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Epigenética en gemelos

Para mi grata sorpresa, hoy he leído en Nature un artículo que explica que se va a llevar a cabo el mayor (quizás sea más correcto decir más amplio) y más ambicioso estudio sobre epigenética.

Comenzaré por dar una sencilla explicación sobre la epigenética, que aviso que por alguna razón es un tema que me apasiona. Llamamos epigenética a los cambios en el ADN que afectan a la expresión de los genes, pero no a su secuencia. Pueden ser reacciones químicas (el ejemplo más conocido es la metilación del ADN), en ocasiones provocadas por la influencia del ambiente.

En el caso del proyecto del que hablamos, The Epitwin Project, se va a estudiar el patrón de metilación de 20 millones de genes en 5000 gemelos. ¿Por qué van a utilizar datos obtenidos de hermanos gemelos monocigóticos? Porque como sabéis estos hermanos comparten la misma herencia genética, pero en muchos casos padecen enfermedades diferentes. Con este tipo de experimentos se quiere averiguar si los cambios a nivel de expresión de los genes (como los epigenéticos) pueden provocar estas diferencias, para demostrar que existen factores (en los que puede estar implicado el ambiente) que pueden alterar la expresión de la información codificada en los genes que heredamos de nuestros padres.

Espero haberme explicado bien, y si os interesa el tema, pasaros por aquí.

La adaptación del búho

La naturaleza siempre me sorprende, os pongo el vídeo de un búho que cambia de forma dependiendo de la amenaza que se acerque. Como está en japonés, lo mejor es ver el vídeo desde el minuto 1. Lo he sacado de kirainet.


Dinosaurios y aves

Por si alguien no lo sabe, aunque seguro que lo sospecha, los dinosaurios no se extinguieron allá por hace 65 millones de años, a menos en su totalidad. Existen dinosaurios en nuestro mundo actual. Mucho más pequeños que aquellos grandes saurios (por cierto, no todos los dinosaurios eran gigantescos) con plumas y con alas. Según muchos autores, las aves son descendientes evolutivos de los dinosaurios. Evidentemente no son dinosaurios, si no la evolución de lo que quedó de ellos, tras lo que se supone el gran impacto en el golfo de México de un gran meteorito. Sin embargo, para otros autores no existe relación entre dinosaurios y aves. Supongo que habrá que esperar para conocer la verdad, pero si que es cierto, que es relativamente aceptada la versión de los dinosaurios con plumas.

Se considera a las aves los parientes más cercanos de los dinosaurios y se han identificado varios géneros de dinosaurios emplumados a través de fósiles que se supone son fósiles de transición entre los dinosaurios y las aves. Entre ellos, los restos fósiles descritos el año pasado, en 2009, del género Anchiornis (que significa "casi ave"), que vivió en Asia hace unos 165 millones de años.



Pues bien, un nuevo descubrimiento llevado a cabo hace poco y presentado en Nature esta semana acerca aún más las aves actuales a los dinosaurios o viceversa. Se han encontrado evidencias de que el comportamiento de las aves en cuanto al uso de nidos y de utilizarlos una y otra vez también estaba presente en al menos algunos dinosaurios. Estos volvían para las puestas a zonas concretas. Para incubar los huevos usaban el calor geotérmico y se calcula que los huevos debían permanecer entre 1 y 2 meses a altas temperaturas, entre 60 y 100 ºC.

Sin duda resulta interesante y romántico pensar que parte de aquellos maravillosos animales que tanto han despertado la imaginación de la mayoría permanecen aún, aunque sea solo en parte entre nosotros.

Les dejo el enlace para más información interesante.

Las hojas son verdes. 3ª Parte

Bueno, pues ya sabemos qué es el color y por qué las cosas tienen color. Es el momento de saber, cómo hacemos los humanos para ver el color (y ver en general). Intentaré no extenderme mucho, pero en este tema puedo irme mucho por las ramas. Lo dicho, trataré de ser breve.

