Tenim dret?

Tot i no ser un tema d’actualitat (la crisi económica ho acapara tot), la “malversació” que l’ésser humà ha fet i fa del medi ambient és encara un tema de debat.

Els fets són clars: l’ésser humà ha sigut la causa d’un gran nombre d’extincions en relativament poc temps. De fet, es podria dir que estem a les portes d’una extinció massiva, probablement no tant greu com la dels dinosaures i molt menor que la del pèrmic (on es va extingir un 90% de les espècies), però si a un ritme elevadíssim. En pocs anys hem vist com gairebé tots els amfibis estan en risc d’extinció, com moltes aus (acostumades quasi bé totes a la vida arborícola) es queden sense hàbitat per les desforestacions i com la pesca massiva està eliminant els peixos dels nostres mars (l’últim cas més sonat el de la tonyina vermella, a la qual li queda poc temps si no s’aconsegueix criar en cautivitat). L’eliminació d’aquestes espècies implica conseqüències greus per moltes altres espècies no afectades directament, però que potser estan involucrades en el cicle vital de les espècies amenaçades i que al quedar-se sense part d’aquest cicle es veuen amenaçades elles mateixes.

Les conseqüències d’aquestes extincions són diverses, desde la vessant de la biodiversitat (cada cop hi ha menys espècies) a la vessant econòmica (moltes espècies que s’estan extingint podrien servir com a font de fàrmacs o d’aliments), però potser la més greu és el descontrol al qual es veu sotmés el procés. Com a espècie l’ésser humà ha sigut incapaç de controlar el dany al medi ambient. Ni tan sols els països autoproclamats rics tenen la capacitat de posar-se d’acord sobre com afrontar el calentament global, molt menys sobre com afrontar la disminució d’espècies (un tema que probablement els preocupa poc). Es d’esperar que els països pobres o emergents, veient una font d’ingressos inmediata en la utilització indiscriminada del medi ambient tinguin via lliure per fer negoci davant la passivitat dels rics (que tampoc tindrien autoritat moral per impedir-ho).

Ara bé, com a espècie té dret l’ésser humà d’alterar el medi? Per a mi la resposta és un rotund si. Soc el primer amant de la biodiversitat i m’encantaria poder veure un món en equilibri, però si algo ens ensenya l’ecologia és que això no és etern. De sempre espècies emergents han acabat amb espècies anteriors, provocant extincions i establint-se dominadores del medi. L’ésser humà, com a espècie animal que és no te ni més ni menys dret que qualsevol altre animal a fer valdre el dret de la prevalença en el medi sigui quin sigui el cost. Si bé és probable que ens trobem davant d’una de les extincions massives a major ritme de la història del planeta, no podem oblidar que previament hi ha hagut altres extincions massives, com la dels dinosaures (que en 1 o 2 milions d’anys va acabar amb un conjunt d’organismes que portaven 150 milions d’anys dominant el planeta) o la anteriorment nombrada del pèrmic. Ningú qüestiona la moralitat d’aquestes extincions (cosa que seria absurd tot s’ha de dir) i això que va provocar una extinció major que l’actual. La natura ens ha ensenyat gràcies a registres fòssils que quan unes espècies s’extingeixen altres sorgeixen. Probablement no apareguin en forma de vertebrats (que són els més vistossos), però potser si que apareixen noves classes d’insectes o microorganismes. És força segur que tard o d’hora alguna nova espècie de microorganisme (o artròpode) apareixerà i eliminarà a l’espècie dominant del moment, és a dir nosaltres. O potser serà un fenòmen geològic o astronòmic. Sigui com sigui en el cicle de la vida totes les espècies tenen el seu punt d’inici i el seu punt final. I com es diu en una gran película: “la vida se abre camino”.

