¿Por qué los humanos y los perros no soportamos el calor como una iguana?

 En verano, es frecuente que llegue a nuestros oídos algún caso de animales que fallecen por un golpe de calor. Sin embargo, no nos sorprende ver en un documental que ciertas especies pasan las horas al sol prácticamente sin inmutarse. ¿A qué se deben estas diferencias? ¿Qué hace que una especie animal esté más o menos adaptada al calor?

Para responder a estas preguntas es necesario conocer los mecanismos que permiten la termorregulación, es decir, la capacidad de adaptar, dentro de unos límites, la temperatura corporal para alcanzar un equilibrio compatible con la vida. 

Dentro de estos mecanismos, vamos a centrarnos en la sudoración para bajar la temperatura, y el papel de la grasa parda en la producción de calor (termogénesis). Sin olvidar que casi todo lo que ocurre en nuestro cuerpo depende de factores fisiológicos, anatómicos e histológicos. 

Mecanismos de termorregulación

Existen animales poiquilotermos o ectotermos (como los reptiles y los peces) que adoptan la temperatura del ambiente sin necesitad de usar vías metabólicas, mediante mecanismos comportamentales. Por ejemplo, cambian de hábitat: cuando aumenta la temperatura se meten en madrigueras o en el agua, y si hace frío se exponen al sol. Estos organismos carecen de glándulas sudoríparas y de grasa parda. 

Únase y apueste por información basada en la evidencia.

Por otro lado, mamíferos y aves son animales endotermos, capaces de regular la temperatura corporal y mantenerla dentro de unos límites de funcionamiento. Estos límites varían según la especie, por ejemplo, un perro tiene una temperatura normal de 37,5-39 ℃ , rango con el que los humanos tendríamos que pasar una cuarentena en casa por sospecha de covid-19.

Según estos conceptos, un reptil puede sobrevivir a temperaturas muy elevadas gracias a esta condición fisiológica, lo que podríamos considerar como una ventaja adaptativa en un entorno natural. Sin embargo, son numerosos los reptiles domésticos que llegan a las clínicas veterinarias con quemaduras por calor. 

Estos animales tienen un umbral de sensibilidad al calor mucho más alto, de modo que cuando se dan cuenta de que se están quemando, ya es demasiado tarde. Por tanto, dentro de la responsabilidad de los dueños se encuentra cuidar del entorno de sus mascotas ante temperaturas extremas.

El papel de la grasa marrón o parda

Existen dos tipos de tejido adiposo diferente: la grasa blanca y la marrón. La grasa blanca se encuentra bajo la piel (en la hipodermis) y mantiene el calor, mientras que la grasa marrón está especializada en la termogénesis (primordial en épocas frías). De hecho, los recién nacidos poseen un mayor porcentaje de grasa parda estratégicamente distribuida para evitar pérdidas de calor en las primeras etapas de la vida. 

Por este motivo, parece lógico que aquellos mamíferos con periodos de hibernación en sus ciclos vitales tengan un porcentaje mayor de grasa parda. Este tejido es rico en mitocondrias, el motor energético de todas nuestras células. De esta forma, estos animales pueden mantener un aporte de energía continuo para su metabolismo basal. 

El sudor, incómodo pero necesario

Quizás sea desconocido para algunos que determinadas especies no sudan, o al menos no en la totalidad de su superficie corporal, tal y como hacemos los humanos. Despojando al sudor de sus posibles aspectos repulsivos, subrayaremos que es un mecanismo fundamental, orquestado por el sistema nervioso parasimpático, para el control de la temperatura. 

Histológicamente, las glándulas especializadas en la producción de sudor para la termorregulación se denominan glándulas sudoríparas ecrinas. Cabe destacar que solamente se han encontrado en mamíferos.

Su papel en primates (como nosotros) es muy importante en el control térmico corporal. Tanto es así que un grupo de investigación en antropología de la Universidad de Massachusetts ha realizado un estudio filogenético para determinar la proporción de estas glándulas en 35 especies de primates diferentes. Se observó una importante variabilidad en la cantidad de las mismas, según las diferentes condiciones climatológicas de su hábitat.

Algo similar se ha descrito con respecto a las diferentes razas bovinas, en las que varía de igual forma la densidad de glándulas sudoríparas.

En algunos mamíferos no primates (como los perros y gatos), las glándulas ecrinas se distribuyen solamente en las almohadillas plantares y en la trufa (nariz). En casos como este, así como en las aves, la principal vía para controlar el exceso de temperatura es por medio de la evaporación en la superficie corporal y lo que conocemos como jadeo.