Lo primero de todo es conocer el órgano que usamos para ver. Y aunque parezca mentira, ese órgano no es el ojo. Siento decirles que vemos con el cerebro. En realidad casi todo lo hacemos con el cerebro, vamos que el tío es quien manda, mucho más de lo que a veces pensamos. Pero hagamos solo una pequeña introducción al funcionamiento del cerebro. Otro día que alguien os cuente en más profundidad, que es un mundo maravilloso. De acuerdo, cómo funciona el cerebro. Pues lo cierto es que ni idea, quiero decir, yo no sé y creo que no se conoce muy bien, como el cerebro es capaz de “ver”, es decir, de integrar todas las señales recibidas. Lo que sí es cierto, es que el cerebro funciona a través de la transmisión de impulsos nerviosos, de carácter electroquímico. El cerebro utiliza estos impulsos para recibir y para emitir señales. Y lo hace estimulando o inhibiendo neuronas contiguas. Pero en realidad nada de esto explica cómo el cerebro es capaz de integrar en una sola imagen todo lo que nos rodea. Por ahora, lo que conocemos es que cuando vemos algo frente a nosotros, nuestro cerebro se hace primeramente una composición inicial de lugar. Digamos que vemos un cuadro impresionista de un paisaje. Pero después, a través del reconocimiento de formas generales aprendidas, podemos centrarnos en objetos concretos y a través de la comparación de formas individuales con nuestra “base de datos”, podemos identificar los objetos. Esto ocurre en décimas de segundo y además podemos quedarnos en cada uno de los pasos del proceso. Si miramos un bosque a primera vista vemos que es un bosque, no sabemos nada más, estaríamos en el primer paso del proceso. En el bosque hay algo que, debido a su forma, identificamos como un animal. Segundo paso del proceso. Ahora comparamos sus orejas, sus hocico, su cola y sus dientes con nuestra base de datos y ahí está, el tercer paso, tenemos delante a un lobo, así que si llevamos una caperuza roja…

Bueno y ¿cómo sabemos que nuestra caperuza es roja y no azul? Pues para eso hay que rebobinar un poco en el proceso de la visión, estábamos en el cerebro, en la corteza visual, que por cierto se encuentra en la parte trasera de nuestro cerebro, y caminamos hacia atrás por el tálamo, un órgano que dirige las señales sensoriales a la parte adecuada del cerebro (si el tálamo se lía y envía la información sensorial del oído al área de la visión, vemos colores con los sonidos, vamos la conocida sinestesia). Desde el tálamo hasta el ojo, viajamos por el nervio óptico hasta alcanzar el ojo propiamente dicho. Aquí es donde es necesario hacer una pequeña descripción de la cámara de fotos del cerebro, el ojo.



El ojo es básicamente una esfera muscular (esclerótica) rellena de líquido (humor vítreo), que en la parte anterior es transparente (córnea). Hasta aquí la caja de la cámara de fotos. Bajo la córnea, la lente (cristalino), el orificio por donde entra la luz (pupila) con su obturador (iris). Para enfocar, la lente se mueve, como en las cámaras de fotos (bueno es al revés, en las cámaras de fotos se mueve porque se mueve aquí). Ahora sólo nos falta un sistema fotosensible, como el carrete de fotos o el CCD en las cámaras digitales. Aquí entra en juego la retina. De hecho aquí hemos llegado desde el tálamo a través del nervio óptico. Justo al llegar al ojo el nervio se ramifica y se divide en millones de segmentos que acaban en unas formas alargadas que es lo que forma la retina. Estas formas alargadas pueden ser de dos tipos. Conos o bastones. Existen en un ojo normal, aproximadamente 6 millones de conos, no está mal. Pero es que hay más o menos 135 millones de bastones, así que algo harán estas terminaciones nerviosas.