PD: pròxima entrada: deriva genètica

Tumorcito tumorcito tumorcito, de tumores tumorcito

El càncer, una de les causes de mortalitat més temudes per la població és a la vegada una de les més desconegudes. Pràcticament tothom sap que el càncer es basa en la divisió descontrolada de cèl·lules, que acaben creant una massa prou gran com per impossibilitar el correcte funcionament del cos. Per altra banda, existeix la idea preconcebuda de que un cop s'ha passat un càncer el cos s'inmunitza i que el càncer és un episodi al qual ens podem veure afectats a una edat avançada.

Doncs bé, amb aquesta entrada cauran algunes d'aquestes idees.

Per començar, quan parlem de càncer parlem del creixement de cèl·lules descontrolat i que han passat al torrent sanguini, podent llavors disseminar-se a altres zones de l'organisme. Això és el que diferencia un tumor maligne d'un benigne (a priori menys dolent), i es que si les cèl·lules "inmortals" són capaces d'arribar a la sang, la seva eliminació es torna molt més complicada.

Explicar l'origen d'un tumor és molt difícil i queda fora de les pretensions d'aquest blog ja que dona per fer uns quants volums enciclopèdics. Per resumir podriem dir que els tumors poden ser originats per causes microbiològiques (virus, bactèries, fongs, ...), per agents físics o químics que interactuen amb el DNA (activan protooncogens o inactivant gens supressors de tumors) o bé per mutacions preexistents del DNA que puguin originar un malfuncionament de proteïnes reguladores.

Aquestes causes, per vies molt diferents i a la vegada semblants, acaben provocant una mateixa cosa: que una cèl·lula concreta comenci a dividir-se escapant al control típic que l'organisme té per a regular el creixement cel·lular. Aquest creixement, si no escapa totalment al control de l'organisme esdevenirà una massa cel·lular amb vasos necrosats al seu interior que s'anirà expandint fins a causar (quasi bé sempre) la mort de l'individu.

Un dels mites que he apuntat abans era el de la inmunització del cos front els tumors. Doncs bé, per fer una idea ràpida, mentre escric aquestes línies és probable que estigui desenvolupant algún tumor. Mentre algú llegeix aquestes línies és probable que també estigui desenvolupant un tumor. Tots estem constantment desenvolupant tumors que per fortuna són controlats. Són moltes les cel·lules que arribat el seu moment no són eliminades pel sistema que pertoca (per diversos motius) i es mantenen dividint indefinidament. Si aquestes cèl·lules no fossin eliminades tindriem amb tota seguretat un perillós tumor al nostre cos. Afortunadament hi ha mecanismes cel·lulars que són capaços d'identificar aquestes cèl·lules potencialment tumorals i eliminar-les. Són cèl·lules del sistema inmune anomenades NK (Natural Killers). Tot i així aquestes cèl·lules detecten les cèl·lules quan aquestes ja són tumorals, de manera que podem dir de totes totes que molts de nosaltres hem passat tumors al llarg de la nostra vida. L'aparició i desaparició d'aquests tumors es constant, i per tant el fet d'haver passat i sobreviscut a un tumor de major magnitud no implica ni molt menys una inmunitat de cara a passar-ne un altre (si bé és cert que estadísticament les probabilitats són menors).

L'afectació per tumors és cert que es dona en major proporció en edats avançades que en joves, fet comprensible pel fet que molts tumors es donen per l'acumulació de mutacions externes que es donen al DNA al llarg de la vida. No només les mutacions afecten el DNA, el propi DNA pateix dany oxidatiu que no és necessariament producte d'agents externs, que el va degradant i provocant mutacions. Tot i així, ser jove no garantitza la no aparició de tumors, ja que una infecció (VHS, tuberculosis, ...) o una exposició sostinguda a agents mutagènics (tabac, UV, ...) ens poden provocar tumors en edats prematures.

Com de diferents?

Salta a la vista que entre qualsevol persona que un es pot trobar pel carrer i un mateix hi ha innombrables diferències. Sense anar més lluny aquell té el nas més petit, els ulls més junts, és mes alt, te les orelles més separades ... Si ens possessim a analitzar una a una les diferències morfològiques interindividuals tindriem per una bona estona.

Però són aquestes diferències observables totes les existents? Ni de bon tros.