Los perros, como los gatos, solo tienen glándulas del sudor en las almohadillas de los pies y en la trufa de la nariz.Shutterstock / Tanya Kalian

¿Qué mecanismo es más eficaz?

La respuesta es difícil. Todo depende del prisma con el que lo miremos.

Es innegable que dependiendo del entorno ambiental en el que se encuentren los animales, tanto la actividad de sus glándulas sudoríparas como la cobertura de su pelaje y su grasa han contribuido enormemente a su adaptación al medio. 

Estos factores han permitido que, con el paso de los siglos, determinadas especies se adapten mejor para soportar mayores temperaturas. ¿Podríamos considerar entonces que, en general, los animales no humanos soportan mejor el calor? 

Para responder, hagámonos otra pregunta: ¿Cree que un habitante de Laponia soportaría las altas temperaturas existentes en el continente africano con el mismo agrado que un keniata? Seguramente responderíamos: “Ellos están mejor adaptados”. Pues esa es la respuesta final. 

Por suerte, la evolución de las especies, e incluso de las etnias, es un proceso indomable y prolongado en el tiempo. En el caso de la tolerancia térmica se han escogido inteligentemente caminos diversos según las necesidades a cubrir en el espacio y tiempo.

Cómo argumentar con un creacionista

 Siempre es de agradecer la mención de la teoría de la evolución en la prensa generalista, aunque sea para atacarla. Si quien lo hace es un hombre culto, aunque no versado en ciencia, puede que su opinión o punto de vista refleje el de muchos otros profesionales que, en ámbitos diferentes a la ciencia, ya sean abogados, notarios, ingenieros, etc., den por buenos sus argumentos. Y también, que en otros casos deje confundidos a personas que sin aceptar la ‘solución’ presentada, no tienen mejor respuesta a sus argumentos que el silencio. A diferencia del artículo de unos colegas publicados en este medio, yo sí creo que hay que contestar a los argumentos concretos de este tipo de artículos.

Una de las primeras cosas que enseña la ciencia, y que se olvida con más frecuencia de la debida, es el concepto de variabilidad. Creacionistas ‘haylos’ de diversos tipos y continentes, pero se podrían reducir a tres categorías y sus estados intermedios.

1. Creacionistas estrictos.

   Son aquellos que creen en el contenido literal de los escritos religiosos que, en el caso de algunas importantes religiones actuales, se limita a lo que viene en el Génesis, principalmente. Argumentar con ellos no tiene mucho sentido, pues su vida tiende a una contradicción permanente. Por poner un ejemplo, pueden usar la Resonancia Magnética en sus tratamientos médicos sin importarles que los mismos principios que permiten su funcionamiento son los que se utilizan para calcular la edad de la Tierra. En su caso, afirmar que la Tierra tiene 6 000 años de antigüedad es un brindis a la irracionalidad.

2. Creacionistas fragmentarios.

   Son los que, aceptando la explicación científica del proceso generador de la biodiversidad, sin embargo plantean dos ‘excepciones’, que serían el origen de la vida y la transición a la especie humana, para los que reclaman una intervención especial (léase Dios). Un defensor de esta postura fue el jesuita Teilhard de Chardin, que compatibilizó entelequias variadas ortogenetistas con posturas racistas y eugenistas. Pretender que el origen de la vida o la aparición de la humanidad requieren intervenciones especiales, más allá de las fuerzas de la naturaleza, no deja de ser una postura arbitraria que choca profundamente con todo lo que se ha conseguido con el conocimiento científico.

3. Creacionistas científicos.

   La tercera categoría, de cuño más reciente, pero con ejemplos egregios contemporáneos de Darwin y Wallace, son los llamados creacionistas científicos. No crean que esto es un oximorón. Son investigadores científicos que publican regularmente en buenas revistas científicas y además son creacionistas. Es de estos autores de donde se nutren los argumentos contraevolutivos más recientes. 

   Consideran que no existe suficiente evidencia fósil de las transiciones evolutivas. Todd C. Wood, coautor de la secuencia del genoma del arroz, publicado en Science, es uno de los principales representantes de la Baraminología, una variante del creacionismo que admite parcialmente la evolución, pero siempre a partir de entes creados. 

   Para ellos es importante señalar la discontinuidad que existe entre grandes grupos de organismos, que marcarían las pautas de la creación. Así, habría un félido inicial creado, del que descenderían todos los félidos actuales por mutación y selección natural; félidos sin relación alguna con los cánidos (por ejemplo), que descenderían de un cánido ancestral, asimismo creado exprofeso. Y así para todos los grandes grupos: tendríamos un can-Adan o una felix-Eva primigenios, etc. producto de una intervención divina en el origen de los mismos. 

