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 »