Dar de mamar a los microbios

    miércoles 27.jul.2016    por Pepe Cervera    0 Comentarios

La leche es un gran invento de los mamíferos que nos permite seguir recibiendo alimentación especializada de nuestra madre incluso cuando estamos fuera ya del vientre materno. Esto nos hace posible nacer en un estado menos desarrollado en muchos aspectos, ya que no necesitamos procesar por nosotros mismos los alimentos externos. Y también nos permite crecer mucho más, y más deprisa, que si nos tuviésemos que arreglar con comidas adultas. La leche de todos los mamíferos se parece, pero también es diferente en cada especie; la composición exacta y el equilibrio entre distintos componentes depende de la especie. La leche materna humana contiene una sorprendente cantidad de un tipo de azúcares complejos llamados oligosacáridos: son el tercer componente después de la lactosa y las grasas, y son muy variados: más de 200 moléculas diferentes. Tal cantidad y variedad hacen suponer que son especialmente importante para el desarrollo de los humanos, pero lo más sorprendente es que los bebés carecen de las enzimas para digerirlos: en su lugar estas complejas moléculas atraviesan intactas el estómago y el intestino delgado de los lactantes. ¿Son entonces un error de la evolución, o  cumplen un papel vital e inesperado? Resulta que tienen enorme importancia no por alimentar a los bebés, sino por hacerlo con los microbios de su tubo digestivo: la leche materna humana no sólo da de comer a los lactantes, también a su microbiota.

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Las ventajas del amamantamiento son bien conocidas: los bebés que toman el pecho materno tienen susceptibilidad reducida a múltiples infecciones, a ciertas enfermedades de tipo autoinmune y alergias alimentarias y a enfermedades como la diabetes. Además tienden a ganar peso y a crecer a un ritmo similar al de los niños alimentados con leche artificial, pero al año de edad suelen tener un peso inferior (son más delgados), lo cual se asocia con menores enfermedades posteriores. Lo que se está investigando en los últimos años es de qué forma aparecen estos efectos sobre la salud, que al parecer está muy relacionado con el modo como los bebés reciben la microbiota materna y cómo se desarrolla.

Sabemos que los nacidos por vía vaginal tienen una microbiota diferente al de los nacidos por cesárea, y que la composición en términos de diferentes grupos bacterianos representados y sus cantidades relativas es también distinta en bebés amamantados con leche materna y los que tomaron leche artificial. De hecho los oligosacáridos resultan alimentar sobre todo a una subespecie particular de un microbio concreto: Bifidobacterium longis infantis, el único dotado de un conjunto de genes que le permiten digerir estas moléculas, y que gracias a ello es dominante en el intestino de los bebés amamantados. A cambio B. longis infantis alimentado con oligosacáridos no sólo produce ácidos grasos de cadena corta que el bebe sí asimila, sino que además ayuda a las células del intestino a desarrollarse y libera sustancias que contribuyen al desarrollo correcto del sistema inmune. Los efectos positivos sólo se producen cuando existen los dos elementos; la bacteria y los oligosacáridos de la leche humana. Se trata de un precioso ejemplo de coevolución entre dos especies simbiontes que salen beneficiadas ambas de su cooperación.

La extraña composición de la leche humana está así relacionada con alimentar y ayudar a proliferar a esas bacterias concretas en el intestino del bebé. La bacteria tiene un entorno donde vivir y alimentos específicos que otras especies no pueden tocar; los bebés humanos desarrollan una microbiota estable y la madre provee de los oligosacáridos específicos necesarios por vía oral. De hecho tanto la cantidad como la variedad de estas moléculas es anormal incluso entre nuestros parientes más cercanos, lo cual puede tener que ver con otro de los metabolitos de libera B. longis infantis al digerirlos que resulta ser vital para el desarrollo de nuestro abultado cerebro. Un líquido alimenticio evolucionado para amamantar a una bacteria simbionte que ajusta los sistemas digestivo e inmunitario y contribuye al desarrollo correcto del cerebro; ¿no es maravillosa la biología?

