normales actúa como neurotransmisor, se vuelve pegajosa y crea placas en forma de ovillos de microtúbulos que impiden la nutrición de las neuronas. Lo trágico es que la muerte de neuronas sólo afecta a la memoria y las capacidades cognitivas. El Alzheimer mata la mente, la personalidad del enfermo, pero deja intactas sus funciones biológicas. Y estamos hablando de la muerte de neuronas, ni siquiera de cambios en su conexiones. En base a todo lo anterior cada vez más neurólogos incluyen las enfermedades mentales en el grupo de las dolencias neurodegenerativas, provocadas por errores en proteínas. Pero podemos ir un poco más allá y ver qué ocurre en personas (aparentemente) sanas. Los científicos creen que la agresividad humana es un recurso genético para la lucha por la subsistencia y por tanto se encuentra inscrita en nuestro ADN. En concreto han identificado cinco genes que regulan el comportamiento agresivo mediante la producción de mayores o menores cantidades de hormonas como la adrenalina, la serotonina o la testosterona. Al analizar muestras de personas con conductas violentas repetitivas se ha visto que una enzima llamada MAOA-H aparece siempre mutada en una estructura polifórmica conocida como MAOA-L. Tan en serio va el asunto que en 2011 un juez italiano redujo la condena a un homicida tras recibir un informe médico que certificaba la hiperactividad en el ADN del reo de los cinco genes relacionados con la violencia. El magistrado consideró como eximente su predisposición genética a la agresión. Otros genes se han involucrado en actitudes más positivas como el altruismo, la bondad o la empatía. En definitiva, cada vez existen más indicios de que la base de nuestro comportamiento, de nuestra conducta, reside en último término en las relaciones entre proteínas producidas por los genes. Y las proteínas son la materia prima de la selección natural, que las fue adquiriendo y combinando a lo largo de la historia de la vida. Imagínense las implicaciones sociales y morales que tiene todo esto. Tal vez por eso, y porque no nos gusta ver reducida nuestra libertad a una serie de reacciones químicas, nos cuesta tanto aceptar los fundamentos genéticos de la conducta.

Existen dos cuestiones también comprobadas que proporcionan datos sobre la relación entre biología e inteligencia. La primera consiste en que tener un gran cerebro nos obligó a nacer de forma prematura para poder pasar por el canal del parto, lo que indirectamente amplió nuestro tiempo de aprendizaje. Según un curioso cálculo estadístico, si comparamos la proporción media animal entre índice de encefalización y tiempo de gestación los seres humanos tendríamos que nacer ¡tras 21 meses de embarazo! Como vemos la luz al cabo de sólo nueve meses, la conclusión es que nacemos siendo aún fetos y hasta que cumplimos un año no estamos a un nivel de desarrollo similar al resto de mamíferos. Pero, claro, estarán de acuerdo conmigo en que se aprende mucho más en contacto directo con el mundo que refugiados en el útero materno. Un nacimiento prematuro y un crecimiento externo promueven de manera fundamental el desarrollo de la inteligencia: cuando un niño juega lo que hace es ensayar comportamientos, analizar su entorno, multiplicar en definitiva sus conexiones sinápticas. Aprender consiste en memorizar, imitar y comprender después. La larga infancia humana es mayor que la de ningún otro ser vivo y hoy día el hecho de ser niños tanto tiempo se considera un factor esencial en la obtención de capacidades intelectuales. Y ahora es el momento de recordarles que estos procesos, el del nacimiento prematuro y la larga infancia, comenzaron ya con Homo erectus. Un segundo elemento que quiero citar es que parece que la postura bípeda estimula la inteligencia gracias a que las manos quedan libres para manipular objetos. La capacidad de experimentar con el entorno aumenta cuanto más interactuamos con las cosas, y en ese sentido el poder sostenerlas, mirarlas por un lado y otro, comprobar sus cualidades y características, equivale a mayores posibilidades de encontrarles una aplicación, de transformarlas en herramientas. Y hacer herramientas supone el primer paso para racionalizar el mundo, igual que adornarse, pintar en la pared de una cueva o enterrar a los muertos señala la primera muestra de la creencia en un mundo externo, de un pensamiento por tanto abstracto, de una inteligencia.

El ser humano no ha sido aún capaz de crear vida artificial, pero puede que esté cerca de fabricar inteligencia artificial. Quizá lo biológico sea más complejo entonces que lo mental. Existe toda una rama de la robótica que intenta construir programas informáticos que simulen el cerebro humano. Y ha logrado avances realmente impactantes. A finales de 2012 conocimos los primeros resultados de un modelo virtual de nuestro cerebro que ha recibido el nombre de Spaun. Diseñado por investigadores del Centro de Neurociencia Teórica de la Universidad de Waterloo, en Canadá, Spaun consiste en un programa instalado en un potente ordenador que ejecuta operaciones equivalentes al potencial de dos millones y medio de neuronas. Eso no alcanza ni el 0,00024 por ciento de las que tenemos en nuestras cabezas, pero Spaun ha conseguido cosas maravillosas. Nada que ver con las máquinas que vencen a los grandes maestros del ajedrez, que se basan simplemente en la ejecución de rutinas. Este cerebro virtual puede ordenar números distribuidos al azar, puede relacionar conceptos para los que no ha sido programado y puede, lo han demostrado sus creadores, contestar a preguntas que se usan en los test de coeficiente intelectual humano y que nunca han figurado en su base de datos. Spaun está a punto, si no lo hecho ya, de solucionar situaciones nuevas para él basándose en conclusiones previas, lo que equivale a aprender. Sus creadores aclaran que no buscan crear un cerebro artificial sino un modelo para comprender el nuestro, y aseguran que cada vez que Spaun realiza una operación incrementa, sin intervención exterior, sus capacidades para solucionar problemas futuros. Cuando la investigación se publicó en la revista Science, una de las más rigurosas del mundo científico, este cerebro virtual respondía correctamente a una de cada siete preguntas de los test de inteligencia que se aplican a los niños mayores de cinco años. Una vez que los ordenadores cuánticos sean una realidad quizás estemos a un paso de poder construir cerebros de silicio, de fibra óptica o de cualquier otro soporte.