   Lo cierto es que el registro fósil sí muestra organismos transitorios entre los peces y los anfibios y reptiles, y de estos con las aves. Sin dejar de mencionar que uno de los registros paleontológicos mejor documentados es el de la evolución del caballo. Es posible que quien así argumenta sobre la discontinuidad del registro fósil espere que los ejemplos de transición evolutiva sean como el ornitorrinco, a modo de quimera evolutiva. Sí, la naturaleza es caprichosa, pero no como algunos se la quieren imaginar.

Irreductible complejidad

Un poco más sofisticado es el argumento propuesto por Michael Behe, del que también se suelen hacer eco este tipo de artículos. Es la tesis de que mucha de la complejidad bioquímica que encontramos en las células de los seres vivos es irreducible y no-transicional. Es decir, no habría forma de llegar a la complejidad actual a través de transiciones graduales, pues ninguno de los supuestos ‘estadios previos’ sería funcional ni tendría valor adaptativo.

La ‘irreducible complejidad’ de Behe no se sostiene a medida que se profundiza en la bioquímica de las células. Desentrañada una, no hay razón para pensar que no se podrán desentrañar todas. Todo depende del tiempo y el dinero que se disponga para investigar. 

Un buen ejemplo lo constituye la evolución de los receptores a los glucocorticoides que han sido investigados por J. Thornton y colaboradores. Como él mismo señala en una carta a Carl Zimmer en respuesta a comentarios de Behe, este “ignora el hecho de que combinaciones adaptativas de mutaciones pueden y de hecho evolucionan por vías que implican estadios intermediarios neutros a la selección”. 

Aún más, estos investigadores han caracterizado experimentalmente cómo la evolución de una proteína ancestral puede pasar por estados neutros y que algunas mutaciones que se denominan ‘permisivas’ pueden hacer que, una vez insertadas en la proteína, otras mutaciones sean toleradas y que cambien y optimicen la nueva función, mutaciones que de forma aisladas son deletéreas. Lo cierto es que actualmente se conocen mecanismos y vías por las que se puede llegar de forma natural (mutación y selección) a la supuesta complejidad irreducible de Behe.

A modo de resumen, a) sí hay continuidad en el registro fósil y b) hay suficientes mecanismos evolutivos que explican la supuesta complejidad irreductible.

Lo que ya es más difícil de entender es el sesgo en el razonamiento que lleva a demandar una intervención divina en la evolución humana. Pues lo que persiguen los creacionistas es que el mundo vivo sea evidencia de la existencia de Dios. Para bien o para mal, la existencia de Dios es un indecible e innegable, como ya lo señaló certeramente el filósofo español Manuel Sacristán: puestos al caso, uno no puede negar empíricamente la existencia de un ser abracadabrante, sino como mucho afirmar que no hay evidencia suficiente para admitir su existencia, o que postular la misma carece de valor explicativo para el mundo que conocemos. El filósofo de la ciencia, Karl Popper celebraría este razonamiento, caso de haberlo conocido.

A modo de conclusión, uno puede creer en Dios, pero la evolución de las especies no es evidencia de ello. Y sí, la evolución es un hecho y continuamos profundizando en los mecanismos de sus procesos.

Lo que hemos aprendido de Venus ahora con datos de hace tres décadas

 

Puede que Venus sea un infierno, pero no se puede considerar un planeta muerto. Una nueva investigación sugiere que, en medio de las temperaturas superficiales de hasta 471 °C y presiones superficiales 100 veces mayores que las de la Tierra, aún podría estar geológicamente activo. Es una noticia alentadora para quienes piensan que alguna vez pudo haber sido habitable (o que aún podría serlo).

La litosfera de la Tierra (su corteza y capa superior) está formada por placas que se mueven y chocan entre sí, lo que resulta en montañas, fosas oceánicas profundas y actividad volcánica y sísmica. Esta actividad tectónica también tiene un papel importante en el ciclo del carbono, los procesos en los que el elemento se libera y reabsorbe en el ecosistema. Al regular la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, el planeta se mantiene fresco y cómodo todo este tiempo.

Hasta ahora, los científicos nunca han observado nada similar en Venus. Pero tampoco hemos podido descartarlo, porque es difícil hacer observaciones científicas de este planeta (sus nubes espesas oscurecen su superficie, y cualquier nave espacial que aterrizáramos allí probablemente se derretiría en cuestión de horas). Basándose en los nuevos hallazgos, publicados esta semana en PNAS, los científicos creen que por fin han detectado evidencia de un nuevo tipo de actividad tectónica en Venus.

