De nosotros y los neandertales

De donde se deduce que los humanos actuales y los neandertales fuimos más primos que hermanos.

De habernos enterado podríamos haber celebrado hace un mes el centésimo quincuagésimo aniversario del descubrimiento del primer resto fósil de hombre de Neandertal. Estos restos fueron encontrados en el valle de Neander, en Alemania, en 1856, tres años antes de la publicación de “El origen de las especies” de Darwin.
El simpático tipo que ven debajo es una recreación de un hombre de Neandertal. Recordemos que los neandertales vivieron en Europa desde hace unos 400000 años hasta apenas hace 30000.

Imagen tomada de Science, vol. 313, p. 279

Ahora que la peña discute sobre las escuálidas modelos que se desmadejan sobre las pasarelas con cara de mala leche, digamos que los neandertales eran chicos y chicas robustos, con brazos algo más largos cortos que nosotros, cráneos alargados, arcos superciliares engrosados… y un cerebro igualito que el nuestro [actualización, en realidad mayor, ver comentarios]. Respecto a su genoma, recordemos que el humano actual y el chimpancé compartimos aproximadamente el 99% del genoma. Del otro 1% se estima que el neandertal compartía con nosotros el 96%. A mí esta comparación me parece algo más propia de titular de dominical pero da una idea de lo cerca que estuvimos.

Aparte del aniversario, hay datos recientes interesantes sobre este asunto. Por ejemplo, que un señor llamado Svante Pääbo que trabaja en el alemán Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology ha anunciado que han obtenido la secuencia genómica completa de un neandertal a partir de unos restos encontrados en Croacia. La secuencia se ha realizado en colaboración con una empresa privada estadounidense llamada 454 Life Sciences. La cosa no es tan simple como el método PCR estándar que comenté en la entrada anterior porque en estos casos el ADN original está muy contaminado por ADN bacteriano. La empresa en cuestión ha desarrollado métodos para trabajar en estas condiciones y rescatar las secuencias de nucleótidos que aún resisten en los restos fósiles de 45000 años de antigüedad.

Rebuscando información encuentro algunos trabajos neandertales publicados sobre un ADN algo especial: el ADN mitocondrial o mtDNA. Este tipo de ADN está también en todas nuestras células pero no en el núcleo sino en las mitocondrias, unos orgánulos celulares cuya función es generar energía. El mtDNA posee varias propiedades interesantes como a) que su multiplicación es independiente del ciclo celular normal, b) que no se recombina como el ADN normal por lo que las diferencias entre un mtDNA actual y otro antiguo se deben exclusivamente a mutaciones y c) que proviene sólo del óvulo, es decir, de la aportación genética materna. El mtDNA es, por tanto, algo único a la hora de seguir cambios genéticos y evolutivos, eso sí, en una estricta disciplina matriarcal. En los humanos, el mtDNA está formado por 16569 pares de nucleótidos que ya han sido secuenciados por lo que sus diferencias pueden ser usadas como hilo de Ariadna a la hora de definir parentescos y divergencias. La tasa de mutación del ADN mitocondrial es unas 10 veces mayor que la del ADN normal por lo que el seguimiento de parentescos se realiza con cierta precisión incluso dentro de nuestra misma especie: se ha estimado que dos humanos actuales elegidos al azar tendrán una variación de entre 50 y 70 pares de nucleótidos, aproximadamente un 0.36% del total.

Pues bien, hay trabajos de comparación entre neandertales y humanos. La conclusión principal es drástica: no hay ADN mitocondrial neandertal en los humanos actuales. O dicho de otra forma: a) los neandertales no son nuestros antepasados sino una especie diferente que coexistió con el hombre moderno durante unos 12000 años y b) si hubo intercambio genético entre ambos no se reflejó en una hibridación viable lo que sugiere que cromañones y neandertales eran realmente especies diferentes (Homo sapiens y Homo neanderthaliensis), no interfértiles.

La historia de los neandertales en Europa comenzó hace unos 350000 años y duró hasta hace relativamente poco, unos 30000 años. La llegada de nuestros antepasados humanos a Europa supuso el comienzo del fin de la era neandertal, que logró coexistir durante unos 15000 años pero acabó desapareciendo por causas que no conocemos aunque podemos intuir dada la enorme capacidad destructiva del autodenominado Homo sapiens.

Los últimos neandertales tal vez vivieron en la cueva de Gorham, en Gibraltar. No es un lugar inverosímil si pensamos que el Homo sapiens recorrió Europa de Este a Oeste; tal vez esta esquina de Europa fue el último refugio. No se han encontrado fósiles aún pero sí herramientas musterienses, características de los neandertales, con dataciones entre 23000 y 33000 años atrás. Aunque son los más recientes encontrados hasta ahora persisten dudas sobre la posible contaminación de las muestras.

