Arxiu d'etiquetes: Evolució

Humans 2.0: re-escrivint l’evolució humana

Aquest dilluns, dia 7 de novembre, ha tingut lloc el cafè científic que inaugura el programa d’activitats del Departament de Ciències Naturals amb motiu de la Setmana de la Ciència. Un dilluns de novembre de l’any 2012 es va inaugurar la primera edició, per iniciativa de la professora Fernanda Barrena; deu anys després, es tracta d’una cita consolidada a l’agenda cultural d’Amposta. Enguany, el cafè científic ha comptat amb el suport del Museu de les Terres de l’Ebre, el Campus Extens de la Universitat Rovira i Virgili i de l’Ajuntament d’Amposta, i amb la col·laboració de la Diputació de Tarragona.

Gemma Marfany, doctora en Biologia i professora de Genètica de la Universitat de Barcelona, ha presentat una conferència que ha generat moltes preguntes i ha deixat moltes qüestions en l’aire per a pensar. La conferència s’ha iniciat amb una coneguda seqüència de la pel·lícula 2001: una odissea de l’espai on es representen els avantpassats dels actuals humans. La doctora Marfany ha explicat de manera entenedora les bases de la genètica, a partir de les quals ha presentat algunes de les principals eines de modificació genètica i com ja s’han començat a utilitzar en humans. Finalment, ha introduït l’auditori en les qüestions bioètiques que se’n deriven de l’ús d’aquestes noves tècniques.

Si l’edició passada va suposar el retorn de la presencialitat, després d’una edició telemàtica, enguany s’han recuperat el cafè i les pastes: en finalitzar, hi ha hagut un petit refrigeri a la sortida, on el nombrós públic assistent ha pogut parlar i fer preguntes a la ponent en un ambient més informal.

Cafè científic amb Gemma Marfany

El dilluns 7 de novembre tindrem al nostre centre a la doctora Gemma Marfany amb la conferència Humans 2.0: re-escrivint l’evolució humana. Serà a partir de les 16:30 h, a la sala d’actes de l’Institut, en l’onzena edició del cafè científic que organitza el Departament de Ciències Naturals amb motiu de la Setmana de la Ciència.

Podrem els humans dirigir l’evolució futura de la nostra espècie? Basant-nos en els coneixements actuals en genètica, es pot inferir i extrapolar què pot passar en un futur més proper. Al cap i a la fi, si cal predir el futur, cal comprendre les bases del nostre present. Per respondre la pregunta inicial, es presentarà breument què sabem sobre el nostre genoma i si tenim prou dades per inferir com som (el que s’anomena correlació genotip-fenotip), per passar a presentar els avenços tecnològics actuals i el seu impacte potencial en la nostra evolució.

Gemma Marfany Nadal és doctora en Biologia i professora de Genètica de la Universitat de Barcelona. La seva trajectòria professional i acadèmica s’ha desenvolupat a Barcelona, Edimburg i Oxford, i ha estudiat molts camps de la genètica, com ara l’evolució molecular, i actualment dirigeix un grup de recerca que estudia les bases genètiques de malalties humanes hereditàries, en particular la ceguesa. Fa classes de genètica molecular, diagnòstic genètic, teràpia gènica, envelliment i genòmica en diversos graus i màsters, i forma part de diverses comissions de bioètica i de genètica forense. Ha publicat més de noranta publicacions i dirigit nou tesis doctorals.

Des de jove és molt aficionada a la fantasia i la ciència-ficció, i creu que els científics han de divulgar la ciència que tant els apassiona per apropar-se a la societat, emprant un llenguatge senzill i alhora rigorós. Ha publicat dos llibres de divulgació científica: El efecto CSI. La genética forense del siglo XXI (Edicions UPC, 2010), i Per què envellim? La resposta de la ciència a una vella preocupació humana (Publicacions UB-Omnis Cellula, 2011). També col·labora escrivint articles de divulgació cada dissabte al mitjà digital El Nacional.cat.

També podeu trobar tota la informació d’aquesta activitat al web de la Setmana de la Ciència i al cartell promocional. Us hi esperem!