Por todos los motivos anteriores la ciencia considera hoy que la mente no consiste en una entidad misteriosa e inmaterial, sino en el fruto de un proceso biológico progresivo debido a la selección natural. Aún hay que comprobar muchas hipótesis y vencer todavía más reticencias para que esta idea sea aceptada en todos los ámbitos. La ciencia siempre suele quedarse corta, en el sentido de que históricamente ha sido muy conservadora a la hora de conceder a cualquier ser vivo cualidades semejantes a las nuestras. Hace un siglo los Homo erectus eran casi nada más que monos y los neandertales unas criaturas brutales y estúpidas. Hace un siglo, a la especie humana se le daban como mucho ocho mil años de existencia. Hace un siglo no había nada importante que nos relacionara con los gusanos o las esponjas. Nos cuesta ser objetivos con nuestros parientes vivos y con la vida en general porque supone compartir con ellos propiedades que nos gusta considerar exclusivamente nuestras. Pero estamos corrigiendo ese error. En la actualidad ya no necesitamos tanto sentirnos el centro del universo, así que nuestra mirada está cada vez más exenta de las pasiones y prejuicios que han empañado la historia de la ciencia. Y si vamos aceptando que la inteligencia surgió poco a poco mediante un proceso acumulativo, entenderán ahora que hace 300.000 años o hace 2.000.000 años, o la fecha que demos para el surgimiento de la mente, no ocurrió en realidad nada radicalmente distinto que lo que pasaba un día antes. Existían seres protohumanos recorriendo los campos en busca de alimento y refugio, cuidando de sus crías y luchando con sus competidores. Vivían simplemente, y durante las sucesivas generaciones esos seres vieron crecer sus cerebros y sus habilidades. Identificaron que ese reflejo en el agua eran ellos y que sus manos podían actuar sobre los objetos que encontraban. Comenzaron a entender conceptos y a relacionarlos entre ellos, empezaron a pensar, y después emplearon cientos de miles de años en perfeccionar su nueva e insólita habilidad. Pero cuando uno puede pensar, sea poco o mucho, lo primero que hace es mirar el mundo con ojos perplejos y curiosos, igual que los niños conforme van creciendo. Es el momento de ir preguntándose cosas. Sin duda, con miedo. Pero también con una pizca de esperanza.

Unos grandes caminantes hijos de Adán y Eva

Hemos llegado al último de nuestros protagonistas, al ser que escribió y está leyendo estas líneas. Nosotros, Homo sapiens. El simple hecho de que tengan en sus manos un libro pone de manifiesto el alto grado de desarrollo tecnológico que hemos alcanzado, un hecho insólito en la naturaleza. Y eso pese a que nuestra especie es muy joven: surgió hace únicamente 200.000 años en alguna zona del sur de Tanzania. Pero nuestras excepcionales capacidades no aparecieron de repente, sino que somos deudores de millones de años de evolución humana. Hemos heredado los esfuerzos evolutivos del humilde Homo habilis y la constancia biológica de Homo erectus. Nuestra especie desciende, posiblemente por línea directa, de Homo erectus, a través de los correspondientes grupos intermedios. Muchos de estos pasos evolutivos están recogidos en una especie bautizada como Homo rhodesiensis, de la que hemos encontrado numerosos restos fósiles de hace hasta 600.000 años. Suponen un tipo claro de homínido «intermedio», con una capacidad craneal de 1.250 centímetros cúbicos y por tanto cercana a la nuestra, al tiempo que presentan rasgos físicos propios de los Homo erectus avanzados. Por cierto que coincidimos durante miles de años con Homo erectus, aunque posiblemente sólo en el tiempo y no en el mismo territorio. La mayoría de ellos siguieron su propio camino hasta extinguirse, pero al igual que una población evolucionó en Europa hacia los neandertales, otro grupo situado en el este africano se transformó en nosotros. Surgimos allí y sólo allí, nunca ha habido otra aparición de Homo sapiens a lo largo de la historia. En consecuencia todas las personas actuales, de cualquier raza y de cualquier rincón del mundo, somos africanos por partida doble, por género y por especie; los Homo nacieron en África y los sapiens también.

Cómo un grupo presumiblemente muy reducido de Homo erectus condujo a nosotros en una evolución espectacular sigue siendo una pregunta sin respuesta definitiva. Pero las hipótesis señalan, como siempre, al clima como responsable. El sureste profundo de África es más seco que el resto del continente, con la excepción notable de desierto del Sahara, y la retirada progresiva de las lluvias modificó la vegetación y la fauna. Muchas bandas de Homo erectus abandonaron sin duda la región, pero los grupos que se quedaron tuvieron que adaptarse más rápido al duro entorno. Lo hicieron profundizando en las habilidades de su postura bípeda y de su gran cerebro, que propiciaron la aparición paulatina de comportamientos más complejos destinados a la caza, la pesca y la recolección. La inteligencia humana, considerado este punto de vista, es hija del hambre y la escasez. Allí, en esa zona aislada de África, permanecieron los primeros de nosotros durante al menos 80.000 años. Sin moverse demasiado, sólo sobreviviendo y perfeccionándose. Hubo progreso anatómico, ya que los individuos más antiguos muestran aún algunos rasgos primitivos en la dentición o la forma del cráneo. Pero los avances fueron sobre todo sociales, simbólicos, y crearon relaciones cada vez más intensas entre individuos que superaban posiblemente los límites familiares o de clanes. Sin poder precisar cuántos miembros llegaban a componer una comunidad paleolítica humana sí suponemos que en ocasiones fueron relativamente numerosas, y que existían categorías que hoy son habituales en nuestra sociedad como una incipiente división del trabajo o tipos específicos de jerarquía basados en la jefatura del cazador más hábil. Todas esas nuevas realidades proporcionaron a Homo sapiens un enorme potencial que pudo desarrollarse cuando cambios metabólicos posiblemente ligados a la síntesis de proteínas, unidos a factores como una intensificación de los cambios en el clima o el incremento de la competencia entre bandas, le empujaron a su expansión geográfica. Ocurrió hace unos 120.000 años y fue, por supuesto, un proceso inconsciente. No es que el jefe del clan reuniera a todos los miembros en asamblea en torno a una hoguera para comunicarles: «Bueno, chicos, ya estamos listos, mañana iniciamos la conquista del mundo». Lo que pasó fue que su cultura y su metabolismo les permitían subsistir en entornos muy distintos y simplemente en su deambular en busca de recursos se fueron trasladando cada vez más al norte. Es muy posible que ellos en realidad ni supiesen dónde iban. Pero donde llegaban triunfaban. La superioridad venía de su tecnología y su inteligencia abstracta, de su cultura en definitiva.

