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Macroevolución (II): Los retrovirus dan la razón a Darwin mayo 8, 2008

Posted by Manuel in ciencia, evolucion.
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En 1871 Charles Darwin publicaba el “Origen del Hombre” obra en la que proponía que los humanos procedían de un ancestro común a otros mamíferos tales como los primates. Ni que decir tiene que esta obra levantó mucha polvareda intelectual, así como la más absoluta repulsa desde ambientes religiosos. Pero lo que Darwin hizo fue plasmar sobre el papel una teoría científica, la cual ha sido analizada desde ese momento, y a la que con el paso del tiempo se han añadido tal cantidad de evidencias a su favor que la convierten una teoría científica muy bien fundamentada.

Las nuevas herramientas aportadas por la biología molecular, y especialmente la secuenciación y el análisis de los genomas están aportando toneladas de datos que tardarán años en ser completamente “digeridos” por la comunidad científica. El análisis de las secuencias de los genomas de humanos (Homo sapiens) y chimpancés (Pan troglodytes) aportan datos muy interesantes para validar la evolución. Hace dos días apunté algunos de ellos (https://oldearth.wordpress.com/2008/05/06).
Hoy voy a explicar cómo las huellas dejadas por los retrovirus en los genomas apuntan hacia una probabilidad prácticamente segura de que humanos y chimpancés compartieron un ancestro común.

En la secuencia de todos los genomas encontramos lo que se denomina retrovirus endógenos (ERV), que son secuencias remanentes de retrovirus que se insertaron en el genoma hace miles de años. ¿Qué es un retrovirus?. Un retrovirus es un virus con envuelta que posee RNA como material genético. Dentro de la partícula vírica también lleva un enzima llamado transcriptasa inversa (TI) (cuyo descubrimiento le valió el premio Nobel a David Baltimore). El virus, cuando infecta una célula introduce tanto el RNA como la TI. Este enzima pasa una copia de RNA a DNA, de un modo inverso a como haría la RNA polimerasa. La copia de DNA formada en el citoplasma celular por la TI viaja hasta el núcleo y una vez allí se inserta en el genoma. Una vez inserto en el genoma del huésped, el virus puede provocar una infección o quedar en él silenciado durante toda la vida de éste. Las enfermedades que provocan los retrovirus son de gravedad variable, tan importantes como el SIDA o la leucemia, o pueden no tener ningún efecto y pasar inadvertidos durante toda la existencia del huésped. El virus también puede infectar células germinales, con lo que puede ser pasado a la descendencia, exactamente en la misma posición del genoma del que posee en su progenitor. Y así ocurre generación tras generación, una vez insertado queda ahí para siempre. Con el paso del tiempo estos virus pueden inactivarse quedando en el genoma como simples huellas relícticas de antiguas infecciones. Estos son los ERV. Y encontrar ERV en idénticas posiciones del genoma en diferentes organismos supone que compartieron el mismo progenitor.

Al comparar los genomas de humanos y chimpancés, se puede observar exactamente en la misma posición del brazo corto del cromosoma 10 la huella del mismo ERV. Esto puede haber ocurrido por casualidad, pero con una probabilidad de 1 entre 3.000.000.000.

Puede que esta probabilidad no os parezca suficientemente baja, pero resulta que encontramos otra secuencia ERV en la misma posición de los cromosomas 1 de humanos y chimpancés. Que ocurran los dos eventos bajan la posibilidad a entre 1 en 4.5 por diez elevado a 18. O la misma posibilidad de dos personas escojan al azar el mismo grano de arena de entre todos los presentes en todos los desiertos de nuestro planeta.

Pero aún hay más, en la misma posición del brazo largo del cromosoma 19 de humanos y chimpancés encontramos de nuevo la inserción de un ERV. La probabilidad de encontrar las 3 inserciones en el mismo sitios de los cromosomas citados al azar es de una entre 4.5 por 10 elevado a 27, o lo mismo que entrar en un casino y ganar a los dados con un doble 1, y después ganar con sólo dos cartas al blackjack, y ganar a la ruleta jugando al 13 negro y a la vez ganar al poker con una escalera de color real. ¡Y eso durante 3 veces consecutivas!.