Llegir ciència per Sant Jordi

L’esperit del temps Martí Domínguez

L’esperit del temps va fer que un metge austríac s’interessés pel desenvolupament de les teories darwinistes. L’esperit del temps va fer que pensés a aplicar els estudis sobre el comportament animal al progrés de l’espècie humana. L’esperit del temps va fer que posés les seves investigacions al servei d’una política. L’esperit del temps el va convertir en un puntal de les teories que fonamentaven les pràctiques nazis. L’esperit del temps el va situar en el front de l’Est en la guerra contra els russos. L’esperit del temps no va impedir que a principis dels setanta aquest científic nazi rebés el Premi Nobel de Medicina. Una novel·la que reflexiona sobre les foscors més inquietants de la naturalesa humana.

L’embrió inconformista. Com influeix en la nostra evolució el desenvolupament embrionari Jordi Garcia-Fernàndez i David Bueno

Els embrions poden semblar-nos éssers indefensos, però poques persones saben que són uns inconformistes nats: qualsevol modificació genètica que afecti el seu desenvolupament es traduirà en canvis anatòmics o funcionals en els adults que, per lleus que puguin semblar, són la clau de volta de l’evolució i de la selecció natural. Canviar per sobreviure, sobreviure per canviar. Si els embrions no estiguessin abocats al canvi, l’evolució dels metazous, és a dir, de tots els animals, no hauria estat possible. L’evolució i el desenvolupament embrionari formen un aliatge biològic resistent i flexible. Aquest és el camp d’estudi de l’evo-devo, una nova disciplina científica que investiga com els mecanismes evolutius fan possible que organismes que comparteixen un mateix avantpassat, com els cucs, els insectes i els vertebrats, siguin tan diferents. Però són diferents només en aparença, perquè una de les principals troballes de l’evo-devo és que genèticament tenen molt en comú. Amb un llenguatge assequible, exemples sorprenents i experiments fascinants, el lector descobrirà com i per què el desenvolupament embrionari condiciona l’evolució, inclosa la dels humans.

Por qué creemos en mierdas. Cómo nos engañamos a nosotros mismos Ramón Nogueras

Mai abans en la història de la humanitat hem tingut més accés a informació que ara. Mai abans el nostre coneixement sobre el món en què vivim i el seu funcionament ha estat comparable al que tenim ara. I no obstant això, com és possible que creguem fermament en rumors i supersticions? Per què donem per bones i difonem històries i notícies que mai han passat? Què explica que, tot i les evidències, no estiguem disposats a canviar d’opinió o a modificar-la si més no? Les respostes a aquestes preguntes, com veurem en el llibre, tenen a veure amb múltiples causes. Per començar, analitzarem per què els éssers humans distem molt de ser éssers racionals. Entendrem com processem la informació d’una manera que està lluny de ser objectiva perquè, en definitiva, busquem creure el que volem creure. Examinarem per què la nostra memòria no és fiable i com elaborem falsos records d’una manera perfecta. Un viatge apassionant que ens ajuda a comprendre que gairebé tot el que creiem sobre el món i sobre nosaltres mateixos està malament.

L’origen del nou coronavirus, segons l’evolució

Abunden les desinformacions sobre l’origen del coronavirus, les quals manquen de tota evidència científica. Aquest article publicat a The Conversation, signat per Carlos Briones, científic del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC), i Juli Peretó, catedràtic i investigador de la Universitat de València, parla de com ha pogut aparèixer els SARS-CoV-2 per selecció natural. Llegiu l’article a The Conversation.