A lo largo de miles de generaciones los Homo sapiens se convirtieron en inagotables caminantes. Los primeros grupos aislados alcanzaron el actual Líbano 110.000 años atrás. Hace 75.000 años llegaron a la India. Entraron en Europa por el este hace unos 50.000 años y pisaron la Península Ibérica hará unos 40.000. Se les encuentra en el Extremo Oriente hace casi 45.000 años, e incluso consiguieron poblar Australia en fecha tan temprana como 55.000 años atrás. Lo de Australia supone un dato muy importante porque hace muchos millones de años que esta gran isla no ha estado unida al continente. Cuando los seres humanos llegaron allí Australia sí estaba conectada a Nueva Guinea debido al descenso de los mares durante las glaciaciones, pero esa masa de tierra quedaba aislada de Asia por el estrecho de Macasar, de al menos quince kilómetros de anchura entonces y que separa Borneo de las Celebes. El hallazgo de restos fósiles en el sur de Australia, los llamados Hombres de Mungo que vivieron hace 42.000 años, implica sin lugar a dudas que Homo sapiens aprendió a construir embarcaciones y a dirigirlas. Fue un plan de navegación elaborado y voluntario. Párense un momento a pensar lo que supone eso. No es necesaria sólo una tecnología con herramientas y útiles muy avanzados que permitan cortar troncos, unirlos con cuerdas e impermeabilizarlos con algún tipo de resina o alquitrán, así como fabricar remos, timones y otros instrumentos para la navegación. Sobre todo, y esto es lo más importante, implica una gran capacidad de trabajo en equipo, una fuerte cohesión social y un lenguaje plenamente formado. Y también la voluntad de alcanzar el otro lado del estrecho. A Homo sapiens le gustaba (y nos gusta) el mar. Sus rutas de expansión coinciden frecuentemente con las costas, quizá por la riqueza en nutrientes y la seguridad que proporcionan. Incluso hay indicios del uso de troncos huecos como canoas y de la construcción de balsas para labores de pesca hace ya 115.000 años. En fin, para terminar con este recorrido geográfico les diré que América fue el último continente conquistado por Homo sapiens, a través de Siberia y Alaska, hace ahora unos 30.000 años, fecha que algunos expertos rebajan hasta los 14.000. Sea como sea estamos seguros de que hace 9.000 años había presencia humana en el sur de Chile. La progresiva extinción de los últimos Homo erectus y de los neandertales, causada por nosotros o no, nos fue dejando el terreno libre y nos convirtió en la única especie inteligente que ha sobrevivido hasta hoy.

En Europa a los Homo sapiens se les llamó en principio cromañones porque sus primeros fósiles se encontraron en 1868 en una cueva francesa conocida como Cro-Magnon, en Les Eyzies, así que con ese extraño nombre se quedaron. El análisis de sus restos nos dice que un Homo sapiens de hace 35.000 años tenía una estructura corporal y craneal moderna y que disponía de una avanzada tecnología lítica y de otros materiales. Casi todos los yacimientos de cromañones presentan muchos huesos de animales consumidos e indican que adaptaban las cuevas para convertirlas en auténticas viviendas, con áreas distintas para cocinar, comer, dormir y almacenar los utensilios. Era muy frecuente que adornaran sus refugios con pinturas, algunas de ellas realizadas por razones puramente estéticas y muchas otras con fines mágicos y simbólicos relacionados con la caza y la fertilidad. Sabemos que inventaron la música porque hemos encontrado instrumentos de percusión de hace unos 36.000 años y una flauta construida en hueso aún más antigua, de hace quizás 42.000 años. Es imposible saber si eran buenos músicos, pero sí resultaron excelentes escultores, llegando a crear figuras animales y humanas muy hermosas en hueso, madera y piedra. En definitiva, fueron ellos los que inventaron el arte como lo consideramos hoy, aunque es seguro que el proceso se inició mucho antes en el sur de África. Mantenían una relación intensa con la muerte y cuando algún individuo fallecía lo enterraban acompañado de ajuares y ofrendas, e incluso muchas veces espolvoreaban el cadáver con polvo mineral o pétalos de flores. Al contrario de lo que he hecho con los homínidos anteriores no les voy a enseñar ninguna reconstrucción de un cromañón. Mírense al espejo y ahí tienen a uno. Anatómicamente eran iguales que nosotros. Somos nosotros, solo que entonces íbamos casi siempre un poco más sucios y desgreñados.

Todas las personas del mundo venimos de una única línea ancestral de Homo sapiens. Hoy día se acepta que a lo largo de los últimos 120.000 años hubo no una, sino muchas migraciones humanas fuera de África. Pero todos los fantásticos exploradores que participaron en ellas provenían de un mismo colectivo originario, el que según los fósiles apareció en Tanzania hace 200.00 años poco más o menos. Por eso suponemos que se trató de una evolución muy específica que afectó a un número reducido de individuos recluidos en algún nicho ecológico al estilo de los mundos-isla. Bien, seamos escépticos. ¿Cómo podemos estar seguros de un fenómeno tan sorprendente, que los siete mil millones de personas que vivimos en la Tierra descendamos al completo de un grupo único y pequeño, tal vez compuesto por escasamente unos miles de seres aislados en un recodo del África profunda? ¿No podemos pensar que Homo erectus terminó dando lugar a Homo sapiens en distintas partes del mundo? Pues no, porque esas mismas cuestiones se las plantearon hace tiempo los científicos y todas las respuestas que encontraron señalaban al origen africano único y reducido. Si les parece vamos a repasar las pruebas halladas porque nos han enseñado un montón de cosas fascinantes.