Com tothom sap, el nostre genotip (conjunt de tots els gens que s'expressen) determina el nostre fenotip (expressió final d'aquests gens). És en el genotip on podem trobar la font de pràcticament tots els canvis que veiem (i que no veiem) en els individus.

Per a afegir-li uns quants números a aquesta afirmació, podem dir que en un genoma de mamífer mitj hi ha 3·10^9 parells de bases, és a dir, 3000 milions de parells de bases. Si aquesta xifra la multipliquem per la tassa de variació nucleotídica (percentatge de la diferéncia mitjana entre mamífers a nivell nucleotídic) veiem que un mamífer mitja difereix d'un altre en 12·10^6, és a dir, 12 milions de parells de bases.

Tantes diferències al genoma poden abrumar, però la veritat és que moltes d'aquestes diferències estan en zones dle DNA no codificants (zones de DNA que no s'encarreguen de produïr proteines) i d'altres són amagades per interaccions de dominància/recessivitat. Tot i així el número de diferències segueix sent altíssim, i es que no només ens diferenciem morfològicament sinó que també ho fem internament.

La importància evolutiva d'aquestes diferències és molt gran, ja que sense un fons de variabilitat genètica tots tendiriem a ser clons i un sol desastre natural o algun patògen que aconseguís atravessar les defenses podria acabar amb tota la població i exterminar la humanitat. La falta de variabilitat genética sempre tendeix a la uniformitat i a la possible extinció de l'espècie (com els guepards o la familia reial).

Per últim dir que no només s'han de tenir en compte les diferències a nivell genòmic, sinó que també s'han de tenir en compte les forces ambientals. Molts gens no actuen en certes condicions ambientals i d'altres ho fan enmascaran uns primers. Això fa que poguem considerar el medi ambient com a un altre causant de variabilitat fenotípica i per tant hauriem de sumar unes quantes xifres a les 12 milions de diferències ja comptades.

Espècies

Amb aquesta entrada intentarem explicar el que és una espècie i les implicacions que el seu concepte comporten.

Explicar el que significa una espècie no és fàcil. De fet té més de 20 definicions segons l'aproximació que se segueixi. Els taxònoms anomenen espècie com "grup d'organismes amb semblances entre ells i amb trets morfològics diferents d'altres". Els genètics els consideren com a "grup filogenètic més petit" lo qual vol dir que és l'agrupació d'organismes que comparteixen el "màxim" possible de trets genètics. El punt de vista biològic és el de "grup d'organismes que és poden creuar entre sí pero que no es poden creuar amb altres individus".

Tantes definicions no fan altra cosa que donar ambiguetat al concepte d'espècie, ja que alguns casos que encaixarien amb una definició no ho fan amb una altra. Un exemple el trobem amb els gossos, que pertanyen tots a la mateixa espècie i tot i així tenen molts trets morfològicament diferents. El concepte biològic tampoc acaba d'encaixar, ja que algunes "espècies" s'han pogut encreuar donant lloc a híbrids fèrtils.

On realment el concepte d'espècie costa d'aplicar és en el terreny microbiològic. Espècies que es reprodueixen asexualment i on l'intercanvi de DNA és més "aleatori" no tenen cabuda en la definició biològica ni en la filogenètica ja que la dotació genètica és força variable (més encara en virus) de generació en generació. En quant a la definició taxonòmica els microorganismes queden totalment fora per raons obvies, i es que milers de bactèries (per nombrar un tipus de microorganisme) diferents tenen la mateixa forma. El mateix podriem dir dels virus i fins i tot d'alguns eucariotes.

Darwin ja va avançar amb l'Origen de les Espècies que el terme espècie no era altra cosa que una convenció. Era una manera d'agrupar un conjunt d'organismes d'aspecte constantment variable (per causa evolutiva) i que servia als taxònoms per agrupar als organismes per a un posterior estudi.

La base del concepte d'espècie implica cert inmovilitat en les característiques de l'organisme, cosa que contradiu completament la dinàmica biològica amb l'evolució, les interaccions constants i les nombroses variables que es presenten en el medi.