Pepe Cervera   27.jul.2016 09:01    

Eunoo, el esclavo que llegó a ser rey

    lunes 25.jul.2016    por Pepe Cervera    0 Comentarios

Para una sociedad esclavista la peor pesadilla imaginable es una revuelta de sus esclavos. Porque nadie como los dueños de seres humanos convertidos a la fuerza en siervos conoce las indignidades y las miserias a las que se acaba sometiendo a las personas cuando se las considera propiedades, y por ello con justicia temen la venganza si alguna vez los esclavos se rebelan. Roma, cuya sociedad y economía estaban basadas en la institución de la esclavitud legal, conoció muchos levantamientos pequeños y tres grandes revueltas, la más famosa de las cuales fue la llamada Tercera Guerra Servil o de los Gladiadores, capitaneada por Espartaco. Pero sesenta años antes, en el año 135 adC tuvo lugar la Primera Guerra Servil tras un levantamiento masivo de los esclavos en Sicilia, entonces una de las fuentes de cereales más importantes para el abastecimiento de Roma. Y esta primera rebelión estuvo dirigida por un esclavo llamado Eunoo que llegó a proclamarse rey de la isla y hasta acuñó su propia moneda. Hasta que un ejército romano de más de 70.000 tropas aplastó la rebelión en el 132 adC.

Eunoo
Sicilia había sido cartaginesa hasta el final de la Segunda Guerra Púnica, en el 211 adC, con el sitio y toma de Siracusa por parte de los romanos; la batalla tras la que murió Arquímedes. Después de la conquista los propietarios cartagineses perdieron sus fincas, que fueron acaparadas por especuladores romanos avispados y bien conectados políticamente; el resultado fueron enormes latifundios en manos de ricos y poderosos de Roma. Para trabajarlos se aumentó la importación de esclavos, que vivían en condiciones extremas; las clases mas pobres de los autóctonos también cayeron en la pobreza mientras una clase alta de romanos y sicilianos vivía en la abundancia. Tras varias décadas de este proceso los esclavos, se calcula que 200.000 en una población total de 600.000, acabaron por rebelarse. Y su líder fue un esclavo doméstico nacido en Apamea, Siria, de nombre Eunoo. 

Eunoo tenía fama de mago y profeta; entre sus poderes estaba echar fuego (o chispas) por la boca, se sospecha que con un truco de prestidigitador, y predecir eventos futuros: a su amo le gustaba exhibirlo en las cenas con sus aristocráticos amigos. Por ejemplo profetizó que llegaría a ser rey, y que conquistaría Enna, formidable ciudad fortificada en el centro de la isla. Tras la rebelión de entre 50 y 100.000 esclavos eso fue exactamente lo que hizo, con la ayuda de su lugarteniente militar Cleón. Entre sus tropas destacaron especialmente las formadas por pastores esclavos, que conocían íntimamente el accidentado terreno, tenían perros pastores adiestrados y estaban acostumbrados a la vida en el monte. Proclamado rey con el nombre de Antíoco se dice perdonó la vida a los aristócratas romanos que, en broma o en serio, habían reconocido su futura majestad cuando era esclavo. Pero la revuelta acabó con la mayoría de ellos, que fueron violentamente asesinados. La revolución duró tres veces más que la de Espartaco, pero terminó igual: Roma no podía tolerar un reino de esclavos dando ejemplo y mandó un ejército a aplastar la rebelión.

Eunoo había tenido el buen juicio de ordenar que a los maestros herreros y armeros les fuese perdonada la vida durante la primera fase de venganza, pero los hizo presos y los usó para armar a su ejército. Luego utilizó factores políticos, como el descontento de los sicilianos pobres y su posición como sacerdote de la diosa Derceto (identificada con la Démeter romana) para iniciar la creación de un reino propio. No fue suficiente: a pesar de vencer repetidamente a varios ejércitos romanos y de humillar a algunos generales (o quizá por eso precisamente) la República acabó por enviar dos legiones completas al mando del tribuno Calpurnio Piso Frugi, que a pesar de algún revés empezó a recuperar ciudades mediante asedios. Pronto la propia Enna estaba sitiada, como Tauromenium, la segunda ciudad del ‘reino’ de Eunoo/Antíoco.

El reemplazo de Calpurnio Piso, Publio Rupilio, endureció el cerco hasta que Enna cayó, como Tauromenium, por la traición de un defensor. La guarnición fue masacrada y los supervivientes crucificados. Pero no el ‘rey’, que consiguió escapar a las montañas protegido por sus aguerridos guardaespaldas. Mientras Eunoo huía los soldados de su guardia prefirieron suicidarse antes que rendirse. Pero finalmente el líder fue capturado y encarcelado, muriendo de horrible enfermedad; o eso nos cuentan las fuentes, por supuesto romanas y por tanto muy poco imparciales: tenían tan mal carácter como mal perder. Pero los efectos de la rebelión fueron muchos; nuevas leyes más duras, el ascenso en Roma de Cayo Graco, el tribuno del pueblo, la despoblación de Sicilia durante décadas, y miedo entre los esclavistas romanos. Un temor que se vería reforzado por subsecuentes guerras serviles. Porque entre los múltiples inconvenientes de la esclavitud está su precio: permanente vigilancia y miedo, puntuadas con ocasionales baños de sangre.