Bueno, pues los conos son los responsables de que veamos en colores. Existen tres tipos de conos si atendemos a los pigmentos que poseen. Y es que estos conos poseen pigmentos que reaccionan (igual que lo hacía la clorofila o la hemoglobina) a diferentes longitudes de onda. Tenemos conos para el rojo, para el verde y para el azul, vamos, un RGB en toda regla. Los conos se encuentran principalmente en el centro del fondo del ojo, y les llega la luz directa del frente. Es por ello que no distinguimos bien los colores por el “rabillo del ojo”. Los bastones se encuentran distribuidos por todo el resto de la retina y son los responsables de la visión general, pero no distinguen colores. Funcionan con niveles de luz muy bajos, extremadamente bajos, no como los conos, por eso de noche no vemos en color. Además, no se encuentran en el centro del ojo, por eso también de noche vemos bien alrededor. El mecanismo de transmisión de la señal es complejo, pero resumiendo, el pigmento tiene dos componentes que al excitarse se disocian y se transforma en una señal eléctrica que llega al cerebro a través del tálamo. Estos son ojos humanos, con máximos de absorción en sus conos para 420nm, 531nm y 558nm, pero otros mamíferos, poseen tan sólo dos tipos de conos, por tanto ven en dos colores, azules y verdes. Algunos reptiles y aves tienen también visión tricromática, pero en algunos casos puede ser hasta pentacromática.



Bueno, pues con esto acabamos con la visión y los colores. Espero que os haya gustado y os haya servido de algo.

PD. Os dejo unos links con "imitaciones" de como verían los perros (dicromáticos) y las aves. Tened en cuenta que como os he dicho vemos con el cerebro, y por tanto la imagen la procesamos con cerebro humano, pero como aproximaciones molan. Si queréis más, Google.

Y el sexto día, Dios creó al hombre

Lo primero de todo, me declaro abiertamente atea, creo que después de leer esta entrada todo el mundo se habrá dado cuenta de ello, pero por si acaso lo aclaro primero. Vamos a hablar un poco de Creacionismo y Evolución.

He encontrado una página que, lo siento mucho, me da risa en algunos momentos de su lectura. No sabía que existía, pero explica la ciencia de la creación.

Así define el creacionismo: "sistema de creencias que postula que el universo, la tierra y la vida en la tierra fueron deliberadamente creados por un ser inteligente. Hay diferentes visiones del creacionismo, pero dos escuelas principales sobresalen: el creacionismo religioso y el diseño inteligente." Es decir, hace un tiempo indefinido un ente etéreo (llamado Dios en el caso de las teorías religiosas) creó TODO (el universo, la tierra, las especies...). El diseño inteligente no especifica quién fue, pero afirma que de forma deliberada el origen y evolución de todo lo que conocemos está cuidadosamente diseñado para un fin concreto (una cosa sí sabemos, el que lo hizo era muy listo).

Estas teorías surgieron a partir de la publicación de la Teoría de la Evolución, sobre todo conocida por "El origen de las especies" de Charles Darwin (también desarrollada por Wallace, un contemporáneo suyo). Esta teoría defiende la evolución desde ancestros comunes por medio de la presión ambiental y la selección natural. Si una especie tiene falta de alimentos, depredadores amenazándola u otro tipo de presión, sólo los más capaces de superar estas dificultades podrán sobrevivir, pudiendo provocar tal variabilidad en la especie que llegue a formarse una nueva. De lo que no fueron capaces fue de explicar cómo se heredaba esta variabilidad, pero actualmente, combinado con la genética tenemos la "Teoría sintética de la evolución":

1. Los individuos en una población tienen niveles variables de agilidad, tamaño, capacidad para obtener comida y diferente éxito en reproducirse.
2. Libradas a si mismas, las poblaciones tienden a expandirse exponencialmente, llevando esto a que los recursos escaseen.
3. En el curso de su existencia algunos individuos son mas exitosos que otros, lo que los lleva a sobrevivir en mayor grado y a reproducirse mas exitosamente.
4. Estos organismos de mayor supervivencia y reproducción dejarán mas descendientes que aquellos individuos menos adaptados.
5. Con el tiempo las variaciones heredables darán lugar a cambios genotípicos y fenotípicos de la especie cuya resultante es la transformación de la especie original en una nueva especie, distinta de la especie que le dio origen.

En lo único que están de acuerdo los creacionistas es en la Evolución biológica, seguramente porque no les queda más remedio.

Creo que no tengo ni que dar mi opinión, pero el debate está servido.