Lo habeis adivinado, aún hay más. En el brazo corto del cromosoma 6 de humanos y chimpancés hay otro ERV en idéntica posición. Eso baja la probabilidad hasta 1 entre 3,3 por 10 elevado a 38, o la probabilidad de que mañana impacte un asteroide con la Tierra a las 2:37.41 de la tarde.

Y sí, esto sigue. En el brazo largo del cromosoma X de humanos y chimpancés, y exactamente en la misma posición vuelve a haber otra inserción. La probabilidad de que todas estas inserciones al azar bajan hasta 1 entre 2 por 10 elevado a la 45. O la misma probabilidad de que dos personas diferentes capturaran la misma molécula de agua en el océano. Quizás los creacionistas puedan valorar mejor este valor: ellos afirman que la vida no pudo generarse al azar porque es un proceso de probabilidad de 1 entre 10 elevado a 40. A esto ellos le llaman suceso imposible. Aunque claro, para ser exactos un suceso imposible es aquel de probabilidad igual a cero.

En realidad hay 16 inserciones de ERK exactamente en la misma posición de los cromosomas de humanos y primates con lo que la probabilidad de que haya ocurrido por casualidad sería de 1 entre 2 por 10 elevado a 138. Y esto sólo es para un tipo de retrovirus, los de la clase K (HERV-K)!!!!.

En nuestro genoma hay unas 98.000 de ERK y multitud de ellos están en la misma posición en los cromosomas de humanos, chimpancés, gorilas, orangutanes y macacos. Y proceden de retrovirus que infectaron a nuestros ancestros comunes, con una probabilidad muy cercana a 1.

Los creacionistas ante esta información tardaron en reaccionar, pero lo hicieron. Y con tres explicaciones diferentes (por ahora):

1. Los ERV en realidad no proceden de una infección vírica. Eso es FALSO ya que (i) su secuencia es idéntica a la del genoma de retrovirus y (ii) tras una infección por retrovirus podemos ver la inserción de éste en el genoma (demostrado experimentalmente en el laboratorio).

2. Los ERV no están producidos por virus, sino que los virus están producidos por ERV. FALSO. Es como decir que un buque naufragado no deriva de un barco, sino que los barcos derivan de los buques naufragados. De los ERV no pueden salir virus ya que (i) los ERV están mutados y no son funcionales y (ii) en muchos ERV faltan muchos víricos delecionados de su secuencia, y por tanto tampoco pueden ser funcionales.

3. Dios puso a los ERV exactamente en la misma posición en los cromosomas humanos y de primates para engañar a los evolucionistas. Bueno esa es una posibilidad, pero no suelo mezclar los temas religiosos con los científicos.

De todo esto se deduce que o bien la evolución es falsa con una probabilidad de 1 entre 10 elevado a 138; o bien es cierta y existe un ancestro común.

Relato de la Creación mayo 7, 2008

Posted by Manuel in religión, sociedad.
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El primer ser vivo del que tenemos noticia se llamaba Padre Cuervo. Creó toda la vida de la Tierra y fue el origen de todas las cosas. Era un sagrado poder vivificante que empezó bajo la forma de ser humano y luego se convirtió en cuervo.

“Se despertó repentinamente a la consciencia y se vio acurruca­do en la oscuridad. No sabía cómo había llegado a ser, ni dónde estaba. Todo a su alrededor era lóbrego y no alcanzaba a ver nada.

“Avanzó a tientas, pero sólo encontró arcilla muerta. Luego, exploró su cara y su cuerpo con las manos, y descubrió que era un humano, un hombre. Además, tenía una pequeña nudosidad dura en­cima de la frente, que algún día se convertiría en pico, pero él no lo sabía”.