El equipo ha utilizado las observaciones hechas por la sonda Magellan, que orbitó Venus desde 1990 hasta 1994 y trazó un mapa de la superficie usando un radar. Las características que había detectado la sonda se analizaron antes, pero el nuevo estudio ha usado un nuevo modelo informático que puede reconocer deformaciones de la superficie indicadoras de grandes estructuras de bloques en la litosfera. Estos bloques, cada uno del tamaño de Alaska (EE. UU.), parecen haberse empujado lentamente unos contra otros como los bloques de hielo rotos en un estanque o lago.

Esto es bastante diferente del tipo actual de tectónica de placas en la Tierra, pero, si se confirma, sería una evidencia de corrientes de calor y material fundido en el interior de Venus, algo que nunca se había observado. Los autores piensan que los paralelos con la geología de la Tierra durante el eón arcaico (entre 2.500 y 4.000 millones de años) sugieren que los patrones de los 'bloques de hielo' podrían ser una transición de un período anterior de tectónica de placas en Venus, cuando el planeta era más parecido a la Tierra.

Foto: Una vista de radar en falso color de Lavinia Planitia, una de las tierras bajas de Venus. Se puede ver dónde la litosfera se ha fragmentado en bloques de color púrpura, formados por cinturones de estructuras tectónicas en amarillo. Créditos: Paul K. Byrne y Sean C. Solomon.

Este movimiento "está muy extendido en las tierras bajas de Venus y sugiere un estilo de tectónica global no reconocido anteriormente", afirma el científico investigador de la Universidad de Columbia (EE. UU.) y coautor del nuevo estudio Sean Solomon.

Los hallazgos crean aún más entusiasmo por las nuevas misiones de Venus recientemente aprobadas por la NASA y la Agencia Espacial Europea. Solomon resalta que él y su equipo esperan proporcionar "datos críticos para comprobar las ideas que hemos descrito en nuestro artículo". Esas misiones no estarán listas para lanzarse hasta cerca del final de la década, así que esperemos que la emoción no disminuya en los próximos años.

Créditos

Físicos del MIT confirman por primera vez el teorema del área de los agujeros negros de Stephen Hawking

 

Antesala de la colisión entre dos agujeros negros

Foto: iStock

Redacción

02 de julio de 2021, 10:09 Actualizado a 02 de julio de 2021, 10:18

Existen ciertas reglas que incluso los objetos más extremos del Universo deben obedecer. Una de ellas predice que el horizonte de sucesos de los agujeros negros, es decir, el límite más allá del cual nada puede escapar de ellos, nunca debería encogerse. Esta ley es conocida como el teorema del área de Hawking, nombrado en honor al físico Stephen Hawking, quien postuló el teorema en 1971.

Ahora, cincuenta años después, físicos del MIT han confirmado el teorema del área de Hawking por primera vez utilizando observaciones de ondas gravitacionales. Sus resultados se recogen en un artículo publicado en la revista especializada Physical Review Letters bajo el títuloTesting the Black-Hole Area Law with GW150914.

En el estudio, los investigadores han analizado GW150914 en detalle, la primera señal de ondas gravitacionales detectada en 2015 por LIGO, el Observatorio de ondas Gravitacionales por Interferometría Láser. La señal fue el producto de dos agujeros negros que se fusionaron para generar uno nuevo desprendiendo una enorme cantidad de energía al espacio en forma de ondas gravitacionales.

Tal y como postula el teorema del área de Hawking, al fusionarse dos agujeros negros el área del horizonte de sucesos del nuevo agujero negro no debería ser menor que el área total de los horizontes de los dos agujeros negros principales por separado. En el nuevo estudio, los físicos volvieron a analizar la señal de GW150914 antes y después de la colisión cósmica y encontraron que, de facto, el área total del horizonte de eventos no disminuyó después de la fusión, un resultado que informan con un 95% de confianza.

Los hallazgos son la primera confirmación observacional directa del teorema del área de Hawking, que ha sido probado matemáticamente pero nunca observado en la naturaleza hasta ahora

Sus hallazgos marcan la primera confirmación observacional directa del teorema del área de Hawking, que ha sido probado matemáticamente pero nunca observado en la naturaleza hasta ahora. El equipo planea estudiar futuras señales de ondas gravitacionales para ver si podrían confirmar de manera reiterada el teorema de Hawking.

