Lunes en la Ciencia, 30 de julio del 2001
Avances para determinar el momento en que se produjo la mutación que dio origen al hombre ƑQuieres saber cuál es tu edadn? Antonio Sarmiento Galán Pues sí, no es para extrañarse ni para pensar que se cometió un error al escribir edad de este modo; se trata de conocer la edad del ser humano mediante el análisis de su ácido desoxirribonucleico o ADN y se sigue la tendencia popular actual para enriquecer el lenguaje sin contar con la lerda autorización de la academia (ejemplo: niñ@s, en lugar de niños y niñas). Ahora bien, 'el ser humano' al que se refiere la afirmación anterior, es el ser humano actual, y el querer conocer cuál es su edad, significa saber cuándo fue que ocurrió su separación evolutiva (o divergencia genética) del resto de la descendencia de sus antecesores. En otras palabras, sabemos que en el pasado ocurrió un fenómeno en algunos de nuestros antepasados; este fenómeno causó que ellos se distinguieran o diferenciaran de todos los demás descendientes de dichos antepasados, quienes no habían sufrido el mismo cambio. Esta diferencia fue heredada a todos los descendientes de los seres que habían sido distinguidos por el fenómeno, dando origen a lo que llamamos genéricamente 'el ser humano'. Nuestro propósito es saber cuándo y dónde ocurrió este fenómeno distintivo. Ƒ Dónde y cuándo evolucionó el ser humano ? Este ha sido un debate, principalmente entre dos teorías rivales y en la arena arqueológica, que lleva muchos años sin resolverse; las dos teorías se conocen mediante las denominaciones del "origen africano" una, y del "origen multirregional" la otra. Sin embargo, hace muy poco tiempo, la primera de ellas recibió un fuerte impulso a través de un medio de investigación distinto al empleado tradicionalmente y que consiste en el análisis detallado de fósiles antiquísimos; mientras más viejos sean los fósiles, más cerca se encontrarán a la época en que ocurrió la separación evolutiva y por lo tanto, más contundente resulta la evidencia a favor de alguna de las dos teorías. La teoría del origen africano sostiene que el Homo sapiens evolucionó en una sola localidad en Africa subsaharahuí (submeridional) hace ya entre 150 mil y 200 mil años y que éste emigró en una época relativamente reciente, hace 50 mil años, reemplazando a las poblaciones existentes de humanos arcaicos sobre el resto del globo terráqueo. En contraposición, la teoría rival sostiene que el ser humano evolucionó a partir del Homo erectus en varias localidades sobre la Tierra y de manera prácticamente simultánea. Una manera nueva para contar el tiempo El método que recientemente se ha empleado para intentar resolver el debate entre las dos teorías, encuentra su base en el estudio de la diversidad del ADN mitocondrial. En cada una de nuestras células existen diversas estructuras que contienen ADN, pero difieren en algo que se conoce como el grado de complejidad de la estructura. La más conocida de tales estructuras son los llamados cromosomas y sabemos que el material genético que se encuentra en ellos es una combinación de los genes de nuestros padres. Otra de las estructuras de la célula que contienen ADN son las llamadas mitocondrias, éstas albergan un ADN cuyo orden es independiente del ADN que conforma los cromosomas. A través de una de las peculiaridades de este tipo de ADN, se nos proporciona una ventana hacia la historia del ser humano: el ADN mitocondrial se hereda a través de la línea materna exclusivamente, es decir, los descendientes de una pareja sólo reciben copias del ADN mitocondrial materno y éste no se encuentra sujeto a la selección sexual. Ello significa que, al no haber combinaciones que pudieran deberse a la intervención de la línea paterna en cada generación, la secuencia del ADN mitocondrial sólo puede cambiar como resultado de la aparición al azar de errores en el copiado de dicha secuencia, el proceso estocástico llamado mutación. De esta manera vemos que obteniendo las secuencias del ADN mitocondrial de individuos provenientes de diversas regiones alrededor del mundo, se pueden reconstruir las historias de las diferencias o mutaciones que ha sufrido dicho material en cada una de tales regiones; encontraremos en estas historias genéticas, eventos que aparecerán en el ADN de todos los individuos independientemente de la región de donde provengan (mutaciones comunes) y eventos que sólo aparecerán en el ADN de los individuos de una de tales regiones (mutaciones características de dicha población). Traduciendo las mutaciones en años Recordemos que para medir el transcurso del tiempo utilizamos algo que se repite y que suponemos lo hace siempre con la misma frecuencia, es decir, el lapso necesario para que ese algo se repita es siempre el mismo, es una constante. Para saber cuál es nuestra edad, por ejemplo, suponemos que la Tierra gira alrededor del Sol tardándose siempre el mismo tiempo en realizar una vuelta; a cada vuelta la llamamos año y la convertimos en la unidad de tiempo con la que medimos nuestra edad. De la misma manera podemos suponer que durante un cierto lapso no ocurre mutación alguna, pero que transcurrido dicho lapso, inevitablemente aparece una mutación; con ello, estamos suponiendo que la tasa con que ocurren las mutaciones del ADN es una constante y eso nos permite tomar como unidad de medida temporal, el lapso que transcurre entre una mutación y la siguiente. Con esta suposición tenemos además que entre las dos unidades que podemos utilizar para medir el transcurso del tiempo, hay una relación que nos indica cuántas veces debe repetirse la más corta de las unidades para que ocurra una vez la más larga de ellas; en este caso, nos dice cuántos años deben pasar para que ocurra una mutación del ADN. En la actualidad y gracias al conocimiento tan detallado que tenemos tanto de fenómenos periódicos ultrarrápidos como de todos los movimientos de la Tierra, somos capaces de medir muchas cosas con una precisión enorme, entre ellas, el transcurso del tiempo y la posición de la Tierra respecto al Sol. Debido a tal precisión, sabemos que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol está sujeto a muchísimas perturbaciones y que por lo tanto, no es uniforme, es decir, el año no dura siempre lo mismo. Cada año en París se reúne un grupo de personas que comparan el año con el lapso contabilizado en un 'reloj atómico' y le añaden o quitan un segundo al año para que su duración real no varíe más de nueve décimas de segundo respecto de su duración oficial: 31 millones 556 mil 926 segundos. Al igual que como ocurre con el año, es posible que, si conociésemos con el mismo detalle el proceso de las mutaciones del ADN, nos daríamos cuenta de que este fenómeno natural tampoco es constante; aun así y mientras logramos el conocimiento al detalle necesario, la suposición es lo bastante buena para saber con cierta imprecisión, en qué momento ocurrió la mutación que nos separó del resto de los seres con los que alguna vez compartimos el mismo linaje. El autor es investigador del Instituto de Matemáticas, unidad Cuernavaca, UNAM |