“Padre Cuervo caminó a gatas por la arcilla para explorar los al­rededores. En su deambular, tropezó con un objeto duro, que en­terró sin reflexionar. Prosiguiendo la excursión, de pronto llegó al borde de un abismo y retrocedió. Oyó de repente un sonido zum­bante y notó que una pequeña criatura se posaba en su mano. La palpó con la otra mano y descubrió que era un gorrión. Este dimi­nuto gorrión había estado allí al principio y se le había acercado en la oscuridad. No había sabido de él hasta tocarlo.

“Padre Cuervo reemprendió la exploración y volvió al lugar donde había enterrado el objeto. Había echado raíces, convirtién­dose en un arbusto. Otros arbustos y hierbas crecían ahora en las inmediaciones, en la arcilla desnuda. El hombre se sintió sólo, así que con la arcilla hizo una figura que se le pareciera, y esperó. El nuevo ser humano cobró vida y empezó a cavar por doquier sin descanso. Mostraba un temperamento vehemente y una actitud violenta. A Padre Cuervo no le gustó, así que lo arrastró hasta el borde del abismo y lo arrojó a él. Este ser se convirtió después en el es­píritu del mal, el origen de todo mal sobre la faz de la Tierra”.

“Padre Cuervo regresó a donde crecían los arbustos y se encon­tró con que se habían convertido en un bosque de árboles. Avanzó a gatas para explorar su tierra oscura, pero encontró agua en todas las direcciones menos en la que conducía al abismo. El gorrioncillo había estado volando sobre su cabeza todo el tiempo, y Padre Cuervo le pidió que bajara al abismo y averiguara qué había allí. Así lo hizo el gorrión, y a su regreso dio cuenta de que allí había una nueva tierra, recién formada”.

“Ellos estaban en la región llamada Cielo; a la de abajo, algo más joven, Padre Cuervo la llamó Tierra. Examinó al gorrión y se fijó en la constitución de sus alas. Hízose unas similares para sí con ramas del bosque y se las colocó en la espalda. Las ramas se trans­formaron en alas de verdad, al tiempo que le crecían plumas y un pico. Se había convertido en una gran ave negra y se puso a sí mis­mo el nombre de Cuervo”.

“Padre Cuervo y el gorrión realizaron el largo viaje desde el Cielo a la Tierra y quedaron agotados. Cuando se hubieron recu­perado, Padre Cuervo sembró la nueva región, como había hecho en el cielo, y luego creó a los seres humanos. Unos dicen que los hizo de arcilla, como hiciera con el primer ser en el Cielo. Otros afirman que creó al hombre por casualidad, lo cual sería más extra­ño que si lo hubiera hecho deliberadamente. Había plantado algu­nas legumbres; luego abrió el fruto de una y apareció el primer ser humano. Padre Cuervo creó después todos los demás seres”.

“Cuando hubo poblado la Tierra, el Cuervo reunió a los seres humanos y les dijo: “Soy vuestro Padre. Me debéis el suelo que pi­sáis y vuestra propia existencia. No me olvidéis.”

Acto seguido re­gresó al Cielo

“Durante todo este tiempo, el Cielo había estado oscuro. Con unos pedernales creó entonces las estrellas, y un gran fuego para que alumbrara la Tierra. De esta manera cobraron existencia la Tie­rra, el ser humano y toda la vida, pero antes que ellos fue el Cuer­vo, y aún antes que él, el gorrioncillo”.

Un esqui­mal contó esta historia de la creación, que por tradición conserva el pueblo Inuit, al explorador groenlandés Knud Rasmussen. Se decía que era una mues­tra de la antigua sabiduría de aquel pueblo. Muchas culturas, han imaginado diferentes mitos de la creación. La versión esquimal tiene algunas características originales, como el estado de confusión del poder creador, que la hacen in­teresante. Los mitos de la creación varían mucho en los detalles, pero todos proclaman su propia validez. ¿Cómo se puede elegir entre ellos?. Es sólo cuestión de preferencia personal (a menos que te lo impongan, claro).