"Es posible que haya todo un "zoológico" de diferentes objetos compactos en el Universo, y aunque algunos de ellos son agujeros negros que cumplen con las leyes predichas por Einstein y Hawking, otros pueden ser "bestias" ligeramente diferentes", explica el autor principal del artículo Maximiliano Isi, del Instituto Kavli de Astrofísica e Investigaciones Espaciales del MIT. "No se trata de hacer una sola prueba y se acabó, si no que hacer esto una y otra vez y es solo el comienzo", continúa para añadir, no obstante, que "fue un alivio que nuestros resultados se correspondieran con la hipótesis planteada, lo que confirma nuestra comprensión de estas complicadas fusiones de agujeros negros". "Ahora podemos seguir uniendo las piezas de información que nos hablan directamente de los pilares de lo que creemos que entendemos al respecto de los agujeros negros. Sin embargo, algún día estos datos podrían revelar algo que no esperábamos", concluye.

Hallado un símbolo tallado por un neandertal hace 51.000 años

 

La falange de ciervo, de unos cinco centímetros de largo, con el grabado en forma de galones.V. MINKUS

Un equipo de arqueólogos ha desenterrado en una cueva del centro de Alemania un hueso de ciervo gigante con unos extraños grabados hechos hace unos 51.000 años. Aseguran que el hallazgo es una prueba definitiva de que los neandertales eran capaces de un pensamiento complejo y simbólico similar al de nuestra propia especie, Homo sapiens.

El fósil apareció en Einhornhöhle, o cueva del Unicornio, al suroeste de Berlín, que durante siglos fue un sitio de peregrinación para aquellos que querían hacerse con un hueso de ese animal fantástico. Ahora el lugar se ha convertido en un epicentro para entender uno de los momentos más interesantes de la historia del género humano: el tiempo en el que miembros de nuestra especie salidos de África llegaron a Europa y encontraron a los neandertales, que llevaban ahí ya cientos de miles de años. Sucedió hace unos 45.000 años. Apenas 5.000 años después, los neandertales se habían extinguido y los sapiens se apoderaron del planeta.

Transcurridos unos pocos milenios sucedió la explosión del arte con las primeras esculturas de mujeres y seres mitológicos, excepcionales pinturas rupestres de animales y también instrumentos musicales hechos de hueso. Una de las mayores preguntas sobre evolución humana es si en aquellos tiempos solo los sapiens eran capaces de desarrollar símbolos, cultura y probablemente religiones o si los neandertales también crearon las suyas.

En 2019, un equipo liderado por investigadores de patrimonio cultural del Estado de Baja Sajonia encontró en Einhornhöhle una falange de ciervo gigante, un imponente animal de más de dos metros de alto que tenía una de las cornamentas más amenazadoras de aquella época.

“En un primer visetazo solo se apreciaba una marca de corte”, explica a este diario Dirk Leder, primer autor del hallazgo. “Pero cuando limpiamos el hueso apareció un patrón con forma de cuñas o galones enlazados y nos convencimos de que era un dibujo intencionado que probablemente esconde un significado simbólico”, resalta.

Representación de la falange con los trazos en forma de galón destacados en rojo y las muescas abajo en azul.R. HERMANN

Aquel día algunos miembros del equipo opinaron que ese hueso lo tenía que haber tallado un sapiens mientras otros apoyaron que fue un neandertal. El “momento eureka”, relata Leder, llegó con la datación del hueso y de restos de hogueras hallados junto a él: tenía al menos 51.000 años y por entonces en esa zona de Europa solo habitaban los neandertales.

En ese punto los arqueólogos hicieron un experimento: tomaron huesos de vaca, fabricaron herramientas de piedra con guijarros del río tal y como hicieron los neandertales y se pusieron a intentar reproducir el dibujo. La labor resultó muy complicada o imposible si antes no se cocía una o dos veces. Tras varios intentos los arqueólogos experimentales comprobaron que la forma de redibujar el símbolo era hacer primero la incisión vertical y después hacer las líneas perpendiculares. En total hace falta una hora y media de trabajo. Rafael Hermann, investigador de la Universidad de Gotinga y coautor del estudio explica que es “un auténtico dolor conseguir extraer el hueso de la falange, pues va literalmente encajado en la pezuña”, resalta,

“El patrón en el hueso nos indica que quien lo dibujó seguía un plan”, explica Leder. “Representa una imagen abstracta, un símbolo que puede representar una idea o incluso una narración expresada de forma abreviada. Este símbolo podía ser leído probablemente por otros neandertales que entenderían su significado, algo que ninguno de nosotros, humanos actuales, podemos hacer. Estamos claramente ante lo que suele llamarse pensamiento simbólico, comunicación con símbolos”, añade.

