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Osos y humanos

Representación de la especie Ursus deningeri en la Sima de los Huesos de la sierra de Atapuerca. Dibujo realizado por Mauricio Antón

Los osos tienen una particular importancia en el estudio de la prehistoria y la evolución humana. Sus restos fósiles suelen aparecer en la mayoría de los yacimientos del Pleistoceno de Europa. Su hábito de pasar una parte del invierno durmiendo en el interior de las cuevas (hibernación) ha dejado miles de restos de aquellos individuos que no superaron esa fase de su vida. Un ejemplo muy conocido es el del yacimiento de la Sima de los Huesos de la sierra de Atapuerca, donde se acumularon miles de restos de la especie Ursus deningeri. El ingeniero de minas y paleontólogo Trinidad de Torres, experto en la evolución de los úrsidos del Pleistoceno, fue quién encontró los primeros restos humanos de este lugar tan emblemático, mientras obtenía una colección excepcional de fósiles de Ursus deningeri.

La filogenia de los osos parece más sencilla que la de los homininos, pero no está exenta de polémicas y debates. Durante el Plioceno y el Pleistoceno vivió la especie Ursus etruscus, que posiblemente dio origen a los osos de la Sima de los Huesos (Ursus deningeri) y a la especie Ursus prearctos. Esta última podría ser muy similar a la especie Ursus dolinensis, encontrada en los niveles inferiores del yacimiento de la cueva de la Gran Dolina en la sierra de Atapuerca. Siguiendo a Trinidad de Torres, Ursus deningeri sería la especie ancestral de la especie Ursus spelaeus, conocidos como osos de las cavernas. Mientras, la especie Ursus prearctos había originado a los osos polares (Ursus maritimus) y a los osos pardos (Ursus arctos).

Por supuesto, esta es una de las varias hipótesis filogenéticas sobre la evolución de los osos del Pleistoceno. Todas las especies mencionadas coexistieron en Eurasia, que conoció una biodiversidad extraordinaria durante ese período. El linaje de los osos pardos actuales y el linaje de los osos de las cavernas (ya extinguidos) coincidieron en el tiempo y su separación pudo ocurrir en un tiempo muy similar al de la separación de los neandertales y los humanos actuales.

La paleogenética se ha ocupado de estudiar el genoma de las especies humanas extinguidas. Pero no desdeñan la investigación de linajes extintos de ciertos mamíferos. La revista Nature Ecology & Evolution ha presentado un estudio liderado por Axel Barlow (Universidad de Postdam, Alemania), en el que han participado tres investigadoras españolas, que se ocupado de secuenciar el ADN de la especie Ursus spelaeus. Se conoce bien el genoma del oso pardo, que en la actualidad vive en numerosas regiones de Eurasia y en América del Norte. Así que es posible comparar la secuencia genómica de esta especie con la de especies extinguidas.

Los restos fósiles de osos de Cova Eirós (A Coruña) pertenecen a la especie Ursus spelaeus, cuya antigüedad (aproximadamente 35.000 años) ha posibilitado la recuperación de ADN. A pesar de que esta especie pertenece a un linaje diferente, parte de su secuencia genómica ha sobrevivido en el oso pardo merced a la hibridación ocasional entre Ursus arctos y Ursus spelaeus. Curiosamente, la proporción de ADN heredada por el oso pardo del oso de las cavernas (0,9% – 2,4%) es muy similar a la que nosotros mantenemos gracias a nuestros encuentros con los neandertales.

Estos resultados muestran un paralelismo muy interesante entre la evolución de los osos y la de los humanos. La divergencia de unos y otros pudo suceder hace más de medio millón de años. Sin embargo, permanecimos con una similitud genética suficiente como para que los híbridos tuvieran descendencia fértil. Y todo ello a pesar de los fuertes cambios ambientales que han sucedido durante el Pleistoceno en el medio continental.

Observando el progreso de la paleogenética, me pregunto cuántas sorpresas nos aguardan todavía en esta nueva disciplina tan prolífica y reveladora. De momento, el concepto de especie exige una buena reflexión. Aunque sigamos estando de acuerdo con el hecho de que la especie representa la unidad básica de la clasificación de los seres vivos, tenemos que ser conscientes de que la naturaleza no es tan simple como se llegó a pensar en su momento.

