La vida multicelular apareció en la Tierra por culpa de las algas

La vida multicelular apareció en la Tierra por culpa de las algas

ArchaeplastidaUno de los misterios de la paleontología clásica (y digo misterio no porque implique algo sobrenatural o marcianos, sino porque es una cosa muy espectacular que no tiene explicación segura) es la expansión de los organismos pluricelulares complejos, en su momento esponjas, gusanos, medusas y poco más. No es que sustituyeran a las bacterias y protozoos, que siguen aquí, sino que se convirtieron en la biomasa dominante y más aparente del planeta.

Desde hace unos tres mil millones de años hasta hace 750 millones, los océanos fueron el reino de bacterias que pululaban por ahí oxidando hierro y azufre, creando estructuras cada vez más complejas como un núcleo, las mitocondrias para generar energía, los cloroplastos para vivir de la luz solar… nos quedan abundantes muestras de esto, desde los fósiles denominados estromatolitos (acumulaciones de óxido con aspecto de boñigas de vaca que aún hoy siguen formándose en los mares) a grandes yacimientos de minerales.

Y de repente, hace unos 610 millones de años, la expansión Ediacarense: aparecen restos fósiles extraños de organismos desconocidos, blandos (sólo conocemos sus huellas en el barro fino, sin rastros de estructuras internas) pero claramente pluricelulares. Ya fueran una rama totalmente exótica de la vida o formas primitivas de esponjas y gusanos, estos seres llenaron los mares en poquísimo tiempo. ¿Qué provocó este cambio, cuando la tranquilidad bacteriana había dominado los océanos los últimos dos mil y pico millones de años?

CriogénicoLa última teoría plantea lo siguiente: hace unos 750-650 millones de años hubo (varias) superglaciaciones que convirtieron a la Tierra en una gran bola de nieve y hielo. La vida subsistía bajo los mares helados junto a las chimeneas hidrotermales, pero la superficie era estéril, con una atmósfera tenue casi carente de oxígeno. Inmensos glaciares aplastaban y molían las montañas -igual que ahora- bajo la presión de los hielos.

Cuando llegó el calentamiento global, la fusión de estos glaciares derramó en los océanos enormes cantidades de sedimentos minerales: nutrientes, que provocaron una multiplicación de la vida capaz de utilizar estos elementos y luz solar para fabricar materia orgánica. Los mares se llenaron de algas, y esta abundancia de biomasa altamente nutritiva estimuló la aparición de animales complejos capaces de aprovecharla.

Este concepto no está sacado de la manga, sino que deriva del análisis de rocas sedimentarias de la Formación Wallara y otras (Johnny’s Creek, Areyonga, todas pertenecientes al Criogénico-Ediacarense del centro de Australia; unos 700 millones de años). Un equipo de científicos internacional de la Universidad Nacional en Canberra, la Universidad de Bremen y el Instituto Max Planck descubrió la presencia de picos de ciclopentanoperhidrofenantreno en la roca. La sustancia, conocida también como esterano, es la base de moléculas como los esteroides y el colesterol. Comparando la cantidad de estos marcadores orgánicos, llegaron a la conclusión de que en aquellas fechas hubo una auténtica explosión del plancton vegetal.

The rise of algae in Cryogenian oceans and the emergence of animals, en Nature

Visto en SINC.

Los monos también ven las pareidolias

Los monos también ven las pareidolias

Parece que no somos los únicos a los que la vista engaña; otros primates también son capaces de ver una cara en un enchufe o una mancha de humedad.

Más de una vez hemos hablado por aquí de las pareidolias, esa combinación de una forma sugerente (en una nube, en la pintura, o cualquier estructura de elementos más o menos complejos visualmente) y la capacidad adquirida por nuestro cerebro de reconocer patrones e interpretarlos como objetos conocidos, principalmente caras. Se ha sugerido que la función original de este mecanismo era reconocer depredadores entre las complejas texturas de un bosque; la parte menos camuflable y más peligrosa de un depredador suele ser la cara, con ojos y boca.