Observemos en primer lugar las evidencias fósiles. Los cráneos y esqueletos de Homo sapiens que presentan caracteres más primitivos se han encontrado en África y es fácil demostrar mediante una estadística que conforme nos vamos alejando de Tanzania los fósiles poseen una anatomía más moderna. Los restos de nuestra especie hallados en Líbano, Israel o Marruecos pertenecen a personas más similares a nosotros, aunque aún muestran determinados rasgos propios de sus antepasados. Conforme nos desplazamos hacia el este, hacia Asia, o hacia el Oeste, hacia Europa, los fósiles de Homo sapiens son progresivamente más modernos, hasta que finalmente todos los encontrados en Francia, España, Portugal, Rusia, Iraq, China e Indonesia (o cualquier otro sitio alejado de África) reflejan una estructura casi indistinguible de la nuestra. En el año 2007 un equipo de la Universidad de Cambridge se entretuvo en medir y comparar seis mil cráneos de personas actuales de varias regiones del mundo. El estudio reveló que cuanto más lejos de África vivían los propietarios de los cráneos menos variaciones presentaban, es decir, habían tenido menos tiempo para cambiar. Los datos de este interesante y laborioso trabajo indican que el cráneo madre de esos seis mil cráneos tomados como muestra debe proceder de algún sitio de sudeste de África, justo por donde está Tanzania. En realidad tampoco era necesario complicarse tanto. El único lugar en que han aparecido fósiles de Homo sapiens muy antiguos es el continente africano. En todos los demás yacimientos los ejemplares son más modernos. La lógica nos dice que ahí es donde empezó nuestra historia, sin que exista una alternativa posible.

¿Dejamos los fósiles y buscamos en otro tipo de evidencias? Vale, vamos a ver qué nos dice la industria lítica. Homo sapiens desarrolló una técnica de tallado llamada auriñaciense que incluía algunos procesos tan sofisticados como calentar la piedra en el fuego para facilitar el trabajo posterior. Las herramientas logradas por estos métodos son magníficas, tanto que algunas de ellas nos servirían perfectamente hoy en la cocina. Un cuchillo auriñaciense corta casi tanto como uno de acero moderno. Lógicamente, en sus 200.000 años de historia la tecnología de Homo sapiens fue mejorando y los objetos líticos muestran una evolución clara. Pues bien, los utensilios menos elaborados aparecen en los yacimientos africanos. Conforme nos alejamos de África, como en una onda expansiva, nos encontramos con herramientas auriñacienses progresivamente más perfectas y no vemos ni rastro de las antiguas. El centro de la onda expansiva tecnológica está también en la misma zona de la sabana africana. Ocurre exactamente igual al estudiar el desarrollo del arte. Desde las huellas de manos manchadas de pigmentos hasta los espléndidos bisontes de Altamira existe una evidente progresión que de nuevo nos señala una cuna en África. Parece que los cromañones (o sea, los Homo sapiens europeos) se aficionaron mucho a la pintura porque las obras más hermosas y refinadas son siempre producto de ellos. En Altamira, por ejemplo, el desconocido genio de la pintura que realizó los bisontes de la Gran Sala llegó al refinamiento artístico de aprovechar los resaltes de las paredes de piedra para infundir una sensación de volumen a sus animales.

Una de las pruebas más rocambolescas de nuestro origen africano llegó en el año 2007 desde la microbiología. Los seres humanos portamos en los fluidos gástricos una bacteria muy peculiar llamada Helicobacter pylon, que sólo vive dentro de nuestros estómagos y en ningún sitio más. Su relación con nosotros es tan estrecha que nos ayuda a hacer la digestión, por lo que se considera que la simbiosis de este organismo con los humanos es muy antigua. Los biólogos tuvieron un destello de lucidez y cogieron ejemplares de Helicobacter pylon de muchas personas actuales originarias de zonas muy alejadas del mundo entre sí. El análisis genético comparado de todas esas bacterias demostró que las más antiguas eran las extraídas de voluntarios africanos. Cuando más lejos de África nos íbamos más moderno resultaba su genoma. Conclusión: Helicobacter pylon nació con nosotros en África y con nosotros evolucionó, como un marcador genético vivo que nos indica nuestra procedencia.

Cuando las técnicas genéticas llegaron a un alto nivel de afinación los científicos la emprendieron con muestras fósiles de ADN de Homo sapiens antiguos y las fueron comparando con diversas poblaciones modernas. Al igual que la bacteria de antes, el número de variaciones predominantes en cada zona del mundo nos diría de dónde procede el ADN ancestral y común. ¿Adivinan el resultado? Claro, de África. Los africanos, especialmente los del sur y el este, son las personas genéticamente más puras del mundo, mientras que las poblaciones actuales en áreas como Europa, Asia, Oceanía o América presentan más cambios como consecuencia de mezclas genéticas repetitivas provocadas durante su proceso de extensión geográfica. Pero esta investigación genético-histórica dio lugar a un hallazgo mucho más impactante. Los datos indicaban que toda la población actual del mundo, esquimales y australianos, pigmeos y holandeses, peruanos y rusos, todos, procedemos de un único grupo de genes que pertenecieron a una mujer nacida hace unos 195.000 años en… Tanzania. Vamos a explicar este hecho que parece milagroso o cuasi bíblico ¿Recuerdan esa historia que les conté de unas bacterias que se vinieron a vivir dentro de nuestras células y formaron unos órganos llamados mitocondrias? Buena memoria. ¿Y se acuerdan también de que esas mitocondrias seguían siendo bastante independientes y conservaban su propio ADN, por si un día tenían que salir pitando lejos de nosotros? Pues el ADN mitocondrial de la especie humana, que sólo se hereda por línea materna, condujo a la identificación de un genoma primigenio del que todos descendemos. La portadora de ese código genético fue la primera mujer de nuestra especie y puede ser considerada como la madre de la humanidad. Se le bautizó, evidentemente, como Eva.

No caigamos en confusiones. La teoría de una Eva mitocondrial está aceptada por la inmensa mayoría de los científicos actuales pero no significa exactamente que sólo una mujer diera lugar a toda la especie humana. Eso sería profundamente antievolutivo. Aunque como metáfora queda muy bien, el significado real de nuestra Eva quiere decir que el reloj molecular de Homo sapiens converge hacia un código genético concreto que perteneció a una reducida población de seres que vivieron en Tanzania hace 195.000 años. Podría tratarse como mucho de varios miles de individuos, entre los que habría por supuesto miles de mujeres. Todas ellas se han personalizado en la figura de Eva. Esto no le quita mérito al descubrimiento si consideramos que hemos sido capaces de situar nuestro origen en el espacio y en el tiempo de manera muy precisa. Si lo consideramos bien, se trata de una verdadera hazaña intelectual. ¡Vivan los relojes moleculares! Y debemos quedarnos boquiabiertos al saber que todos los habitantes del planeta provenimos de un pequeño grupo formado por algunos miles de individuos. Dado que su nacimiento como especie estuvo tan centrado en un área y una población muy limitadas, sin su inteligencia Homo sapiens seguramente se hubiera extinguido pronto y habría pasado desapercibido en el caudal de la historia de la vida. ¿Y qué ocurre con Adán? ¿Existió también? Pues sí, no íbamos a dejar sola a la pobre Eva. Pero fechar con exactitud cuando vivió este Adán metafórico, es decir, la población masculina originaria, está resultando difícil. No disponemos de la valiosa herramienta del ADN mitocondrial. El reloj molecular de los cromosomas nos dice que pudo haber existido en la horquilla que va de los 240.000 a los 130.000 años, pero la cuestión se sigue estudiando actualmente. Tampoco ha sido posible fijar una ubicación exacta, aunque sí está confirmado su origen en el este de África.