Reconstrucció d’un dinosaure amb Francesc Gascó

Dintre de la programació de conferències amb motiu de la Setmana de la Ciència, aquest dimecres dia 13 de novembre ens ha visitat el paleontòleg Francesc Gascó. Presentat pel professor de Biologia i Geologia Josep Benavent, Francesc Gascó és doctor en Paleontologia, assessor científic, divulgador i youtuber. Ha presentat les dificultats per reconstruir una espècie extingida a partir de les seves restes fòssils davant alumnes de 3r d’ESO i de Ciències de la Terra i del Medi Ambient de Batxillerat. Ha fet un recorregut per l’anatomia comparada, des de Cuvier fins el modern paleoart, que utilitza tècniques sofisticades per obtenir informació dels fòssils. Ha explicat com es van descobrir restes de plomes de dinosaures en jaciments extraordinaris o com tècniques de microscòpia electrònica permeten fer hipòtesis sobre els colors d’aquests fascinants animals. La seva intervenció ha captat l’atenció d’alumnes i professors, que hem tingut l’oportunitat de fer preguntes a la recta final d’una conferència molt interessant.

Llegir ciència per Sant Jordi

Els inicis de la vida Lynn Margulis, Michael F. Dolan

Durant la major part de la història de la Terra, la vida ha estat invisible. Les comunitats bacterianes han modelat la superfície i l’atmosfera del planeta al llarg de milers de milions d’anys. Tot i la insignificança d’aquests microorganismes, representen formes de vida molt diverses i originals, adaptades als ambients més insòlits que puguem imaginar. Moltes de les activitats que associem amb els organismes pluricel·lulars, com ara fongs, plantes o animals -la reproducció, la predació, el moviment, el sexe i més- són realment invencions bacterianes antigues. Molt abans de l’aparició evolutiva dels animals i de les plantes més simples, els bacteris ja havien escrit els primers capítols de la història de la vida. Desxifrar aquesta història ancestral és una tasca científica apassionant, i aquesta obra de Lynn Margulis i Michael F. Dolan ens hi aproxima sense que necessitem una formació científica prèvia.

El somni de Lucreci Martí Domínguez

Martí Domínguez ret tribut al poeta Titus Lucretius Caro, que un segle abans de Crist va escriure De rerum natura (‘Sobre la naturalesa’), un poema enciclopèdic que combina la bellesa de la forma i el contingut científic. Precursor de l’evolucionisme, el text destil·la un ateisme incisiu que va ser silenciat per l’Església durant segles. El somni de Lucreci narra precisament la redescoberta del poeta romà a principis del segle XV, quan es va recuperar la darrera còpia del text en un remot monestir alemany, una troballa que va impressionar els pensadors del Renaixement i de la Il·lustració i que va influir en l’evolucionisme darwinista. Martí Domínguez destaca la vigència de l’obra de Lucreci, que ha impregnat la ciència moderna. Lucreci ja parla del pensament empíric en contraposició amb la superstició, i descriu l’home com un producte de la natura, alliberat dels déus. El somni de Lucreci és un llibre contra el dogmatisme i el fanatisme religiós. És un cant a la ciència, al pensament lliurepensador i il·lustrat, i un clam contra la intolerància. Lucreci anima a pensar, i això sempre és necessari.

Les evidències de l’evolució. L’evolució del darwinisme

Per Joan Jordà Vizcarro

Les evidències de l’evolució

La paleontologia: els fòssils

Els fòssils conserven parts d’animals, plantes i altres organismes d’un passat llunyà. Són exemples de fòssils els ossos les dents i les empremtes. Mitjançant l’estudi dels fòssils es posen de manifest evidència de l’evolució.

Un/a paleontòleg/a és un/a científic/a que estudia els fòssils per aprendre sobre la vida en el passat. En els seus estudis comparen les característiques de les espècies de diferents èpoques de la història i amb aquesta informació tracten d’entendre com les espècies han evolucionat durant milions d’anys.

Continua la lectura de Les evidències de l’evolució. L’evolució del darwinisme

XIV Matinal de l’Evolució

El passat 17 de maig, al Jardí Botànic de la Universitat de València (UV), va tenir lloc aquesta jornada d’actualització científica per al professorat de Secundària i Batxillerat, en què vam poder gaudir de les següents ponències:

El mite del cervell reptilià o el negligit paper de les emocions en l’evolució cerebral (Enrique Lanuza i Fernando Martínez-García)

Paul McLean va desenvolupar els anys ’60 la idea que l’encèfal humà està format per la superposició d’un cervell heretat dels rèptils, encarregat de les funcions més mecàniques i estereotipades, un altre dels paleomamífers, responsable de les emocions, i finalment el cervell de primats, on resideixen les funcions superiors. Malgrat que va arribar a ser una idea molt estesa, i encara present en alguns cercles, avui sabem que no és correcta: en primer lloc, als rèptils (i aus) hi ha un sistema límbic (on resideixen les emocions) desenvolupat; a més, ja hi trobem un neurocòrtex al cervell dels mamífers ancestrals; i, finalment, sabem que l’evolució no és lineal, ni funciona per superposició de caràcters heretats.