Por lo tanto, no resulta raro el resultado del estudio dirigido por Jessica Taubert para el Instituto Nacional de Salud Mental de los Estados Unidos en Maryland. Taubert y sus colegas entrenaron a cinco monos rhesus para que observaran pares de fotos. Cada foto mostraba un objeto inanimado que provoca pareidolia en los seres humanos, un objeto equivalente que no, o la cara de un mono de verdad.

pareidolias monos

La muestra fue extensa -se le enseñaron a los monos 1980 combinaciones de pares de fotos- y se analizó el tiempo que se tomaban en mirar la foto; se daba por hecho que los sujetos mirarían con más atención una cara que un objeto aleatorio (a no ser que fuera una banana :)) y así fue. Con un detalle: miraban más atentamente las pareidolias que las caras de otros monos, tal vez por una cierta reluctancia a mirar fijamente la cara de un congénere. Eso indica que también se dan cuenta de que no son realmente caras.

Tampoco es raro que la mayor atención visual se centrara en los ojos y las bocas. Parece que el Smiley es la unidad básica de identificación visual, y también los puntos clave para detectar emociones o comportamientos en el sujeto observado -un factor fundamental para la comunicación no verbal y la consolidación de un grupo social.

Face Pareidolia in the Rhesus Monkey, en Current Biology

Los controvertidos orígenes del hombre

Los controvertidos orígenes del hombre

Paul RivetHace como treinta años leí un libro, Los Orígenes del Hombre Americano de Paul Rivet. Este señor, un etnólogo francés, sostenía -al igual que Thor Heyerdahl pero con más fundamento teórico- que el continente americano había sido poblado por múltiples oleadas desde Asia, Australia y la Polinesia. De alguna manera esto explicaría el hecho de que hubiera culturas asentadas en el sur en fechas en las se supone que las primeras migraciones pasaban por el estrecho de Bering, miles de kilómetros al norte.

Florentino Ameghino rodeado de fósilesEsto me llevó a las curiosas teorías de otro científico, el argentino Florentino Ameghino. En el siglo XIX, Ameghino planteó la posibilidad de que el ser humano evolucionara en Sudamérica y de ahí se expandiera al resto del mundo. La falta de evidencias fósiles o materiales dejó esta teoría en el cajón de lo improbable, aunque de vez en cuando aparecen artefactos cuya datación contradice la teoría de la migración vía Siberia-Norteamérica hace unos 14.000 años. Y ¿por qué no?

Con los análisis del genoma humano y la posibilidad de trazar líneas parentales a través del ADN mitocondrial -que se transmite por vía materna- parecía que todo el misterio se podría resolver. En 1994, James Neel y Douglas Wallace establecieron un método para calcular la velocidad con que cambia el ADN mitocondrial. Ese método permitió fechar el origen del Homo sapiens entre 100.000 y 200.000 años y la salida de África entre 75.000 y 85.000 años. Con este mismo método, el genetista argentino Néstor Bianchi llegó a la conclusión que hasta el 90% de los amerindios actuales derivan de un único linaje paterno fundador que denominó DYS199T y que colonizó América desde Asia a través de Beringia hace unos 22.000 años. Las teorías multirraciales de Heyerdahl y Rivet quedaban descartadas.

Pero, ¿es esto definitivo? Demos un repaso a lo que actualmente damos por cierto…

Los primates aparecieron aproximadamente hacia la época de la extinción de los dinosaurios: eran criaturas ratoniles, y para encontrar algo parecido a un mono tenemos que avanzar hasta el Mioceno, hace unos 20 millones de años. Estos primates hominoideos se distribuyeron con rapidez por Europa y Asia (Proconsul, Dryopithecus, Sivapithecus); estamos hablando de monos parecidos a gibones.