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Dientes digitales: la ciencia ficción ya está aquí

Es muy interesante repasar la historia de los grandes descubrimientos para demostrar la interacción entre ciencia y tecnología. La ciencia propone hipótesis y teorías que, llevadas a la práctica, pueden producir técnicas útiles y valiosas para la humanidad. La aplicación de la tecnología, a su vez, puede ayudar a encontrar nuevos datos para alimentar la ciencia y así sucesivamente.

En 1895, Wilhelm Conrad Röntgen descubrió por casualidad una radiación de origen desconocido, que denominó X y que le valió el premio Nobel en 1901. Muy pronto se conoció el verdadero origen de los rayos X y su hallazgo tuvo una inmediata aplicación en el diagnóstico de enfermedades. Sesenta años más tarde la ciencia comenzó a estudiar la posibilidad de realizar múltiples imágenes de un objeto mediante un emisor móvil de rayos X. Se trataba de mejorar la calidad de la imágenes, distinguiendo sus diferentes densidades y poder visualizar así con nitidez las partes blandas. El emisor de rayos X podría rotar sobre el objeto y obtener cientos de imágenes que, combinadas de manera conveniente, permitirían obtener la forma de esos objetos en tres dimensiones. De la teoría se pasó a la práctica en muy poco tiempo. Así, en los años 1970 nacieron los primeros aparatos capaces de realizar tomografías computerizadas. Los algoritmos matemáticos (que ya se habían desarrollado con anterioridad) y la informática se sumaron con rapidez para conseguir los resultados que hoy día todos conocemos.

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Figura 1. Visualización de los diferentes tejidos de un diente neandertal junto al de un humano moderno. Los colores de la raíz permiten conocer las diferencias en la velocidad de formación de la dentina en Homo neanderthalensis y en Homo sapiens. El esmalte aparece en color azulado transparente, dejando ver la dentina de la corona.

Y de la tomografía normal se pasó muy pronto a la micro-tomografía. La velocidad de rotación del emisor de rayos X se incrementó de manera espectacular y pudieron obtenerse en poco tiempo miles de imágenes de los objetos separadas por micras de espesor. Tan solo era cuestión de poder manejar tanta información. El diseño de programas informáticos muy complejos y la enorme potencia de los ordenadores actuales nos están llevando a observar con una enorme nitidez y precisión lo que hace tan solo unos pocos años podíamos conseguir únicamente rompiendo los objetos que deseábamos conocer.

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Figura 2. Pantalla de ordenador, en la que aparecen imágenes de un diente escaneado como micro-tomografía. Los modernos y potentes programas informáticos manejan una enorme cantidad de información, aún en la mesa de nuestro despacho.

¿Quién podía imaginar hace tan sólo una década que podríamos viajar de manera virtual a través de los canales radiculares de los dientes? Pues todo esto ya es posible. Los dientes o cualquier otro fósil pueden escanearse y trabajar con ellos de manera virtual. Ya no es necesario manipularlos para su estudio o para obtener réplicas, que ponen en peligro su estabilidad y amenazan con llegar a la degradación de piezas únicas.

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Figura 3. Con el uso de la micro-tomografía se pueden ir separando los tejidos dentales, gracias a su diferente densidad. Finalmente, se puede estudiar la forma de la cavidad pulpar y de los canales que recorren las raíces de los dientes.

La morfología de los fósiles puede compartirse a través de la red, sin necesidad de que los investigadores gasten grandes sumas de dinero para visitar los centros donde se conservan los fósiles. La informática, por ejemplo, permite que separemos el esmalte de la dentina y de la cámara pulpar. De ese modo podemos examinar su morfología de manera independiente. La obtención de dimensiones lineales y el análisis de la forma en 3D están ya a nuestro alcance. Ciencia y tecnología unidos para conseguir resultados, que hace muy poco tiempo nos parecían pura ficción.

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Figura 4. La informática permite viajar de manera virtual a través del interior de un diente.

El único problema de esta nueva forma de operar es la posibilidad de perder de vista la realidad y quedarse solo con la belleza de lo virtual. Las técnicas son una inestimable ayuda en el trabajo diario, pero no hay progreso sin pensamiento crítico y científico. Podemos correr el riesgo de fusionar nuestro pensamiento con la lógica de las máquinas en una suerte de “Matrix”.

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