Imagen: Monumento a Euno en Enna, Sicilia; de Eannatum

Pepe Cervera   25.jul.2016 09:01    

Malos telescopios para buena observación solar

    viernes 22.jul.2016    por Pepe Cervera    0 Comentarios

La ciencia no es un procedimiento concreto, sino una idea, un proceso: aproximarse lo máximo posible al conocimiento sobre el universo físico procurando esquivar de modo sistemático las limitaciones de nuestro cerebro y nuestros sentidos. Ciencia es buscar el modo de conseguir y analizar de la mejor manera posible los datos necesarios para comprender el cosmos, y hacerlo sin permitir que los sesgos que impone nuestra condición humana los contaminen. Como tal no hay una única forma de practicar ciencia, y tampoco un final absoluto sino una serie continua de aproximaciones sucesivas. A veces obtener datos o poder compararlos de modo significativo implica hacer cosas muy raras, como reproducir telescopios del siglo XVIII con todos sus defectos ópticos y de fabricación para poder comparar observaciones del Sol tomadas entonces con las actuales, y así añadir 3 siglos largos de ‘profundidad’ al análisis de nuestra estrella.

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La vida en el planeta Tierra depende en ultima instancia del Sol: con la excepción de algunos ecosistemas marginales que viven en los humeros oceánicos y tienen en su base bacterias quimiolitótrofas el resto de la vida depende de las plantas, que extraen la energía primaria de la luz solar. El clima del planeta asimismo tiene su motor inicial en la luz del Sol. De modo que lo que ocurre en la estrella de nuestro sistema planetario es de vital importancia para nosotros; comprender su funcionamiento es clave. Necesitamos entender lo mejor posible cómo funciona y cuáles son sus efectos sobre nosotros. Y eso implica analizar fenómenos como las manchas solares o las protuberancias y fulguraciones, tormentas magnéticas de dimensiones titánicas que lanzan filamentos de material solar a distancias inimaginables e incluso pueden afectar a nuestros sistemas tecnológicos (como el Evento Carrington de 1859). Llevamos siglos, desde Galileo, mirando con sumo cuidado (y muchas precauciones) al disco solar, cada vez con mejores sistemas: ahora contamos con telescopios dedicados y satélites como el SDO (Solar Dynamics Observatory) de la NASA. El problema es comparar sus imágenes y resultados con los anteriores, recogidos con medios mucho más precarios.

Por ejemplo en el siglo XVIII un astrónomo aficionado de Nuremberg, Alemania, llamado Johann Caspar Staudacher hizo detallados dibujos de las manchas solares a través de su telescopio de 1 metro de longitud. Entre el 15 de febrero de 1749 y el 31 de enero de 1796 realizó más de 1.100 de estos dibujos marcando cuidadosamente la posición, forma y tamaño de cada mancha solar. Los dibujos se conservan, y permiten evaluar el comportamiento del Sol en aquella época. Aparentemente indican que el Sol en los últimos 3 siglos ha aumentado su actividad: los registros más modernos muestran un crecimiento progresivo del número de manchas solares desde entonces. El problema: ¿es un aumento real, o un simple efecto de la mejora de los telescopios? Si nuestros nuevos aparatos son capaces de detectar manchas más pequeñas que eran invisibles para Staudacher los datos en realidad no indicarían aumento ninguno. ¿Cómo integrar esos datos con los actuales?

La idea es construir telescopios similares al usado por el astrónomo aficionado alemán, con sus mismas limitaciones y defectos. Para ello los astrónomos actuales están cooperando con una asociación dedicada a preservar y reproducir instrumentos astronómicos antiguos. Es decir, que para rescatar datos como los de Staudacher y sumarlos a las observaciones actuales del objeto más importante de nuestro cielo vamos a proceder a construir un instrumento manifiestamente deficiente en su funcionamiento. A veces la buena ciencia implica construir malos telescopios...

Imagen cortesía de NASA/SDO y los equipos científicos AIA, EVE, y HMI.

Pepe Cervera   22.jul.2016 09:03    

La elegancia de los antiguos britanos

    miércoles 20.jul.2016    por Pepe Cervera    0 Comentarios

No se considera a los habitantes de las islas británicas como un paradigma de la elegancia en el vestir, aunque puedan atribuirse grandes avances de la moda como la minifalda en los años 60 o los trajes de Saville Row. La imagen mental que evocan se corresponde más bien con las rígidas prendas enceradas Barbour, las botas de goma ‘wellington’ y amplios (y a veces incluso agujereados) jerseys de tonos ala de mosca; desde luego no con sofisticadas telas y cortes de vanguardia. Y sin embargo esta idea, como tantas otras, es un accidente de la historia; no siempre han sido los ingleses, escoceses, galeses e irlandeses tan poco cuidadosos con sus vestimentas. Lo demuestra el espectacular hallazgo en un yacimiento 50 kilómetros al noroeste de Cambridge de todo un ajuar de telas de la Edad del Bronce que destacan no solo por su increíble estado de conservación, sino por su sofisticación y belleza.