Y ahora viene la parte complicada, porque de esa Europa selvática nos quedan restos muy fragmentarios: Pierolapithecus (Cataluña, 13 millones de años) que parece un antecesor de los grandes simios: gorilas, chimpancés y hombres. Oreopithecus (Italia, 9,5 millones de años) que andaba en dos patas. Australopithecus (Africa, 3.5 m.a.) ya pertenece a una rama que conduce al hombre. Homo habilis y H. ergaster (Kenya, 1,5 m.a.) son humanos y migraron por toda Europa.

Graecopithecus en su ambienteEl último hallazgo de este tipo, el mes pasado, ha sido Graecopithecus freybergi (Grecia-Bulgaria, 7,1 m.A.): un hominino cuyos molares tienen raíces divergentes como los humanos. ¿Significa esto que la separación entre chimpancés y humanos ocurrió en Grecia, o que esta especie tenía esa característica igual a los humanos por convergencia evolutiva* y no tiene relación con nosotros? Difícil deducirlo de unos pocos restos.

Este lío de Homos, repartidos en pequeñas poblaciones dispersas por el Viejo Mundo, dio lugar a variaciones o especies que divergían y se cruzaban: neanderthalensis, denisoviensis, floresiensis, erectus, antecessor… de nuestra especie, Homo sapiens, se dice que el fósil más antiguo procede del río Omo -nombre adecuado- y nos ubica en Etiopía hace 200.000 años. Fijaos que esto coincide con los datos de la “Eva mitocondrial” que hablábamos antes.

Hace unos 70 o 75.000 años la caldera del volcán Toba (Sumatra) explotó con una potencia equivalente a 3.000 veces la catástrofe del Monte Santa Helena, cubriendo la Tierra de cenizas y provocando un invierno volcánico con bajadas de temperatura entre 3 y 15º. Una teoría justifica nuestra escasa diversidad genética con este evento de extinción, que posiblemente redujo la exigua población de sapiens a menos de mil individuos. Los cuales no tardaron mucho en migrar a Europa, siguiendo la costumbre de todos los primates.

Cráneo de Djebel IrhoudSin embargo, a principios de este mes (junio 2017) se publicó un descubrimiento interesante: en Djebel Irhoud (Marruecos) se encontraron fósiles de al menos cinco Homo sapiens datados por termoluminiscencia en 300.000 años. Cien mil años más viejos que los del río Omo y lo que decía el ADN mitocondrial!

El yacimiento y sus fósiles humanos se conoce desde los años ’60, pero siempre se habían fechado con una antigüedad rondando los cuarenta mil años. En el 2004 el Instituto Max Planck permitió al paleoantropólogo Jean-Jacques Hublin, que había notado diferencias anatómicas interesantes en los fósiles, usar sus recursos para la datación.

En el yacimiento había útiles de piedra, al mismo nivel que los huesos; cuando salieron los resultados de la termoluminiscencia, se aplicaron otras técnicas a un molar que dieron una fecha de 286 ± 32 mil años. Esto cuestiona todos los planteamientos anteriores. ¿Cuántas veces salió H. sapiens fuera de África? ¿Por dónde venía: Anatolia, Gibraltar? (recordemos que todavía no había balsas ni lanchas, y en esas fechas el Mediterráneo ya se había vuelto a llenar) ¿Realmente se cruzaron con todos los primates que encontraron por el camino? Esta es una saga que alguien debería escribir.

Hallan en Marruecos los fósiles más antiguos de ‘Homo sapiens’, en National Geographic

  • Convergencia evolutiva es el fenómeno por el cual dos especies -no relacionadas necesariamente entre sí- producen un órgano similar: por ejemplo, alas membranosas (en murciélagos y pterosaurios).
El misterio de la señal WOW, resuelto con peros

El misterio de la señal WOW, resuelto con peros

La señal WOW, una emisión de radio de gran potencia recibida en 1977 por el radiotelescopio Big Ear, es uno de esos misterios compartidos por la ciencia y los seguidores de lo que podríamos llamar paraciencia o ciencia límite (incluyendo la ufología). El hecho está ahí, está documentado convenientemente. Sólo varía la explicación: para unos sería un rebote de una señal terrestre o de un satélite, o en todo caso algún fenómeno cósmico de increíble potencia; para otros, cabría añadir la posibilidad de una señal de contacto de una tecnología extraterrestre.