Uno de los investigadores durante el experimento de reproducir el grabado usando una falange de vaca.R. HERMANN

Otro argumento a favor del simbolismo es que en aquella época había muy pocos ciervos gigantes en esta zona por lo que eran probablemente un trofeo apreciado.

El hallazgo se suma a otras pruebas de que la mente neandertal no era tan bruta o básica como pensaban los arqueólogos hace decenios. En los últimos años se han hallado dibujos geométricos hechos por neandertales en piedras y huesos. En la cueva de La Pasiega, en Cantabria, hay una escalera que podría haber sido pintada por los neandertales hace unos 64.000 años, aunque su datación sigue a debate. Ninguna de estas pruebas ha conseguido disipar las dudas de si esos comportamientos eran genuinamente neandertales o si fueron los sapiens los que se los enseñaron. El hueso de la cueva del Unicornio descarta que la cultura neandertal provenga de los sapiens, aseguran los autores del hallazgo en un estudio publicado hoy en Nature Ecology and Evolution.

“Los neandertales eran cognitivamente muy parecidos a los sapiens, por lo menos no inferiores”, mantiene Leder. “Lo que me parece más intrigante de todo”, continúa, “es que antes de hace 45.000 años no se conoce ni un solo dibujo que represente la naturaleza, por ejemplo animales, como sí los vemos después en las famosas cuevas de España y Francia o en las pequeñas esculturas unos cuantos miles de años después, todas asociadas al Homo sapiens. Parece como si antes de esa fecha las únicas representaciones artísticas de los humanos, fueran de la especie que fueran, fuesen solo patrones abstractos y símbolos”, añade.

La investigadora del Museo de Historia Natural de Londres Silvia Bello opina que no se puede descartar que sapiens y neandertales intercambiasen este tipo de manifestaciones en fechas anteriores a los 51.000 años. El análisis del ADN de una calavera de Homo sapiens hallada en República Checa, a unos 400 kilómetros de Einhornhöhle, muestra que hubo un cruce entre ambas especies hace más de 50.000 años, razona. Otros estudios apuntan a cruces más antiguos, hace unos 100.000. Es posible por tanto que los autores del hueso alemán fuesen mestizos nacidos de aquellos cruces que reproducían una práctica aprendida de los sapiens por sus antepasados y transmitida de generación en generación.

Esta posibilidad “no minusvalora las capacidades cognitivas de los neandertales”, escribe Bello en un comentario al estudio. “Es al contrario. La capacidad de aprender e integrar una innovación en tu propia cultura, de adaptar conceptos abstractos es una muestra de complejidad mental. El hueso de Einhornhöhle acerca el comportamiento neandertal al del Homo sapiens”, concluye.

“El hallazgo es convincente”, opina Antonio Rodríguez-Hidalgo, prehistoriador de la Universidad Complutense de Madrid. Hace unos años su equipo descubrió en Tarragona una garra de águila imperial con una serie vertical de muescas hechas por neandertales. Parece que las rapaces eran uno de los animales predilectos para estas prácticas, pues se han hallado más de 20 en 10 yacimientos diferentes que van desde hace 130.000 años a hace 42.000, explica Bello.

“Una pregunta que tengo en mente cuando trato de comprender el posible mundo simbólico de los neandertales es, ¿por qué la evidencia es tan escasa?”, comenta Rodríguez-Hidalgo. “Si las falanges de ciervos gigantes talladas en forma de galón tenían una función simbólica en el mundo neandertal, ¿por qué solo hemos encontrado una? Deberíamos hallar bastantes, pero este no es el caso”, resalta.

Por qué ciertos olores avivan la llama de la memoria

El mundo que habitamos es un lugar muy complejo. Para navegar por su embravecido oleaje, los seres humanos disponemos de nuestro sistema nervioso y de los órganos de los sentidos. Estos nos permiten “conectar” con él, comprender sus aspectos más esenciales y sumergirnos en su inabarcable inmensidad (aun a riesgo de perdernos en ella).

De entre todos los sentidos de los que disponemos, la mayoría de nosotros valoramos la visión y la audición como los más importantes, mientras que el olfato suele quedar relegado a un segundo plano. Incluso la propia evolución de la especie ha seguido una lógica muy similar, dado que nuestra capacidad para apresar olores es mucho más pobre que la de multitud de animales.