Los pezones de los machos

Continuamos con preguntas que nos hacen llegar (parecemos importantes y todo...). Nos han preguntado la razón por la cual los hombres tenemos pezones. Así que ahí va la respuesta:

Supongo que para todos y especialmente todas, es evidente que las hembras humanas, y las de todos los mamíferos, tienen mamas. Se usan evolutivamente para alimentar a las crías durante un periodo de tiempo determinado, que permite no sólo nutrir sino otras muchas cosas como por ejemplo inmunizar frente a ciertos patógenos. Lo cierto es que los mamíferos tenemos una importante ventaja evolutiva que como nuestro propio nombre indica tiene que ver con estos órganos, pero no sólo con ellos sino con todo el proceso de gestación y cría de los descendientes. Gastamos mucho menos que otros animales en la reproducción. Es decir al producirse la gestación dentro del cuerpo de la madre, el grado de protección es elevadísimo frente a otros animales. Ese es un rasgo que ha ido mejorando con la evolución. Hemos pasado de liberar al mar millones de gametos a ver si hay suerte y se cruzan y si se produce fecundación, que el embrión se busque la vida, a ir digamos a tiro fijo o casi.

Pero a lo que iba, las hembras de los mamíferos tienen mamas y pezones en la región externa. Pero, ¿y los hombres? ¿por qué tenemos pezones? Aquí digamos que coexisten dos preguntas. La primera de ellas, ¿qué procesos fisiológicos hacen que los machos tengan pezones? y la segunda, ¿cúal es la razón última de que los tengamos si no los usamos?

Para la primera pregunta, la respuesta es más o menos sencilla. Seguro que todo el mundo lo sabe, porque todo el mundo ha visto o leído "Parque Jurásico". Los embriones se crean como hembras por defecto. Y no es hasta las 9 ó 10 semanas en el caso de los humanos, cuando el cromosoma Y de los varones digamos que se pone a trabajar y comienza la sintesis de hormonas masculinas. Hasta ese momento, todos somos hembras, y ya ha comenzado el desarrollo del tejido mamario y de lo que acabará siendo el pezón. De hecho, aunque haya gente que lo desconozca, los varones no sólo tenemos pezón, sino que además poseemos tejido mamario, atrofiado y en mucha menos cantidad que las mujeres pero lo poseemos. Hasta aquí la primera pregunta.

Para la segunda cuestión, no tengo muy clara la respuesta. La verdad es que en estas cosas de la evolución no se sabe muy bien como aparecen los caracteres concretos (al menos yo no lo sé), pero lo cierto es que las mamas aparecieron en algún momento de la evolución hace aproximadamente 200 millones de años. Y lo hicieron tanto en hembras como en machos. Hay quien especula que originariamente machos y hembras indistintamente amamantaban a sus crías y que posteriormente por selección natural a través de los hábitos de los mamíferos, las mamas de los hombres se atrofiaron. Quizá fue al revés, quizá originalmente las mamas eran parecidas a las de los machos actuales y que posteriormente el mayor control hormonal de las muejeres las desarrollara hasta los niveles actuales. Es evidente, que en los humanos, se produce no sólo la selección natural sino también una social y en este tema en concreto, quizá más todavía, pero eso es tema de otro momento.

Así que espero haber contestado a la pregunta. Un saludo y muchas gracias.

Un poco de historia...

Bip, bip, bip, ¿hay alguien ahí?

Lo primero de todo, pedir disculpas por la muerte temporal de este blog (me he decidido a evitar que muera del todo...

Hace un tiempo acabé por fin de leerme Amalur, un libro de Juan Luis Arsuaga e Ignacio Martínez. Habla de como hemos pasado de la física y la química (energía y átomos) a la biología o mejor dicho a la antropología (vamos lo que viene siendo la evolución). Digamos que es recomendable en estos tiempos de cosas raras...

Pero hoy me encuentro en el blog de Yuri, un lugar muy recomendable por cierto, un resumen claro, conciso incluso emotivo de todo esto que somos, porque sencillamente es lo que somos...

Aquí se lo dejo, espero que lo disfruten y espero poder volver a aquí a contar cosas y no solo copiárselas a otros que saben más, mucho más.

Un saludo y sean felices, porque la naturaleza lleva muchos años trabajando para que nosotros podamos sentir felicidad, no sean desagradecidos.