El ADN del señor Adán se resiste a ser identificado del todo pero sí nos ha proporcionado ya una serie de datos muy interesantes. Por ejemplo que las tribus del centro y este de África que viven actualmente son descendientes de poblaciones Homo sapiens que no se movieron de allí. Todos somos por supuesto la misma especie, pero el linaje de los grandes caminantes que poblaron el mundo ofrece diferencias con el linaje de los nativos africanos. Ponemos de nuevo en marcha el reloj molecular y nos da la fecha de hace 110.000 años como el momento en que ambas poblaciones se separaron. En concreto han sido los yoruba, una tribu de la actual Nigeria, los que nos cedieron su ADN para hacer de muestra de referencia. Los yoruba han producido grandes talentos como el Premio Nobel de Literatura Wole Soyinka o la cantante Sade, cuyo nombre original es Helen Folasade Adu. Ellos, como otras comunidades específicamente africanas, poseen la tasa más baja de mutaciones genómicas de la especie humana. Hilando más fino hemos descubierto ya quién conserva el ADN más antiguo de entre todos los Homo sapiens. El honor corresponde a los hotentotes y bosquimanos, que han vivido siempre entre Angola, Namibia y Botsuana. Juntos forman un grupo cultural llamado joisán, un nombre que proviene de unir los términos de su lengua que designan a ambas etnias: «san» para los bosquimanos y «khoi» para los hotentotes. El estudio de su código genético muestra que apenas se han mezclado con otros grupos humanos a lo largo de la historia, por lo que no tienen contaminación de neandertales o de Homo erectus asiáticos en sus cromosomas. Siguen siendo Homo sapiens genéticamente puros. Ver a un joisán es lo más cerca que estarán nunca de contemplar cómo era nuestro padre histórico antes de su salida de África.

Por cierto, y para que vayan cambiando las ilustraciones de la Biblia: Adán y Eva eran negros. Supongo que se lo habrán imaginado ya al leer los párrafos anteriores. Los antepasados de todos nosotros han sido negros. La piel blanca es producto de una alteración genética muy reciente entre los Homo sapiens, aunque si recuerdan ya ocurrió anteriormente con los neandertales. Todos sabemos que el color negro de la piel se debe a un pigmento llamado melanina que aparece cuando un aminoácido, la tirosina, reacciona con ácidos carboxílicos y se oscurece. La misión de este proceso consiste en filtrar los peligrosísimos rayos ultravioletas que nos manda el Sol. La melanina es muy antigua, nació con nosotros en la tórrida África y resulta esencial para evitar los cánceres de piel. Pero el ser humano tiene una relación ambigua con los rayos ultravioletas. Si bien nos matan, también nos son necesarios. Sólo gracias a ellos podemos metabolizar el ácido fólico, la vitamina B9 en lenguaje farmacéutico. Y el ácido fólico es una sustancia esencial para fabricar glóbulos rojos y, sobre todo, para el desarrollo del feto. Si una mujer embarazada padece déficit de ácido fólico su bebé puede nacer con enfermedades tan terroríficas como la anencefalia o la espina bífida. Así que resulta imprescindible que la melanina deje pasar algunas radiaciones ultravioletas. Cuando los seres humanos fuimos ascendiendo hacia el norte terrestre no encontramos con rayos solares menos potentes. Por tanto, las mujeres con menos melanina absorbían las radiaciones necesarias y tenían más hijos sanos que las de piel oscura. La omnipresente selección natural se encargó de favorecer en ese ambiente a las personas con escasa melanina hasta que hace unos 70.000 años surgió lo que entendemos como piel blanca, adaptada a climas progresivamente más fríos.

Dentro del genoma humano la melanina depende de apenas un grupito de genes. Aunque ser negro o blanco es algo muy evidente, la diferencia biológica es mínima, prácticamente infinitesimal. Lo mismo ocurre con rasgos como los ojos más o menos extendidos, la nariz más o menos chata, los labios más menos grandes. A nivel del genoma todos parten de diferencias casi imperceptibles. Por eso la biología como tal no necesita del estudio de las razas y la comparación entre individuos se deja en manos de la genética de poblaciones, que en base a mínimas distinciones intenta explicar nuestra dispersión geográfica. Las inmensa similitud entre todos los genomas humanos actuales es consecuencia de nuestro origen común reciente y a partir además de un grupo humano reducido y homogéneo. Se ha comprobado que dos poblaciones de chimpancés que habiten orillas opuestas del mismo río poseerán más lejanía genética entre sí que la que existe entre el conjunto de los seres humanos. Pero nosotros, que nos vemos tan inteligentes, nos dejamos llevar por las apariencias y nos empeñamos en separarnos en razas, poniendo por supuesto a unas por encima de otras. Se trata de una actitud científicamente irracional y éticamente inaceptable que en realidad se emplea para justificar situaciones de dominio económico o político. Sirva todo esto para la reflexión de las personas con prejuicios racistas, aunque sinceramente prefiero que alguien con tendencias así no lea nunca mis libros.

Los espléndidos joisán poseen además otra característica que he dejado a propósito para el final de este relato sobre nuestra odisea fundacional. Se trata de que la lengua joisán, llamada !Xu, es la que presenta más sonidos del mundo. En concreto tiene 141 vocalizaciones diferentes que incluyen fonemas similares a los nuestros más otros producidos por chasquidos, choques entre la lengua y el interior de los carrillos, separaciones intensas de los labios y clics salidos de la parte trasera de la boca. Una riqueza fonética semejante sólo se ha encontrado en idiomas del sur de África que en realidad están emparentados con el joisán. En 2011 se demostró, comparando 504 lenguas distintas habladas actualmente, que la cantidad de sonidos usados en la comunicación humana disminuye proporcionalmente conforme nos alejamos de suelo africano, de nuestras raíces verdaderas. Como era de esperar los idiomas que contienen menor número de fonemas se localizaron en Sudamérica y Oceanía. El hawaiano, por ejemplo, se basta con 13 sonidos. La conclusión parece evidente: el lenguaje del Homo sapiens, el fundamento prehistórico de todas las lenguas actuales, nació en el este de África y con ellos se lo llevaron. Pero fue en África, de donde era originario, donde tuvo una evolución más firme, donde las comunidades humanas eran más numerosas y por tanto donde pudieron enriquecer su comunicación incorporando elementos nuevos. Las lenguas evolucionan como cualquier producto cultural y en sentido estricto los idiomas nativos africanos están más evolucionados que el inglés o el castellano, aunque la aparición acelerada de vocablos ligados a la civilización tecnológica ha provocado un giro esencial en la cuestión.