Lo que hacía atractiva a WOW para la hipótesis extraterrestre era que venía en la frecuencia del hidrógeno neutro (1420,4056 MHz) que es el elemento más común del Universo, y la onda portadora era CW, la más eficaz para atravesar grandes distancias sin pérdida. Si alguien decidiera generar una señal para llamar la atención de otras civilizaciones, usaría algo así*.

El gran problema en estos casos es que no son fenómenos aptos para experimentación: aunque otros radiotelescopios barrieron el cielo en dirección a Sagitario, de donde vino WOW, nunca pudo obtenerse una repetición del pulso.

Hace tiempo comentamos aquí la hipótesis de Antonio Paris al respecto, señalando como “culpables” de la señal a las nubes de hidrógeno cometarias: en concreto de dos que pasaron por aquella zona del cielo en 1977, el 266/7 Christensen y el P/2008 Y2 Gibbs. Este año se cumplen 4 décadas de la recepción de WOW y también se repetiría el paso del Christensen: era el momento de repetir el experimento y ver si las lecturas coincidían. El caso es que sí, y así se publicó en los medios: el enigma WOW estaba resuelto.

Pero… parece ser que el trabajo de Paris adolece del tipo de fallos que se le achacan a los paracientíficos frecuentemente. Una pobre descripción del equipo, fallos en la previsión de errores (por ejemplo, el apantallamiento contra otras fuentes de emisión) el hecho de que las colas de hidrógeno cometarias por sí solas no producen emisiones de radio de tal potencia, y que la señal detectada ahora difiere en ancho de banda e intensidad de la WOW. Aparte del delicado tema que, según las efemérides de la NASA, en 1977 el Christensen no estaba ni cerca de esa posición. Y ya hilando más fino, la entidad que publica (Washington Academy of Sciences) no parece tener mucha reputación, al menos en temas de astrofísica.

Resultado: para muchos astrónomos, como Chris Lintott (profesor de astrofísica en Oxford, que ha planteado una serie de preguntas a Paris al respecto de esta publicación) la hipótesis del hidrógeno cometario es más bien floja. Así que WOW seguirá dando guerra hasta que demos con la explicación correcta…

Hydrogen Clouds from Comets 266/P Christensen and P/2008 Y2 (Gibbs) are Candidates for the Source of the 1977 “WOW” Signal, de Paris y Davies, en Planetary Science (2015)

… y la publicación de junio de 2017 con sus conclusiones: HYDROGEN LINE OBSERVATIONS OF COMETARY SPECTRA AT 1420 MHZ

  • …o no. O el cielo está repleto de transmisiones extraterrestres en señal subespacial u otra tecnología fundamental que aún no conocemos, y los terrícolas seguimos buscando señales de humo como catetos espaciales que somos.

Sexo aumentado: prótesis para hacer mejores fellatios

En estos tiempos de cyborgs, implantes y realidad aumentada, hay gente que ya se ha operado para ponerse una memoria USB en el dedo, o una antenita para percibir campos electromagnéticos; está previsto que en poco tiempo el Internet de las cosas se conectará a prótesis y sistemas sensoriales periféricos para que nuestra experiencia del mundo tenga nuevas capas, más ricas y complejas.

Muy fascinante e intelectual todo. Pero como siempre pasa, esto hay que aplicarlo al sexo: es el motor de la sociedad, mal que le pese a algunos. Todavía no hemos trascendido la mayor parte de nuestros fundamentos biológicos, y de momento seguimos buscando el gustirrinín en una cosa tan elemental como es esa recompensa que nos pusieron por gastar energía y tiempo en reproducirnos, aunque hagamos trampa.