Notas: ya hace una temporada les recomendé que escucharan las grabaciones de La vanguardia de la Ciencia de Radio Exterior de España, un magnífico programa dirigido por Ángel Rodríguez Lozano. El del sábado pasado trataba precisamente este asunto: el último Neandertal (mp3, 21 Mb). Otro lugar imprescindible en este tema es el blog Mundo Neandertal.

Secuencias poco probables: del oso Yogui a CSI

Grissom y su equipo se benefician de los charcos hirvientes de Yellowstone

Bueno, no fue el oso Yogui pero sí ocurrió en Yellowstone. Thomas D. Brock era bacteriólogo y profesor de la Universidad de Wisconsin-Madison y en un paseo en 1967 se le ocurrió recoger una muestra de un lodo amarillento de un charco hirviente llamado Mushroom Pool, uno más de los que abundan en el parque .
Mushroom Pool era una charca no apta para el baño: 80 ºC, ácida y llena de azufre, justo nuestra idea de un infierno ortodoxo. A pesar de ello bullía de vida: una bacteria que bautizaron después Thermus aquaticus se encontraba muy a gusto en semejante caldo. Como curiosidad, esta bacteria no lo era. Era un organismo tan diferente que se acuñó un nuevo Dominio en el árbol de la vida para ella y algunas colegas: Archaea. Posteriormente se han añadido a este grupo un buen número de especies, todas ellas diferentes de las bacterias convencionales y de los organismos eucarióticos.

Hasta entonces se suponía que la vida tenía un límite térmico de unos 50-55 ºC pero aquí superaban ampliamente el supuesto umbral. ¿Por qué la vida no soporta esas temperaturas? La causa básica es la desnaturalización de las proteínas y, en concreto de las enzimas, catalizadores de reacciones orgánicas: la pérdida de la estructura tridimensional (el “plegado”) hace que dejen de funcionar y el organismo muere. Cuando cocemos un huevo podemos observar este efecto, aunque sólo sea visualmente: la albúmina de la clara pierde su aspecto coloidal y se transforma en una sustancia sólida, de un blanco opaco que pide a gritos un toque de sal y pimentón, pero de donde ya no saldrá nunca un pollo. ¿Y cómo aguantan estos organismos el calor? En una referencia que he localizado sobre este asunto, la resistencia se debe a cambios menores en unos pocos aminoácidos de la superficie de la proteína; sólo eso hace cambiar drásticamente los umbrales en los que la vida puede mantenerse.

Estos organismos especialistas en medios más bien cálidos se denominaron muy apropiadamente “termófilos”. Actualmente hay bastantes más ejemplos, como el que lleva el bonito nombre de Sulfolobus acidocaldarius que, además, soporta valores de pH de 1, o los aún más espectaculares Pyrococcus furiosus, que vive a 105 ºC, y Pyrolobus fumarii, que crece a 113 ºC pero no a menos de los 90 ºC (demasiado frío). El libro de Brock titulado Thermophilic microorganisms and life at high temperatures está disponible en internet por si les interesa saber más.

El interés de todos estos organismos es, lógicamente, que contienen enzimas termorresistentes que podrían potencialmente ser utilizadas en reacciones a altas temperaturas donde las normales se desnaturalizarían. En el caso que nos ocupa, el de Thermus aquaticus, se descubrieron varias enzimas de este tipo entre las cuales figura la llamada TAQ ADN-polimerasa. Las polimerasas son enzimas que tienen como función principal catalizar la producción de nuevo ADN (o ARN) usando una “plantilla” de ADN/ARN preexistente.

La TAQ ADN-polimerasa lanzó a la fama la técnica llamada PCR (Polymerase Chain Reaction) cuyo objetivo es replicar mínimas cantidades de ADN generando copias en cantidades ingentes lo que permite un análisis efectivo a partir de los minúsculos restos originales. En la PCR se llega a temperaturas de más de 90 ºC con lo que inicialmente las polimerasas se desnaturalizaban y había que reponerlas continuamente. La disponibilidad de la TAQ ADN polimerasa, termoestable, fue decisiva para la mejora de la técnica que actualmente es completamente automática.

O sea, que cuando vemos a Greg Sanders usar la pipeta para introducir un líquido sobre una muestra de sangre ya sabemos lo que está comenzando: una PCR automatizada en un aparato llamado termociclador y que usa una enzima aislada a partir de una arqueobacteria encontrada en este charco de Yellowstone (no se dejen engañar por su aspecto inocente).