 

Macroevolución (I). No descendemos del mono, pero tampoco de Adán y Eva mayo 6, 2008

Posted by Manuel in ciencia, evolucion, mutaciones.
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Una frase muy utilizada por creacionistas, en ocasiones incluso como uno de sus insultos favoritos, es la de afirmar que los humanos descendemos del mono. Eso es una falacia más con la que exhiben su total incultura científica. También hay excepciones, la de aquellos creacionistas que saben de ciencias, pero usan esta frase como un insulto, de lo más infantil por otra parte. 

 

Desde el punto de vista de la evolución, o científico, he de decir que el Homo sapiens (leáse, tanto el hombre como la mujer) no desciende de ningún mono. Lo que la teoría de la evolución dice es que humanos y primates compartimos un ancestro común, algo que es completamente diferente.

 

Que los primates son los animales que más se nos parecen es algo que creo que no pueden negar ni los creacionistas. Tanto a nivel morfológico, como a nivel genético. Durante muchos años se han realizado estudios con los cromosomas de los primates, y éstos nos han mostrado datos muy interesantes desde el punto de vista evolutivo.

 

(i) El porcentaje de identidad respecto a las bandas de condensación en los cromosomas entre humanos y primates es: chimpancés 99%; gorilas 99%; orangutanes 99% o mono verde africano 95%. Para evidenciar lo que representan estos datos baste recordar que otros mamíferos tienen valores de identidad mucho más bajos, por ejemplo: gatos 33% y ratones 7%. 

 

(ii) Una diferencia muy significativa estriba en que los primates poseen 24 pares de cromosomas, mientras que los humanos sólo 23 pares. Eso es una gran diferencia, y no se puede recurrir a la pérdida de cromosomas como explicación, ya que una pérdida de esa magnitud sin duda tendría un efecto letal.  

 

Pero por otra parte existen evidencias de que dos cromosomas del ancestro común de los humanos sufrió la fusión de dos cromosomas que permanecieron separados en el tronco que dio lugar a los primates, los cuales poseen en su lugar los cromosomas 12 y 13: (i) los cromosomas 2p y 2q de los primates presentan la misma estructura de bandeado que el cromosoma 2 humano, (ii) el cromosoma 2 humano presenta uno de sus telómeros en el centro, lo que indica una fusión de dos cromosomas, (iii) el centrómero del cromosoma 2 humano alinea bien con el del cromosoma 2p de chimpancé, (iv) encontramos remanentes del centrómero del cromosoma 2q de chimpancé en el cromosoma humano. 

 

La morfología cromosómica presenta datos contradictorios: elevada identidad de bandas de condensación, pero diferente número de cromosomas. Esto se puede explicar por fusión de cromosomas. ¿Pero hay más pruebas que avalen esta hipótesis, o estamos ante una contradicción irresoluble?. No ha sido necesario recurrir a la espada de Alejandro para cortar el nudo gordiano, la secuenciación de los genomas de humanos y de chimpancés nos ha permitido deshacerlo con facilidad.   

 

Las hipótesis preliminares obtenidas a partir del cariotipo, que señalaban hacia una gran similitud entre los cromosomas de humanos y primates, han quedado completamente demostrados cuando se ha dispuesto de la secuencia completa del genoma humano, y también de organismos próximos como el chimpancé y el macaco rhesus. Estudios moleculares recientes realizados con la secuencias obtenidas han confirmado de forma espectacular la predicción que Darwin y Huxley hicieron hace más de un siglo, al afirmar que los humanos compartimos ancestros comunes con los primates africanos. No sólo eso, sino que se ha refinado la relación, mostrando que tanto el chimpancé (Pan troglodytes) como el bonobo (Pan paniscus) son los seres vivos más cercanos taxonómicamente a los humanos.