Ya hace algún tiempo que hay juguetes sexuales que funcionan como un complemento, por ejemplo anillos con relieves rugosos para el pene. Más raro es el caso de la gente que se implanta perlas de acero o silicona bajo la piel (ojo, enlace NSFW) para obtener otras texturas sensibles; pero esto es una costumbre antigua, que se puede rastrear hasta los yakuza japoneses y ciertas tribus filipinas. E sexo aumentado, pero tiene más de piercing que de ciberimplante.

En el caso que nos ocupa hoy, el taiwanés Ku Kuang-Yi, un dentista de Taipei, ha creado un complemento de silicona para aumentar el estímulo al realizar una fellatio: mediante una placa en relieve que se ajusta al paladar, una serie de bulbos y láminas producen mediante su roce mejores sensaciones. La fase avanzada de este proyecto consistiría en el moldeado -en tejido vivo cultivado- y la implantación quirúrgica definitiva de estos relieves bajo la mucosa del paladar.

Hay que aclarar que los proyectos de Ku son más provocativos que prácticos: su trabajo está orientado a instalaciones artísticas en la Academia de Diseño de Eindhoven (Holanda). Son planteamientos de interacción entre arte y ciencia -en su caso y por formación, odontología- que cuestionan las fronteras del género, cuerpo físico y la sexualidad. Después de llevarse un premio por el “Fellatio Modification Project” en 2015, ha extendido su producción a un complemento para cunnilingus (igualmente en dos formatos, extensión de silicona o implante quirúrgico), un parque temático sexual para delfines, un sistema de ligue para mascotas (con motel por horas y app incorporada) y más cosas. Todo ello inquietantemente posible.

Visto en New Scientist.

Un telescopio del tamaño de la Tierra para fotografiar el agujero negro del centro de la Galaxia

Un telescopio del tamaño de la Tierra para fotografiar el agujero negro del centro de la Galaxia

El conjunto de antenas del radiotelescopio ALMA en Atacama, Chile.Hace ya algún tiempo que sabemos que en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, se encuentra un agujero negro supermasivo: desde la Tierra este objeto estaría a 26.000 años-luz en la dirección de la constelación Sagitario, así que le llamaremos Sagitario-A.

Un agujero negroSagitario-A contiene una masa equivalente a cuatro millones de Soles; es un objeto extremadamente compacto* que distorsiona el tejido del espacio-tiempo a su alrededor, por lo cual no es visible a simple vista. Sin embargo, el disco de acreción (el sumidero de materia que está siendo absorbida por el agujero) emite radiación en forma de infrarrojo y ondas de radio, así como radiación de Hawking, con lo cual puede ser detectado por radiotelescopios, por ejemplo. Tenemos una foto compuesta de los telescopios Chandra y Hubble pero es algo borrosilla.

La reciente foto de Sagitario-A. imagen©NASADe todas maneras, un telescopio óptico funciona de forma totalmente diferente a un radiotelescopio. Estos últimos no consisten en lentes ni espejos, sino que -coo pueden verse en las icónicas imágenes de apertura de los filmes 2010: Odissey Two y Contact– son conjuntos o array de antenas que captan señales de radio. Cuanto más antenas, mejor.

Y ahora viene la idea del Telescopio Event Horizon. Este es uno de esos proyectos que parece sacado de una novela de Arthur C. Clarke: se trata de un sistema que enlazaría no un array de antenas locales, sino conjuntos completos de radiotelescopios de todo el mundo, desde España y Arizona -pasando por Chile, Hawaii y México- hasta la Antártida, creando un telescopio virtual del tamaño del planeta Tierra.

La composición del telescopio virtual Event HorizonEs complicado sincronizar todos estos delicados dispositivos al mismo tiempo de forma que apunten a una localización concreta del cielo, pero se espera obtener imágenes de 2PB (petabytes) del arco de luz distorsionada en torno al agujero y tal vez del chorro de partículas que brota del eje de algunos de estos objetos, si es que Sagitario-A lo tiene.

Imagen de Sagittarius-A en la web de la NASA.

* como un millón de veces el diámetro de la Tierra, pero claro, mucho más denso.