Mushroom Pool

La barbarie

Siempre dejo pasar un tiempo antes de escribir una entrada sobre las cosas realmente importantes que pasan. Esta ocurrió a finales de julio, hace apenas un mes y medio. ¿Se acuerdan de Qana? Es un pueblo de unos 10000 habitantes que está unos 10 km al Sur de Tiro, en Líbano. Un bombardeo de la aviación israelí mató a una treintena de niños. Para este post tenía dos fotos pero se las voy a ahorrar para no estropearles el día. Una era de mi hija durmiendo, la otra de una niña de Qana que parece dormir. Cuando vi esta última me llamó la atención que las posturas eran casi iguales. La diferencia es que Ruth despertará en unos minutos sonriendo, como siempre, mientras que la niña de Qana ya no lo hará. Sus amigos la echarán de menos en la calle y luego, con el tiempo, tal vez la olviden. O tal vez estén también muertos. Yo intentaré no olvidarla. Con el tiempo he guardado una docena de imágenes así en un rincón bien iluminado de mis recuerdos, lo que me ayuda a separar lo importante de lo banal. A veces también me señalan el Norte.
Hay gente que no sabe que las guerras no terminan cuando el bombardeo acaba. Qana volverá a una extraña quietud dentro de semanas o meses. Pero matar niños deja secuelas y será difícil que el padre que lleva el pequeño cadáver de su hija en brazos se quede inmóvil (portada de El País de 31 del julio). Tampoco sus hermanos si han sobrevivido. A lo mejor han matado a una mente brillante, a una escritora lúcida que no tuvo tiempo de saberlo. O tal vez sólo a una niña que pudo ser feliz.

P.S.: para ver la foto de portada de El País del 31 de julio entrar por la Hemeroteca y seleccionar la fecha.

Formas de vida

En un bosque de Infiesto (Asturias)

Los líquenes no son plantas, son organismos simbióticos donde un alga y un hongo se unen para vivir complementándose mutuamente.
Ver la entrada anterior sobre formas de vida aquí.

Sí o no a la evolución biológica

Un gráfico significativo sobre la cosa evolucionista en algunos países del mundo

Pues eso, en el número del 11 de agosto de Science se publica un pequeño artículo en la sección Policy Forum sobre los porcentajes de aceptación y rechazo de la evolución en unos cuantos países. Son todos europeos (en sentido amplio) además de Turquía, Japón y los EE.UU. La situación de los EE.UU. se resume bien en la entradilla del artículo:

The acceptance of evolution is lower in the United States than in Japan or Europe, largely because of widespread fundamentalism and the politicization of science in the United States.

Aquí les pongo únicamente el gráfico resumen: en los EE.UU. se rechaza la evolución en un porcentaje sólo superado por Turquía. ¿Alguien conoce estadísticas del resto de América? El artículo completo está aquí.

[Pinchar encima para ver a tamaño completo]

Justo después de publicar el post encuentro que este gráfico ya se había puesto y comentado en Magonia a mediados de agosto

Haciendo presentaciones presentables

Donde comento algunas pautas que facilitan la supervivencia del orador y la salud del público

Por aquello de cambiar de tema, hoy les comentaré algunas cosas sobre la presentación de ponencias y proyectos, o la defensa de la tesis doctoral mediante presentaciones tipo PowerPoint o similares. Vistas y hechas unas cuantas, reparo en que hay una serie de problemas que se presentan una y otra vez con más persistencia que las leyendas urbanas. Y es que conocemos más las leyes de la termodinámica que las directrices básicas universales que, como en “Piratas del Caribe” se dice y su propio nombre indica, no son reglas, sólo directrices. Y sin más, paso a presentarles las 5 DBU que deben observar:

DBU1: modera tu creatividad. Si eres hombre ya sabemos que ves unos 7 u 8 colores, 70-80 si eres mujer, pero en ningún caso estás obligado a usarlos todos. Tampoco es necesario explotar una docena de tipos de letra ni variar su tamaño desde los 10 puntos hasta los 40.
DBU2: tus oyentes no son batracios. Al menos no todos, la mayoría ve bien tanto lo que se mueve como lo estático. Consecuentemente no pongas animaciones ni efectos en el texto ni en el sonido. Los párrafos volantes y las ráfagas sónicas son para la Guerra de las Galaxias, no para que te comuniques mejor con tu público.
DBU3: casi nadie lleva catalejo a las presentaciones. También es razonable suponer que no todos los asistentes son daltónicos: usa letras de un tamaño legible y evita las estridencias; si pones texto verde sobre fondo rosa deberías tener una poderosísima razón para ello (y no la tienes).
DBU4: debes suponer que tus oyentes también saben leer. Las diapositivas están para servir de guía de los hitos de la exposición: no incluyas mucho texto ni se te ocurra leer los textos de la pantalla, eso ya sabe hacerlo el público.
DBU5: tus oyentes son listos pero no tanto. Nadie puede captar nada a un ritmo de 15 diapositivas por minuto, deja los efectos estroboscópicos para las discotecas y videoclips. Calcula el número de diapositivas respecto del tiempo disponible. Nunca dejes una diapositiva en pantalla menos de 15 segundos, siempre hay algo que decir de ella (y si no, quítala). Mi tasa es de unas 20 diapositivas/hora.