De fet, els ponents defensen que les emocions han jugat un paper clau en el desenvolupament de l’escorça cerebral o neocòrtex al llarg de l’evolució.

Així, què fa humà al nostre cervell? Ja Darwin va proposar en The descent of man (1871) que són les emocions, la cognició, la capacitat de produir eines, el llenguatge i la sociabilitat, el que caracteritza la nostra espècie, destronant-la, però, del centre de la natura a la categoria d’una espècie més.

La mida relativa del cervell humà és superior a la mitjana, però no és la major del regne animal, així que la clau de la nostra diferenciació no ha d’estar aquí. No sembla existir una relació entre la mida relativa i les capacitats del cervell, però sí entre aquestes i l’àrea del còrtex. Però altres espècies també el tenen molt plegat (el dofí té fins i tot més circumvolucions que nosaltres!).

No tot el còrtex fa les mateixes funcions. En els primats, les àrees visuals han crescut més, comparativament. Tenim neurones que ens permeten reconèixer patrons de cares (lesions com ara l’ictus poden fer que deixem de reconèixer aquests patrons, com es relata al llibre d’Oliver Sacks L’home que va confondre la seva dona amb un barret). Determinades àrees de l’escorça cerebral s’activen quan experimentem emocions com la por. De fet, podem sentir temor sols pel simple fet d’observar una cara expressant por. Si aquestes àrees no s’activen, podem patir autisme, per exemple.

Per altra banda, podríem no ser la única espècie amb llenguatge simbòlic. Els dofins es reconeixen pel seu cant. La ximpanzé bonobo Washoe va aprendre paraules en llengua de signes i les va ensenyar als seus fills. Les àrees de Broca i de Wernicke són els centres del cervell humà que regulen el llenguatge. Existeixen en altres animals? Al mateix lloc que l’àrea de Broca està l’àrea F5 dels cervells de macacos, on estan les neurones espill. La funció d’aquestes podria ser la imitació, ideació motora i aprenentatge motor. S’activen amb la visió i amb el so.

El nostre lòbul frontal és el centre de la planificació i la presa de decisions. Hi són les neurones responsables de la memòria de treball (recordar informació per fer després una tasca), el que permet la planificació de tasques. També hi tenim una zona relacionada amb la previsió de premis, que en humans és la última a madurar (fins la tercera dècada!). És conegut el cas de Phineas Gage, que va patir una lesió al còrtex prefrontal i va perdre tota responsabilitat i inhibició social. El major premi sol ser l’acceptació social, com el rebuig social n’és un càstig. Per això és més fàcil treballar en cohesió social i quan se’ns reconeix la feina.

Noves dades sobre evolució humana a la llum de la paleogenètica (Carles Lalueza-Fox)

La Paleogenòmica és la disciplina que busca recuperar genomes del passat. S’estudia l’exoma, format pels exons (les parts codificants de l’ADN). El 2010 es va reconstruir el primer genoma d’un humà de fa 4000 anys i dos genomes de neandertals i denisovans.

El genoma antic es conserva millor en ambients freds que en càlids (per ara tots els genomes recuperats són de latituds més o menys altes; cap d’Àfrica). Com més antic és, més degradat està i també més danyat (desaminació de citosines, per exemple), i més contaminat per ADN ambiental (com ara per l’ADN de l’arqueòleg).

El primer pas és l’obtenció de la mostra (amb 20 o 50 mg sol ser suficient) i l’extracció de l’ADN. Sovint està barrejat amb ADN bacterià que representa una font de contaminació de la mostra, i que es descarta en processar informàticament les dades. L’eficiència, normalment molt baixa, és un paràmetre important. La cobertura és el número de vegades que hi era el genoma sencer (per exemple, 1,3x o 20x).