Algunos lingüistas creen que es posible reconstruir fragmentos del idioma primordial que Homo sapiens usaba cuando comenzó su éxodo desde África hace ya más de cien mil años. Basándose en la estructura del !Xu y con enormes esfuerzos de fonética comparativa han creído localizar algunos vocablos que podrían ser raíces compartidas por todos las lenguas actuales y que en consecuencia equivaldrían a «restos arqueológicos» de aquel mundo hablado. La lista consta hasta el momento de 31 sonidos o palabras simples supuestamente recuperadas. Estos insistentes lingüistas creen, por ejemplo, que en el idioma proto-sapiens «*akwa» significaría «agua», aunque les confieso que no tengo ni idea de cómo se pronuncia eso, con asterisco y una «w» exponencial. Como vocablo para designar el concepto de «uno» proponen el sonido «*tik», que también equivale a «dedo». No es de extrañar, porque cuando queremos una unidad de algo solemos levantar un dedo. «Quién», como pregunta, se diría «*ku», y «vagina», «*putV», donde la «V» evoca de manera insólita la forma externa de los genitales femeninos. La verdad, me encantaría creer que algún día podemos terminar aprendiendo un poco de proto-sapiens, pero esta actividad de rastreo lingüístico me parece poco realista. La mayoría de los expertos en lenguas antiguas consideran imposible acceder a un idioma que haya desaparecido hace más de cinco mil años de antigüedad, diez mil a lo sumo. El proto-sapiens evolucionó hacia lenguas diferentes muchísimo antes, decenas de miles de años atrás, y ese tiempo es poco en la evolución biológica pero una eternidad en la evolución cultural. De todas formas es cierto que un lenguaje desarrollado fue nuestra mejor arma para sobrevivir e imponernos como especie dominante. La comunicación es la base del aprendizaje y el aprendizaje la esencia del progreso. Los avances técnicos y sociales del ser humano se han logrado en un tiempo récord gracias a la existencia de un acervo cultural que pasa de una generación a otra sin que cada individuo tenga que descubrirlo todo por sí mismo. Esta memoria colectiva fue el soporte del éxito de nuestra especie, sobre todo desde la aparición de la escritura. Pero cuando empezamos a escribir dejamos de golpe la Prehistoria y nos arrojamos de lleno en brazos de la Historia, que no es más que el pasado del que quedan documentos escritos.

Fíjense que Homo sapiens ha logrado pasar, en apenas diez mil años, de una sociedad que vivía en cuevas y se dedicaba a perseguir manadas de animales a otra que ha sido capaz de poner en marcha algo tan inusitado como nuestra actual civilización altamente tecnológica. Quizá la característica que más defina a nuestra especie consista en un desarrollo científico exponencialmente acelerado. Este avance cada vez más rápido de las habilidades humanas parece no tener límites y nadie sabe dónde nos llevará. Pero el hecho esencial es que un producto biológico de la selección natural, la inteligencia, ha resultado tan poderoso que está alterando el curso de la propia evolución. Estamos moldeando la Tierra a nuestro gusto. Eso nunca había ocurrido antes. Marcamos no sólo nuestro devenir sino el de la vida como un todo. Aunque algunas especies pueden seguir evolucionando sin nuestra influencia, el futuro de la mayoría de los seres está en nuestras manos. Dentro de poco tiempo, con los avances en bioquímica y en manipulación genética, la evolución ya no dependerá de la selección natural, sino que la propia selección natural dependerá a su vez de la acción de la inteligencia. La aparición de Homo sapiens es, en este sentido, el mayor cambio ocurrido jamás en la historia de la vida.

Llegados a este punto podemos cerrar este libro con una pregunta sobre la que ya trabajan los científicos: ¿los seres humanos hemos dejado de evolucionar? ¿Estamos ya, gracias a nuestra inteligencia, fuera del rumbo que señala la selección natural? Hay muchos biólogos y antropólogos que lo creen así. Las mejoras en la medicina están suprimiendo la presión selectiva sobre los individuos débiles, mientras que nuestro control del entorno elimina la influencia del medio ambiente. En un tiempo donde moverse de un lado a otro del planeta sólo requiere unas horas y donde millones de personas se desplazan, se aparean y se mezclan continuamente aquí y allá, la variabilidad genética producida por el azar pierde su eficacia. Posiblemente nuestro mundo ha eliminado el campo de acción de la selección natural sobre el Homo sapiens. Aunque, pensándolo bien, quizá hayamos pasado a otro estadio de la evolución: a la evolución de la inteligencia. La importancia absoluta de la tecnología en nuestra civilización humana podría estar generando, sin que nos demos cuenta, un proceso de selección de los más inteligentes, o al menos de los individuos más inteligentes que están en el entorno económico y social adecuado para expresar sus habilidades. Igual que la mejora de la alimentación produce generaciones de adolescentes cada vez más altos, el predominio de la inteligencia tecnológica puede estar provocando una mejora colectiva a nivel de especie. Los científicos y filósofos que defienden esta idea creen que el culmen del proceso se alcanzará cuando seamos capaces de trasvasar nuestros cerebros individuales y nuestro código genético a un programa informático y podamos vivir de forma supuestamente eterna como seres digitales. Entonces la evolución biológica ligada a los aminoácidos, los genes y las proteínas realmente habrá terminado para nosotros y empezará un mundo desconocido donde sólo las capacidades de la mente pura, y no la selección natural, marcarán el devenir de la existencia.