Más allá de esta indiscutible realidad, el olfato sigue albergando misterios que actualmente son objeto de debate científico. En este breve artículo exploraremos uno de los más sorprendentes: su íntima relación con la memoria y la emoción.

Los olores y el cerebro

Si nos detenemos un momento a pensarlo, probablemente podamos identificar algún episodio del pasado en que un olor repentino nos “transportó” hasta recuerdos remotos. Algunas de estas memorias pudieron ser reconfortantes (la compañía de un ser querido, por ejemplo), mientras que otras quizá tuvieron el signo opuesto. Esta experiencia, de carácter universal, nos permite intuir que ciertos olores influyen de manera directa en nuestras cogniciones y emociones.

Para entender este fenómeno en profundidad debemos conocer primero una serie de estructuras: el bulbo olfatorio, la corteza orbitofrontal, la corteza entorrinal, la amígdala y el hipocampo. Todas ellas resultan fundamentales para explicar las partes más discretas de esta experiencia, aunque juntas la hacen posible como un todo.

El apasionante viaje de los olores

Nuestro periplo tiene su origen en las células receptoras especializadas en la captación de olores (epitelio olfatorio), ubicadas tras las mucosas de las fosas nasales. Cuando una partícula se adhiere a estas, la información que proporciona viaja directamente (sin intermediarios) hasta la siguiente estación: el bulbo olfatorio. Este actuaría como una especie de “puerta de entrada”, dando los primeros pasos para desencriptar la química de una partícula en suspensión y convertirla en una sensación subjetiva e identificable.

Desde esta particular región del sistema nervioso, el camino se bifurca para dirigirse a zonas cerebrales muy distintas y distantes. Algunas son evolutivamente recientes (como la corteza orbitofrontal), mientras que otras se hallaban presentes casi en los albores de nuestro tiempo (la amígdala y el hipocampo). Sus funciones son dispares, por supuesto, pero actúan de manera coordinada y aportan pinceladas valiosas en el lienzo de esta experiencia.

Empezaremos por la corteza orbitofrontal, a la cual llegaría información procedente de la corteza piriforme. Se trata de un “apeadero” entre aquella y el bulbo olfatorio, donde los olores se procesan como sensaciones complejas. Al alcanzar esta parada, el individuo realiza una valoración del olor para asignarle atributos positivos o negativos. Es aquí donde se juzga subjetivamente si se trata o no de una fragancia agradable, lo cual también dependerá del estado fisiológico del organismo. Así, por ejemplo, el olor a comida solo refuerza en el supuesto de que tengamos hambre. 

En paralelo a este proceso también se activaría la amígdala, una zona primitiva que se encarga de procesar la experiencia emocional. En función de cómo se haya valorado previamente el olor particular, esta estructura propiciará un estado afectivo concreto y facilitará una sucesión de conductas coherentes con este. Si se interpreta el olor como desagradable surgirá el asco, mientras que si se valora como apetitivo emergerán emociones positivas.

En cualquier caso, se pondrá en marcha una respuesta de aproximación o de evitación hacia el estímulo (persona, objeto, etc.) que emite el olor, lo cual contribuirá a nuestra supervivencia más inmediata. También en este caso las emociones tienen un papel adaptativo más que evidente, pues nos señalan cómo interactuar con el entorno y aprovechar las oportunidades que nos brinda.

La última parada sería el hipocampo, pasando antes por la corteza entorrinal. Es aquí donde nuestro sistema nervioso tendrá la ocasión de almacenar todo lo vivido para aprovecharlo nuevamente en el futuro. En definitiva, nos permitirá orquestar un recuerdo en el que se fundan aspectos sensoriales (olor) y subjetivos (emoción), y que podrá acompañarnos durante el resto de nuestra vida.

Entonces, ¿por qué los olores evocan recuerdos?

El viaje que hemos descrito es particularmente especial. Combina la sensación más pura (células receptoras del olor), la emoción (amígdala), la interpretación subjetiva (corteza orbitofrontal) y la memoria (hipocampo). En definitiva, describe un mecanismo neurológico complejo a partir del cual elaboramos una experiencia integrada con significado personal y que pasa a formar parte de nuestro bagaje narrativo.

Las conexiones entre el olor y el estímulo permanecen vivas durante mucho tiempo, de modo que la presencia aislada del primero catalizaría los recuerdos y las emociones íntimamente enlazadas con el segundo. Así, la sensación olfativa actuaría como un puente entre el presente y el pasado, desplegándose frente a nosotros de una forma sorprendente y no deliberada.