 

Toneladas de datos avalan la hipótesis del ancestro común entre humanos y primates. Os resumo aquí algunos datos muy significativos y os suministro las referencias donde podreis encontrar estos datos y otros muchos relacionados con el tema. 

 

La separación entre el ancestro que dio lugar a los primates por un lado y al hombre por otro se produjo hace unos 6 millones de años. La similitud entre el genoma humano y el del chimpancé (Pan troglodytes) es del 98,77%. En promedio, una proteína humana se diferencia de su ortóloga de chimpancé en de tan sólo dos aminoácidos, y casi un tercio de los genes tiene la misma secuencia. Se demuestra por secuencia que el cromosoma 2 humano es el producto de una fusión entre los cromosomas 12 y 13 del chimpancé.

 

 

 

Las similitudes son tantas que muchas de las publicaciones van orientadas a destacar las diferencias entre ambos genomas (esto es muy interesante, precisamente para conocer que determinantes génicos son los que definen nuestra naturaleza humana). Aquí os dejo el listado de publicaciones: 

The Chimpancé Sequencing and Análisis Consortium (2005). Inicial sequence of the chimpancé genome and comparison with the human genome. Nature 437: 69-87.

 

The Rhesus Macaque Genome (2007). Evolutionary and biochemical insights from the Rhesus macaque genome. Science 316: 222-234.

 

Internacional Human Genome Sequence Consortium (2001). Inicial sequencing and análisis of the human genome. Nature 409: 860-

 

 Jiang et al. (2007) Ancestral reconstruction of segmental duplications reveals punctuated cores of human genome evolution. Nature Genetics 39: 1361-1368.

 

 

Cohen, J. (2007) Evolutionary biology. Relative differences: the myth of 1%. Science 316: 1836.

 

Patterson et al. (2006). Genetic evidence for complex speciation of humans and chimpanzees. Nature 441: 1103-1108.

 

 

Khaitovichs et al. (2005) Parallel patterns of evolution in the genomes and transcriptomes of humans and chimpanzees. Science 309: 1850-1854.   

 

Como se puede comprobar en estas publicaciones, el hombre no viene del mono sino que  humanos y primates compartimos un ancestro común. Los resultados experimentales obtenidos hasta la fecha también parecen mostrar que tampoco descendemos de una presunta pareja “Adán y Eva”, sino de un pequeño grupo de seres humanos (quizá en torno a un millar) de Africa, que posteriormente emigró del continente africano hacia las costas de Asia occidental, hace unos 50.000-70.000 años, según estudios basados en el genoma mitocondrial. Pero esto es un tema completamente diferente sobre el que todavía hay mucho debate en la comunidad científica. 

 

En este artículo os he presentado algunos de los datos científicos que se poseen acerca de nuestros orígenes. Se puede usar el cerebro para analizar las pruebas, o para criticar las evidencias presentadas. Claro que también sois libres para inhibir la sección racional de vuestro cerebro y aferraros a las creencias religiosas.

 

 

 

 

 

Una sentencia prohíbe enseñar creacionismo en Texas mayo 5, 2008

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Al menos de momento. En el último número de la revista Nature (Nature (2008), vol. 453: 15) podemos leer que el “Texas Higher Education Coordinating Board” ha votado unánimemente no conceder permiso al “Institute for Creation Research” (IRC) para impartir licenciaturas “on line” de educación en ciencias. Esto ha sido posible gracias a las recomendaciones del comisionado en educación superior Raymund Paredes el cual ha argumentado que “las creencias religiosas no son ciencias” y que “la religión posiblemente sea reconciliable con la ciencia, pero desde luego no son la misma cosa”.