Si todo esto les parece ciencia-ficción sólo puedo decirles que efectivamente quizá tarde mucho tiempo, pero a nivel tecnológico y al ritmo que se acelera nuestro control del mundo un día será posible. Que lo hagamos o no depende de nuestro criterio: si aceptamos y defendemos la maravilla de la vida como ha sido hasta ahora, o si decidimos conscientemente cambiarla por algo radicalmente distinto y arriesgado. En el pasado, ya lo sabemos, todo lo que existe ha sido consecuencia del azar ciego y de la necesidad inevitable. Pero ahora nuestra inteligencia está aquí para decidir hacia dónde se inclina la balanza. Entre el azar y la necesidad espero que optemos por hacer lo necesario. Es decir, lo correcto.

AO NANG, TAILANDIA, SEPTIEMBRE DE 2013.

30 La separación taxonómica más radical dentro de los Homo erectus pide que se reserve este nombre para las poblaciones euroasiáticas y que se llame Homo ergaster a las africanas, en base a lógicas diferencias anatómicas. Pero yo me niego a enloquecerles con un baile de nombres que a los especialistas les aportan mucho y a ustedes nada, así que en adelante llamaré a todos esos seres que comparten una cultura, un tiempo y una etapa común de la evolución humana simplemente como Homo erectus, la denominación más antigua que se propuso para ellos.

31 Nota para los que quieren saber más. Varios grupos de arqueólogos chinos aseguran haber hallado en yacimientos de su país restos humanos con casi dos millones de años de antigüedad, lo que equivaldría a una expansión enorme de Homo habilis. No hay apenas pruebas de ello y la mayoría de la comunidad científica discute la edad de esos fósiles.

32 Bueno, hay una posible prueba más. La única herramienta de piedra encontrada en la Sima de los Huesos es un hacha de mano de una calidad excepcional, con un tallado muy meticuloso y preciso y fabricada en roca de varios colores. La pieza, que ha recibido el nombre de Excalibur, debió ser tan magnífica y admirada ya en su época que hace pensar que se arrojase allí intencionadamente como ofrenda a uno de los fallecidos, un regalo para el más allá.

33 Para que los expertos no me tiren a los lobos, les diré que las especies consideradas intermedias entre Homo erectus y Homo neandertalensis son Homo antecesssor y Homo heidelbergensis, en realidad ya casi un pre-neandertal.

34 Hay que tener cuidado al hablar de porcentajes de ADN. Cuando decimos que compartimos un 98,7 por ciento de nuestro código genético con un bonobo, nos referimos al total de genes. Pero cuando los científicos estudian especies muy cercanas para ver las diferencias entre ellas se refieren al ADN específico, es decir, al número de genes que identifican a cada especie. Si no lo hicieran se obtendrían siempre incómodas cifras con muchos decimales. Por tanto nuestro cuatro por ciento de genes neandertales se calcula sobre el total de genes específicos humanos, no sobre el conjunto de todo el ADN.

BIBLIOGRAFÍA COMENTADA

Para los lectores que estén interesados en ampliar más sus conocimientos sobre un tema concreto de todos los que se han tratado en este libro les dejo una pequeña bibliografía esencial. No es en absoluto exhaustiva y se guía únicamente por mis preferencias personales, pero sin duda los títulos que recomiendo les proporcionarán una visión ampliada y amena de la historia de la vida en nuestro planeta. Primo las ediciones publicadas en español y mezclo libros recientes con otros que ya son clásicos de la divulgación científica.

— Alonso Peña, José Ramón: La nariz de Charles Darwin y otras historias de la neurociencia. Editorial Almuzara, Córdoba 2011. Si aún creen que la ciencia es aburrida, prueben a leer esta obra. Lo que sus páginas nos ofrece es un divertidísimo recorrido plagado de anécdotas por la investigación biológica y el funcionamiento del cerebro humano, y lo mismo nos encontramos referencias al Capitán América o la muñeca Barbie que a Beethoven o Dalí. Pero la amenidad no están reñida con un profundo rigor científico. No en vano su autor es catedrático de Biología Celular. Este libro ha ganado dos merecidos Premios Prisma 2012 a la mejor labor de divulgación científica en España. Sus excelentes ilustraciones también les ayudarán a entender el texto. Recientemente ha publicado, también con Almuzara, El escritor que no sabía leer y otras historias de la neurociencia.

— Arsuaga, Juan Luis: El collar del neandertal. Editorial Temas de Hoy, Barcelona 1999. Si les han quedado ganas de saber más sobre los neandertales y su papel en la evolución humana, éste es el libro que deben leer. Su autor se ha convertido en uno de los mayores expertos mundiales en la materia pero además conserva la habilidad de escribir de forma sencilla y elegante. Las creencias y la forma de vida de los neandertales transcurren por aquí casi con el mismo interés que en una buena novela, con el desenlace de la extinción de este especie tan cercana tras un largo pulso con nosotros. Si lo empiezan no podrán dejarlo hasta el final.

— Dawkins, Richard: El gen egoísta: las bases biológicas de nuestra conducta. Editorial Salvat, Barcelona 1990. Una de las obras de divulgación que más impacto han tenido en la historia de la ciencia, donde Dawkins expone su teoría del gen como elemento básico de la evolución. Sin tapujos y con una claridad ejemplar, el libro secuestra el orgullo humano y nos explica cómo los procesos biológicos marcan incluso la cultura de nuestra especie. Incluye un estupendo desarrollo de los mecanismos químicos de la evolución biológica a su nivel más elemental.

— Dawkins, Richard: Evolución: el mayor espectáculo sobre la tierra. Editorial Espasa Libros, Madrid 2009. La obra más reciente del prolífico biólogo y divulgador Richard Dawkins está dedicada por completo a los últimos descubrimientos acerca de la evolución biológica, y hace hincapié sobre todo en las pruebas que indican la veracidad de la teoría elaborada por Charles Darwin. El autor parece decidido a despejar cualquier duda en aquellas personas que cuestionan la evolución como el camino tomado por la naturaleza para diversificar los organismos. El libro está muy influenciado por la situación en Estados Unidos, país que destaca por contener uno de los índices más altos de negadores de la evolución y de defensores del creacionismo religioso. Plagada de ejemplos exquisitos y bien redactada, esta obra proporciona muchos momentos de disfrute y algunas agradables sorpresas.