La próxima vez que un olor nos traslade a un recuerdo de nuestra propia biografía, podremos saber que nuestro cerebro ha contribuido de forma decisiva a que esto sea posible. Visualizaremos la compleja red de conexiones nerviosas que se esconde tras este misterio. Y quizá entonces, al menos por un momento, seremos capaces de valorar la enorme importancia de nuestro sentido del olfato. 

¿Cuál es la probabilidad de que exista vida en Encélado?

Teniendo en cuenta que la misión Cassini de la NASA no consideró originalmente a Encélado como un objetivo de particular interés, esta luna de Saturno no lo ha hecho nada mal. Hoy, Encélado es visto como uno de los lugares más prometedores del sistema solar donde buscar indicios de actividad biológica. Ello se debe a que, al sobrevolar el satélite, Cassini observó que en la zona cercana al polo sur emergían chorros de vapor de agua y cristales de hielo con hidrógeno, metano y otros gases. Ahora, un equipo de investigadores ha calculado la probabilidad de que ese metano pueda tener un origen biológico. Los resultados se publican en Nature Astronomy.

Encélado se encuentra cubierto por una gruesa capa de hielo de kilómetros de espesor. Sin embargo, esa escarpada superficie helada resulta engañosa. Los expertos creen que bajo ella se esconde un océano de agua líquida, y las plumas de vapor detectadas en su día por Cassini han sido interpretadas como un indicio de que ese lecho oceánico podría albergar actividad hidrotermal. En la Tierra, las fuentes hidrotermales son un preciado objeto de investigación por dos razones: por un lado, en ellas habitan microorganismos que necesitan calor pero no oxígeno para vivir, lo que demuestra que constituyen un entorno adecuado para la vida. Más aún, tales ambientes se han postulado como uno de los posibles lugares donde pudo originarse la vida en la Tierra.

Los microorganismos que viven en esos entornos no metabolizan oxígeno libre, ya que este no existe allí, sino hidrógeno y carbono. Y esos procesos biológicos generan metano, un proceso conocido como metanogénesis. No obstante, y como bien saben quienes se dedican a estudiar Marte, la presencia de metano no constituye por sí sola un indicio de actividad biológica, ya que este compuesto puede también generarse por medio de procesos abióticos. En este contexto, uno de los procesos relevantes es la serpentinización, cierto mecanismo de formación de minerales en entornos hidrotermales.

La estadística bayesiana es un método que permite asociar probabilidades a diferentes hipótesis cuando las observaciones son limitadas. Gracias a ello, pueden extraerse conclusiones en aquellos casos en los que no se conocen todas las condiciones iniciales. En su trabajo, los investigadores concluyen que las cantidades y proporciones observadas de hidrógeno y metano en Encélado no podrían explicarse únicamente por serpentinización abiótica, y que de hecho resultarían compatibles con la existencia de formas de vida metanogénicas. Es más, dicho escenario sería el más favorable si la probabilidad de que la vida emerja en tales entornos habitables es lo suficientemente alta: según el modelo, mayor del 35 por ciento.Antonin Affholder, del Instituto de Mecánica Celeste y Cálculo de Efemérides del Observatorio de Paris, y sus colaboradores han abordado ahora la pregunta de la metanogénesis en Encélado con métodos bayesianos. En concreto, su objetivo ha sido cuantificar la probabilidad de que la detección de metano por parte de Cassini pueda explicarse por medio de actividad biológica. En otras palabras, ¿es posible que el metano de Encélado se deba a la existencia de vida, o resulta mucho más probable un origen abiótico?

Por supuesto, esa condición no es más que un juego de adivinanzas: hoy por hoy, nadie sabe cuál es la probabilidad de que emerja la vida en un entorno habitable dado, ni si Encélado ofrece o no condiciones apropiadas para tales microorganismos. Tal y como escriben los autores, Encélado podría ofrecer un entorno habitable pero inhabitado, y el metano observado podría deberse a otros procesos abióticos desconocidos y no incluidos en el modelo. En todo caso, lo que sí cabe decir es que, a partir de los datos disponibles en estos momentos, la existencia de formas de vida metanogénicas en Encélado sigue siendo una posibilidad, lo que hace que esta pequeña luna de Saturno siga siendo un candidato prometedor en la búsqueda de entornos habitables en el sistema solar.

Franziska Konitzer

Referencia: «Bayesian analysis of Enceladus’s plume data to assess methanogenesis»; Antonin Affholder et al. en Nature Astronomy, 7 de junio de 2021. 

Recreación artística de la sonda Cassini sobrevolando las plumas de vapor de Encélado,

 la luna de Saturno, en 2015. [NASA/JPL-Caltech]