Traducidas estas directrices a fórmulas concretas, la cosa quedaría más o menos así:
Sobre las formas:

1. Estructura tus textos en niveles: un mínimo de 17-18 puntos para el texto de nivel 1 y de 15-16 para el nivel 2. No he tenido nunca necesidad de usar un tercer nivel. Uso cuadros de texto independientes para funciones diversas, como notas al pie, pies de figuras, direcciones web, referencias, etc. No bajes nunca de 15 puntos porque no va a ser legible por toda la sala.
2. Evita los efectos visuales y sonoros. Como mucho, pasa de una diapositiva a otra con un fundido discreto.
3. Tus oyentes no llevan gafas de sol: como estás en una sala sin mucha luz usa fondos oscuros y letras claras a menos que quieras que todos acaben con dolor de cabeza. Yo he acabado por usar fondo negro.
4. No uses más de tres colores en el texto. Yo utilizo, sobre el fondo negro, texto básico blanco. Si quiero destacar algunas palabras uso un amarillo pálido. A veces uso cuadros de texto para funciones especiales en tono naranja.
5. Usa letras “sans serif”, son simples y se ven bien. A mí me gusta el tipo Tahoma que, además, está por defecto en todos los ordenadores que usen Windows. No uses efectos de sombra ni de relieve ni tampoco uses itálicas (se representan muy mal en pantalla). Si usas fuentes raras acuérdate de “incrustarlas” en la presentación o te encontrarás con serios problemas. Por favor, no uses la Comic Sans (es una cuestión religiosa).
6. Usa correctamente los símbolos de las unidades: diez metros se escribe 10 m (sin punto después de la eme), no 10 mts; usa los prefijos bien: 1 km, no 1 Km…
7. No pegues las imágenes originales directamente en la diapositiva porque tu presentación alcanzará tamaños inmanejables: cambia su tamaño para que tengan los píxeles adecuados a la proyección. Reduce los colores a 256, ni siquiera ellas ven más.
8. Usa gráficos completos pero minimalistas. Puedes explicarlos durante el tiempo necesario; no olvides identificar los ejes y poner las unidades. Usa líneas discretas para organizar la diapositiva en zonas si es necesario.
9. Una diapositiva no debe tener más allá de una docena de líneas de texto, la gente no puede leer durante dos minutos mientras tú hablas. La lectura de una diapositiva debe poder hacerse en unos pocos segundos; luego tú desarrollarás los contenidos con detalle.
10. No te cortes: usa pizarra. Si lo haces bien es un recurso magnífico para explicar procesos. Eso sí, prepara tus pizarras con el mismo cuidado que las diapositivas.

Sobre tu conducta:

1. No leas los textos de la pantalla.
2. Si el asunto es importante (una tesis doctoral, por ejemplo) ensaya pero no demasiado, tres o cuatro veces como máximo. La primera saldrá mal, las otras mejor y la exposición definitiva mejor que cualquiera de las anteriores.
3. Improvisa (dentro de un orden), no olvides que tú eres el que más sabes de lo que estás exponiendo (y si no, retírate). La lectura de un guión hace muy mal efecto.
4. No uses puntero láser a menos que tengas el pulso de Billy “El Niño”, normalmente no es necesario y todavía recuerdo una tesis donde el doctorando (saludos Álvaro) parecía más un espadachín de La Guerra de las Galaxias que un pacífico botánico.
5. No tengas prisa, explica las cosas bien y con tranquilidad, que la gente ha ido a escucharte y merece una exposición reposada.
6. Evita cosas como “bueno, no se ve muy bien pero…”, “esta dispositiva en realidad no es muy importante” o “no sé si me han entendido”. Si no se ve bien es porque está mal hecha, si no es importante deberías haberla quitado y si no te entienden es porque te has explicado mal, prepáralo mejor.

Si este rollo les ha parecido interesante recuerden que hay una entrada sobre 10 reglas básicas para terminar la tesis doctoral. Ya contarán sus experiencias.