Formas de viajar: del Camino de Santiago a la psicodelia

Donde los viajes toman diferentes sentidos acordes con los tiempos

En la Edad Media europea estaba comprobado que peregrinar a Santiago de Compostela (o un poco más allá, a Finisterre, decían algunos menos piadosos) era remedio seguro para curarse de una enfermedad extremadamente desagradable. Los casos, a veces aislados, a veces epidemias que diezmaban pueblos enteros, asolaron la Europa Central en los siglos X y siguientes, tal vez antes, aunque no hay registros fiables. Parece que había dos tipos de enfermedad. El primero, más benigno se manifestaba por diarreas, vómitos y cefaleas acompañados a veces de alucinaciones y convulsiones. En la otra, mucho más grave, los dedos se ennegrecían, se necrosaban y se perdían.
A esta última variante se la llamó “fuego de San Antonio”, por San Antón Abad, tal vez porque un caso grave bien documentado surgió en Dauphiné (Francia) donde estaba enterrado. Este santo contaba con conventos a los largo del Camino, regidos por los Antonianos, que asumieron un papel importante en la cura de la enfermedad:

"Los ciudadanos nórdicos y centroeuropeos, atacados de forma endémica por del fuego de San Antón, acuden en peregrinación a Compostela. A lo largo de la andadura piden a los clérigos Antonianos que mitiguen el daño de sus extremidades gangrenadas tocándolas con el báculo en forma de Tau. Así las extremidades iban mejorando poco apoco encontrándose sanos al llegar a Santiago."

El toque de báculo antoniano funcionaba: los peregrinos mejoraban y su enfermedad desaparecía progresivamente al adentrarse en España.

La explicación se descubrió mucho más tarde. El centeno era el cereal base de la alimentación en Centroeuropa en la Edad Media (digresión: hasta que empezaron a venir las plantas de América aquí comíamos peor que los ingleses actuales). Como en aquellos momentos no se conocían los fungicidas, las plantaciones eran invadidas por un hongo llamado actualmente Claviceps purpurea o, en nombre común, cornezuelo del centeno. Estas plagas se producían ocasionalmente cuando las condiciones climáticas de la primavera eran propicias: años húmedos y no muy fríos. A pesar que que el hongo era claramente visible, el centeno no se limpiaba e iba todo junto y revuelto a los molinos. La biología, siempre sorprendente, hizo que este hongo contuviera cantidades significativas de ergolinas, unos alcaloides con un poderoso efecto vasoconstrictor. Ingiriendo cantidades significativas de centeno (o harina de centeno) contaminada se desarrolla la enfermedad llamada ahora ergotismo que es, obviamente, la que tenían los europeos medievales.

¿Por qué los peregrinos mejoraban al hacer el Camino? Pues porque al hacerse el clima más benigno, los campos de centeno eran progresivamente sustituidos por los de trigo, cereal poco o nada afectado por el cornezuelo. La dieta cambiaba, la intoxicación desaparecía progresivamente y con ella sus tremendos efectos ya que era la vasoconstricción la que hacía que el riego de las extremidades se redujera y acabaran necrosándose.

El hongo siguió estudiándose con intensidad en el siglo pasado, buscando la composición química de los diversos alcaloides que contenía y sus usos medicinales. Se llegó a descubrir casi simultáneamente por varios laboratorios la ergobasina, un alcaloide relativamente simple con un fuerte poder hemostático y potenciador de las contracciones del útero, un descubrimiento relevante para la medicina.

El siguiente paso en la peculiar biografía de este hongo se produjo hacia 1940, cuando un tal Albert Hoffman estaba trabajando en la síntesis artificial de la ergobasina para la empresa Sandoz. Hoffman contaba después el ambiente en los laboratorios: 6 personas (3 químicos y sus ayudantes) trabajando en la misma sala en cuestiones diferentes, con pésima ventilación y ningún lujo ni comodidad. En 1938 generó combinaciones diversas de alcaloides que fueron mayoritariamente descartadas por su escaso interés médico y que fueron almacenadas y condenadas al olvido. Sin embargo, Hoffman volvió a sintetizar en 1943 unos centigramos de una de esas sustancias, etiquetada con el número 25. Durante la purificación y cristalización tuvo que parar el trabajo tal como refleja en un informe de aquel momento:

Last Friday, April 16, 1943, I was forced to interrupt my work in the laboratory in the middle of the afternoon and proceed home, being affected by a remarkable restlessness, combined with a slight dizziness. At home I lay down and sank into a not unpleasant intoxicated-like condition, characterized by an extremely stimulated imagination. In a dreamlike state, with eyes closed (I found the daylight to be unpleasantly glaring), I perceived an uninterrupted stream of fantastic pictures, extraordinary shapes with intense, kaleidoscopic play of colors. After some two hours this condition faded away.

Los efectos que notó le llevaron a probar cantidades mínimas de la sustancia. El 19 de abril de 1943, a las 16:20 h, diluyó en agua unos 250 microgramos. A las 17:00 h descubrió el enorme poder psicoactivo de la sustancia, dietilamida del ácido lisérgico, más conocida como LSD. Hoffman se había tomado una dosis que casi triplicaba la considerada posteriormente “normal”.

La LSD es probablemente el alucinógeno más potente que existe: su dosis activa mínima es de menos de 1 microgramo por kg, entre cinco mil y diez mil veces la actividad de la mescalina. El producto fue utilizado en psiquiatría durante años, vendido normalmente bajo el nombre de Delysid, y se difundió ampliamente a partir de los años 60 en los EE.UU. coincidiendo con el movimiento hippie. Posteriormente fue prohibida a pesar de no ser adictiva y de no tener los efectos colaterales devastadores de la heroína, la droga que acabó siendo el verdugo de una generación que pudo ser mágica.

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