— Eagleman, David: Incógnito. Las vidas secretas del cerebro. Editorial Anagrama, Barcelona, 2013. David Eagleman es un joven neurocientífico de apenas 40 años de edad, pero ya ha conseguido despuntar como uno de las grandes investigadores actuales sobre el funcionamiento de nuestra mente. Y ha plasmado mucho de sus descubrimientos en unas páginas magníficas acerca de lo que sabemos, y lo que nos queda por saber, de cómo los seres humanos elaboramos nuestro mundo y nuestras percepciones. Lo que Eagleman nos dice es que el cerebro humano ha llegado a elaborar un mundo propio que no resulta un espejo de la realidad, sino una deformación de la misma, una adaptación que entendemos por razonamiento y emociones. Se sorprenderán con los casos concretos y se divertirán con las confusiones a las que hemos de acostumbrarnos por nuestra excepcional naturaleza biológica. Tal vez lo mejor que pueda decirse de este libro es que les ayudará a conocerse a ustedes mismos.

— Jay Gould, Stephen: La vida maravillosa. Editorial Crítica, Barcelona 2008. He aquí un ejemplo perfecto de cómo matar dos pájaros de un tiro: Jay Gould escribe una obra divulgativa sobre la evolución biológica dirigida al gran público y aprovecha al tiempo para presentar su hipótesis del equilibrio puntuado, que actualiza la teoría de la evolución de Darwin. Publicado originalmente en 1989, este libro es uno de los mejor redactados que se han producido en el terreno de la ciencia, tanto que su lectura resulta un simple placer en sí misma por la claridad, el ritmo y la belleza del lenguaje que impone su autor. Muy centrado en el estudio del yacimiento de fósiles de Burgess Shale, en su momento esta obra levantó una fuerte polémica y recibió ataques casi crueles de otros científicos evolucionistas, pero ha quedado como un auténtico clásico que no se arrepentirán de leer.

— Kunzig, Robert: La exploración de mar. Editorial Laetoli, Pamplona 2007. Lectura sencillamente imprescindible para todos los aficionado a cualquiera de las facetas del mar, este libro ha sido un superventas en los países de habla anglosajona aunque no ha tenido la misma difusión en España. Kunzig, director de la revista Discover y excelente divulgador, nos lleva de la mano en un recorrido por los océanos de la Tierra, poniendo énfasis en lo poco que sabemos de ellos y en las maravillas confirmadas o supuestas que contienen. Está tan bien escrito que su redacción aporta un añadido de satisfacción al lector.

— Lalueza-Fox, Carles: Palabras en el tiempo. Editorial Crítica, Barcelona 2013. Más sobre neandertales, en este caso con contenidos de rabiosa actualidad. Carles Lalueza-Fox es uno de los mayores especialistas actuales en ADN antiguo y uno de los líderes del equipo hispano-alemán que acaba de secuenciar el genoma neandertal. En este libro nos presenta los descubrimientos recientes sobre nuestra especie hermana de una manera accesible y entretenida, con anécdotas que a veces llevan a la risa abierta y otras veces a la reflexión profunda sobre nosotros mismos. Los lectores podrán aprender además bastante sobre los entresijos de la investigación científica moderna y de los sacrificios que exigen en esfuerzo y dedicación. Les aseguro que disfratarán.

-- Lazcano, Antonio: El origen de la vida. Editorial Trillas, México 1989. Tal vez recuerden que ya les hice referencia a este libro, un éxito de ventas cuando fue publicado hace casi 25 años. En este tiempo apenas ha perdido actualidad y en él el biólogo molecular Antonio Lazcano expone sus investigaciones sobre evolución química, que rastrean el origen atómico de la vida. No hay un libro mejor para entender cómo de la materia inerte pudo surgir la existencia animada. El autor incluye además un recorrido histórico por las diversas teorías científicas que intentan explicar qué es la vida y cómo apareció en nuestro planeta. Su afán de explicar las cosas de una manera comprensible se acompaña con el absoluto rigor y el detalle propio de un excelente especialista.

-- Varios autores: Biología molecular de la célula. Ediciones Omega, Barcelona 2011. Sinceramente he dudado mucho en incluir este libro en mi bibliografía recomendada, ya que es el único título que propongo aquí que está dirigido a estudiantes y expertos y no al público en general. Pero al final se lo traigo porque su claridad, su magnífica edición y su progresiva dificultad pueden llevar al disfrute de lectores avanzados. Esta obra es algo así como el libro de cabecera de los biólogos moleculares, paso obligado en la universidad para aprobar la carrera y un desarrollo perfecto de todos los procesos químicos que rigen el funcionamiento básico de la vida. Ojo antes de comprarlo, consúltenlo en una biblioteca para ver si les resulta accesible porque es caro de precio. Pero si deciden adquirirlo será el típico libro que abrirán una y otra vez por curiosidad y se perderán en sus páginas descubriendo las maravillas de la vida, aunque les recomiendo algunas lecturas previas más básicas para poder entender todo su contenido. Actualizado edición tras edición, los secretos de la investigación biológica están aquí expuestos con total rigor científico.

Table of Content

Introducción: ¿Vivieron los hombres con los dinosaurios?

LA VIDA ARRANCA

El laboratorio más inhóspito de la historia

La replicación como base de la vida

¿Es el azar o es la necesidad? El enigma de las proteínas

Me llamo LUCA

Bailando en la frontera con los virus

¿QUIÉN ANDA AHÍ? SERES SIMPLES Y MARAVILLOSOS

Bacterias por todas partes

Polizones del espacio exterior

Es hora de comer

Respiremos intensamente y verán cómo crecemos

La cooperación al poder: los organismos pluricelulares

LA CONQUISTA DE NUESTROS PROPIOS CUERPOS

Hombrecitos durmientes en sus camas de código

La escalera de caracol más famosa del mundo

Genes ante todo

¿Será niño, o será niña?

El embrión en marcha: una organización de lo más precisa

Envejeceremos y moriremos. El misterio del cáncer

Y LA EVOLUCIÓN DIJO: «CRECED Y MULTIPLICAOS»

Un barco, un viaje, una revolución

La acción del hombre y los mundos-isla

¿Para qué sirve medio ojo?

Animales preñados en el arca de Noé

La vida grabada en piedra

En tierra firme. Dinosaurios y mamíferos

¡AQUÍ ESTAMOS!UNA CIVILIZACIÓN HUMANA

Los primates y nosotros

Érase una vez en África

Fabricantes de herramientas en la Edad de Piedra

Neandertales, humanos y muchas controversias

El cerebro de los filósofos

Unos grandes caminantes hijos de Adán y Eva

BIBLIOGRAFÍA COMENTADA