Per tant, podem dir què és una espècie? Si, podem cenyir-nos a la definició acadèmica que més ens agradi i definir un grup d'organismes com a espècie en base a aquella definició.

Serveix per a algo el terme espècie? Únicament té una funció de conveni, ens permet classificar organismes segons un patró que decidim nosaltres. Per a mí classificar organismes en constant moviment genètic no te gaire sentit ja que les definicions que li donguem avui a un organisme demà poden estar obsoletes (sobretot en el terreny microbiològic on la taxa evolutiva és molt gran).

Vacuuuuuuuuuuuuuuuuuuuna

No, no se m'ha quedat enganxat el dit a la tecla "u".

Molts us preguntareu d'on ve la paraula "vacuna" (si, segur que us ho pregunteu molts), i l'altre dia a classe de virologia en vaig treure l'entrellat.

La primera vacuna que es va dissenyar va ser la vacuna de la varicela, aproximadament a principis del segle XIX. La vacuna va ser inventada gràcies a que es va observar que els ramaders encarregats de treballar amb vaques patien moltes menys infeccions de varicela que la resta de la població en general.

A l'analitzar aquestes persones i a les vaques es va veure que havien sigut infectades per un virus anomenat Vaccinia, que guarda molta homologia amb el virus de la varicela però causa molts menys símptomes. Administrant el virus Vaccinia s'aconseguia una inmunitat front el virus de la varicela que és molt més virulent i d'aquesta manera s'evitava la malaltia.

A arrel d'aquest fet se li va donar el nom de "vacuna" al preparat que servia per inmunitzar a les persones davant d'una infecció i que, en aquest cas, provenia de la sang de les vaques (vacuno).

Molts o un?

Mentre estudiava el mecanisme de reparació d'errors de les bacteries em va venir al cap la relativa simplicitat amb la qual el nostre DNA pot canviar en llocs molt puntuals. Aquests canvis puntuals poden tenir una importància capital en el cas de que es donin en llocs claus o poden ser absolutament intrascendents.

El cas és que aquests canvis són els que, en organismes amb reproducció asexual, donen lloc a la variabilitat genètica que a la vegada dona lloc al fenomen de l'evolució. Canvis constants a replicacions mal fetes, mal acabades o sencillament alterades per agents mutagènics han anat transformant el DNA (o RNA en el cas d'alguns virus) generant tal diversitat que han anat apareixent espècies diferents a partir "d'una única" mostra de DNA "desvirtuada".

Aquestes noves espècies, derivades com he dit abans d'un DNA ancestral, han donat lloc amb el temps a organismes molt diversos com els humans i les meduses, els ocells i els talps, etc. Tots amb evidents diferències però tots amb evidents semblances. Tots es basen en els mateixos tipus de reaccions a nivell cel·lular (amb diferències, obviament, pero considerant el nº de possibilitats aquestes diferències són mínimes), els mateixos sistemes de reparació de DNA, la mateixa estructura mol·lecular, ... En estudis de genotipatge de fet es calcula que la diferencia entre el DNA d'un platan i el de l'ésser humà és de menys del 5%.

Tot això em fa pensar en la probabilitat (teòrica en realitat, sense cap efecte pràctic real) que potser tots els organismes vius no som altra cosa que organismes modulars d'un organisme primitiu. M'explico amb un cas sencill:

En el cos humà hi ha milions de cèl·lules diferents, cadascuna (excepte els glòbuls vermells) amb el seu DNA. Quan prenem el Sol, les nostres cèl·lules epitelials reben llum UV que pot causar una mutació en aquella cèl·lula canviant el seu DNA. Aquesta cèl·lula, tot i que té un DNA diferent al que hauria de tenir la seguim considerant com a pròpia i per tant és una cèl·lula humana.

Si en aquest cas considerem la cèl·lula mutada com a pròpia, perquè no podem considerar-nos nosaltres com a mutacions d'organismes primitius i per tant copies "defectuoses" d'un organisme ancestral?