Telabronce
El yacimiento, llamado Must Farm, es de hace unos 3.000 años y contiene 9 cabañas circulares rodeadas por una empalizada según la reconstrucción de los arqueólogos que lo estudian. Entre los materiales recuperados destacan una gran cantidad de utensilios de bronce (puntas de lanza, hachas, algunas con mango), cuentas de collar (de vidrio, cerámica y otros materiales) y gran cantidad de vasijas de cerámica. La excepcional conservación de material orgánico dadas las condiciones del lugar ha permitido que se recuperen sogas con nudos, pasarelas construidas de madera y cuerda, boles de madera tallada, esteras de corteza y helechos. Y, sobre todo, más de 100 fragmentos de tejidos, hilo y fibras sin hilar. Lo más sorprendente es la excepcional finura de algunos de los hilos y tejidos, comparable con telas actuales de la más alta calidad. Los fragmentos en algunos casos aparecen apilados, lo que permite suponer que se trataba de grandes piezas de tela dobladas sobre sí mismas, quizá mantos del tipo común en la antigüedad (como la toga romana o el chiton griego). Aquella gente de hace 3.000 años sabía tejer, y sus ropas eran mucho más sofisticadas de lo que cabría esperar: el hallazgo tiene implicaciones más allá de las Islas Británicas, y contribuye a eliminar ese estereotipo de los prehistóricos vestidos con cachos de pieles arrancadas y poco más. Desde luego aquellos britanos de la Edad del Bronce sabían vestir.

Pepe Cervera   20.jul.2016 09:01    

Las heces de ballena que mejoran el mundo

    lunes 18.jul.2016    por Pepe Cervera    0 Comentarios

Como todos los mamíferos (y el resto de los animales), las ballenas evacuan excrementos sólidos compuestos de las partes sólidas de sus alimentos que no son capaces de digerir. A diferencia de los excrementos del resto de los animales, sin embargo, los de las ballenas tienen una importancia crucial para la salud de los océanos y por extensión del planeta: de hecho son vitales para el ecosistema global. Porque aparte de la cantidad, ajustada a sus enormes cuerpos, y colorido (el estiércol de algunas de ellas es de color rosa, casi siempre rojizo debido a su alimentación) los excrementos de ballena cumplen un papel vital en el ciclo alimenticio oceánico. A diferencia de la mayoría de los habitantes de los mares los cetáceos comen en profundidad, pero defecan cuando salen a la superficie; a veces espectacularmente para desdicha de algún buzo. Y este efecto, conocido como ‘bomba de ballenas’ tiene repercusiones más allá del mar: sobre todos nosotros.

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Las ballenas y sus excrementos movilizan enormes cantidades de nitrógeno biodisponible que al ser liberado cerca de la superficie fertiliza las zonas del mar frecuentadas por los cetáceos; de hecho son una de las más importantes fuentes de este elemento vital, y lo eran mucho más en el pasado, antes de que las masacráramos por millones. Una vez liberado en lo alto de la columna de agua este nitrógeno favorece el florecimiento de algas que fijan CO2 (retirándolo de la atmósfera) y que sirven de alimento a los peces, que también se multiplican. Y no es el único elemento que las ballenas sacan del fondo y liberan en superficie: sus heces también contienen hierro, un elemento cuya escasez determina la pobreza de vida oceánica. Esta combinación de nitrógeno y hierro, ambos en formas fáciles de usar por las plantas, provoca que las áreas donde las ballenas se alivian sean sustancialmente más ricas en vida a todo lo largo de toda la cadena trófica, que incluye aves marinas que acaban depositando estos elementos sacados de las profundidades en los ecosistemas terrestres. La ‘bomba de ballenas’ funciona así extrayendo suministros vitales del fondo del océano donde son inútiles y repartiéndolos por la superficie e incluso en tierra firme en un proceso que fertiliza tanto el mar como las costas. Mejorar el mundo haciendo caca: otra característica en la que los cetáceos nos superan.

Pepe Cervera   18.jul.2016 09:01    

Pepe Cervera

Bio Retiario

Pepe Cervera es periodista, biólogo y, entre muchas otras cosas, profesor de la Universidad Rey Juan Carlos. Colabora con diversos medios y es un apasionado de Internet.
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