 

La batalla evolución/creacionismo está en plena efervescencia en estos momentos en los USA, y de allí llegan tanto buenas como malas noticias. Las buenas noticias llegaron el 19 de febrero de 2008, cuando Florida votó por adoptar un nuevo currículo de biología, que permite la enseñanza de la teoría de la evolución en toda su extensión. Sin embargo en Texas se está jugado un partido de cuyo resultado puede depender la forma de enseñar ciencias en EEUU. El ICR había solicitado en ese estado impartir un grado de master “on line” en ciencias. La propuesta fue admitida a trámite y en esta semana se ha conocido el primer veredicto. El ICR acepta la literalidad de la Biblia en todos sus aspectos. De acuerdo con su página web su clase de paleoclimatología trataría del “clima antes y después del diluvio”. Las clases de anatomía consistirían en “discusiones acerca de embriología e histología, especialmente dedicadas a la búsqueda de alternativas a la teoría de la evolución: la creación de estructuras funcionales en los animales” y en geología se enseñaría que “la creación se efectuó en 6 días”.

 

El ICR tuvo su sede durante mucho tiempo en las cercanías de San Diego, hasta que en el año 2007 se trasladaron a Dallas, en lo que aparentemente parece un intento de extender su movimiento a otras zonas del país. California agradecerá esta mudanza; este estado batalló con el ICR contra la acreditación que en 1981 obtuvieron (gracias al apoyo de un funcionario que simpatizaba con esta asociación). Pero en Texas, el ICR tiene que ganarse la aprobación del consejo estatal de educación antes de poder empezar a buscar una acreditación definitiva.

 

Raymund Paredes ya declaró hace dos meses: “nuestro principal criterio será comprobar cómo el programa propuesto preparará a nuestros estudiantes para desarrollar de forma rigurosa una actividad científica en educación superior”.

 

La enseñanza en ciencias en EEUU se está jugando su futuro en batallas como ésta. Y por extensión a otros países, ya que no olvidemos que EEUU sirve cantera de preparación y perfeccionamiento de muchos científicos del mundo. El IRC tiene 45 días para plantear un recurso. Seguiremos atentos a las noticias que nos llegan desde Texas.

 

Empanada creacionista mayo 5, 2008

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Encontrar respuestas a los fenómenos naturales no es nada fácil. Y si además, se limitan las explicaciones al intentar ceñirlas a un libro de hace más de dos mil años, la libertad de movimientos es escasa. Es por ello que los creacionistas han de inventar e improvisar explicaciones que cuanto menos podríamos tachar de pintorescas (además de falsas). Y es que ni ellos se ponen de acuerdo a la hora de dar esas explicaciones.

 

En lo que sí coinciden todos es en demonizar la teoría de la evolución. Algunos (no todos) piensan que la microevolución existe, pero para todos la macroevolución no se produce. ¿Para todos?. En este texto sacado de Answers in Genesis (la revista de Ken Ham) se trata de explicar la variabilidad de especies tras el diluvio. Para el autor de este texto era imposible que en el arca de Noé entrasen parejas de todas las especies existentes hoy día. Por ello defiende que entró una pareja de cada “clase” de organismos (término sin valor taxonómico). Así por ejemplo entraron un par de la clase oso. Estos osos posteriormente se diferenciaron en los osos actuales (que incluyen especies diferentes tales como el oso polar, el oso gris, o el oso panda). ¿Cómo se llegó hasta esas especies?:

 

“Cuando, tras el diluvio, ocurrieron cambios climáticos y ambientales espectaculares, hubo de repente un gran número de nichos “vacíos” y, al multiplicarse la primera pareja, grupos de descendientes encontraron nuevos hábitats. Sólo aquellos cuyas características predominantes se ajustaban a ese ambiente prosperaron y se reprodujeron. De este modo, no fue necesario que transcurrieran millones de años para que aparecieran nuevas variedades (incluso nuevas especies)”.

 

A mí esto me recuerda a una definición de evolución y especiación, a toda pastilla eso sí. ¿No os parece?.

 

Si es que son de traca.