Amb els genomes recuperats es poden fer estudis de filogènia, interhibridació, adaptacions, trets físics, diversitat, consanguinitat entre neandertals… Això ha contribuït molt al canvi de la imatge que es té sobre els neandertals en els últims 150 anys.

Entre nosaltres i els neandertals hi canvien uns 90 gens, però calen estudis funcionals (molt complicats de dur a terme, per exemple en ratolins transgènics) per saber si aquests implicarien canvis fenotípics. Els humans moderns tenim un 2,5% de gens neandertals, el que suposa que els humans que van sortir d’Àfrica fa uns 50.000 anys es van creuar amb els neandertals. El coneixement d’aquest fet ha suposat un canvi de paradigma.

Alguns gens dels neandertals, adaptats a climes freds, podrien haver segut un avantatge per als humans africans que arribaven a Europa. Entre ells hi hauria gens del metabolisme dels lípids.

A la localitat de Denisova (Altai, Rúsia) es va trobar una mostra molt petita amb molt d’ADN, que ha resultat ser una línia paral·lela als neandertals a l’Àsia, que hauria arribat a ocupar tot el sud-est asiàtic. Els aborígens australians i melanesis tenen un 5% de genoma denisovà, més el 2,5% procedent dels neandertals. Els propis denisovans també tenen senyals d’hibridació amb algun ésser humà més antic (tal vegada Homo erectus?). La nova idea és que l’evolució humana ha tingut recurrents esdeveniments d’hibridació.

L’aparició als genomes antics de seqüències grans sense heterozigosi és senyal de consanguinitat. És el cas d’alguns individus neandertals i denisovans. Això podria ser conseqüència de la disminució del número poblacional (hi ha menys individus, s’acaben aparellant entre familiars). A mesura que els neandertals s’extingeixen són més consanguinis, la qual cosa té conseqüències negatives, com ara malalties per acumulació d’al·lels recessius.

Fa uns 10.000 anys la revolució agrícola del Neolític es va estendre des de l’Orient Pròxim a tota Europa. La dieta dels humans va canviar, i van aparèixer nous patògens relacionats amb la ramaderia (verola, sarampió…). Això va fer canviar el genoma respecte del dels caçadors-recol·lectors. Estudis genètics dels humans neolítics de La Braña (Burgos) ens mostren individus d’ulls clars i pell fosca (fins fa uns 7.000 anys!). Així, la pigmentació clara dels europeus actuals no estaria tan relacionada amb la radiació solar com amb el canvi de dieta. L’alimentació d’una societat agrícola està més basada en els carbohidrats que la d’una societat de caçadors-recol·lectors, i inclou menys vitamina D. Així, és un avantatge tindre una pell clara que sintetiza major quantitat d’aquesta vitamina.

La fabulosa història del pensament de Lucreci (Martí Dominguez)

Lucreci va ser un poeta del segle I abans de Crist que va difondre a la seua única obra, De rerum natura, una idea de la vida materialista i sense deus. Al cinquè llibre de l’obra parla d’evolucionisme. Els seus textos foren redescoberts a la Itàlia renaixentista del segle XV, i van influir molts artistes i pensadors: La primavera de Boticelli n’és un homenatge al text de Lucreci. També a altres grans personatges de la història, com Galileu, Diderot, Darwin o Dawkins. Martí, que a aquesta ponència presentava el seu llibre El somni de Lucreci, no considera aquests personatges fills d’una època sinó que, al contrari, són ells qui van marcar l’època; podrien no haver existit, i el nostre pensament no estaria en el punt en el que es troba ara.

L’actualització científica és una necessitat per als docents. No podem estar tota la nostra carrera ensenyant la ciència que vam aprendre a la facultat, ja que aquesta ja no és la mateixa. Per això cal agrair la iniciativa a la Universitat de València i a Juli Peretó, principal responsable de les Matinals.

Consulta el programa de la Matinal »