La inevitable ciencia de los bichos raros

Ciencia infusa

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En la crisis actual, la mayor parte de los recortes en fondos públicos para la ciencia ha afectado a la investigación básica, esa ciencia que muchos de los que no son científicos y que, además, tienen responsabilidades en la política o en la economía, consideran inútil y sin objetivos socioeconómicos, en fin, un derroche sin sentido. Patricia Brennan y sus colegas, de la Universidad de Massachusetts en Amherst, nos cuentan como hay quien califica, literalmente, de basura algunos de los proyectos de investigación con financiación gubernamental. Como ejemplo mencionan el estudio del pene de los patos, de los camarones corriendo en una cinta, de las ardillas robóticas o del sexo de los caracoles. En fin, son estudios típicos de organismos con morfologías no muy populares y conductas inverosímiles que no parecen tener una aplicación fácil para la mencionada innovación, esencial en nuestra cultura industrial. Son los bichos raros e inútiles. Y, sin embargo, en la historia de la ciencia abundan los ejemplos de la utilidad de la investigación básica, incluso dejando de lado la importancia del conocimiento, sin más, de nuestro mundo, con animales que parecen, y lo son para muchos responsables de la política científica, inútiles y raros. Por ejemplo, el 75% de las enfermedades que nos aquejan están provocadas por microorganismos que, en algún momento de su ciclo vital, están relacionados con alguna o algunas especies animales de las calificadas, repito, como raras o inútiles. Algo parecido se podría decir de los cultivos en la agricultura o de los peces en las pesquerías. Veamos algunos bichos raros e inútiles que fueron y son importantes.

La inevitable ciencia de los bichos raros

Nos vamos a Estocolmo, a los años treinta, exactamente a 1933. Acaban de conceder el Premio Nobel de Medicina a Thomas Hunt Morgan, el primer genético en conseguirlo, por “sus descubrimientos relativos a la función de los cromosomas en la transmisión de la herencia”. Su Conferencia Nobel tiene fecha de 4 de junio de 1934 y, en sus 16 páginas, menciona varias veces el modelo biológico, la especie con la que trabajó e hizo sus descubrimientos, la mosca de la fruta o del vinagre, Drosophila melanogaster. Una mosca diminuta, casi imperceptible para los no entendidos, pero que investigadores anteriores a Morgan habían demostrado que tenía, en sus glándulas salivares, unos cromosomas gigantes cuya estructura y cambios en la morfología se podían seguir con facilidad al microscopio.

No solo Morgan recibió el Nobel por sus trabajos en Drosophila, también se le concedió en 1946 a Hermann Muller, su compañero de laboratorio. Y alguno más reciente, en 1995, fue a Edward Lewis, Christiane Nüslein-Volhard y Eric Wieschaus, por sus trabajos del control genético del desarrollo embrionario en Drosophila, o a Jules Hoffmann en 2011 por sus estudios de la inmunidad innata de insectos.

Ya ven, de los cromosomas gigantes en una mosca diminuta a la obtención de Premios Nobel ocho décadas más tarde. Volvamos a Estados Unidos, de donde hemos partido en este viaje con la Drosophila, desde la Universidad Columbia de Nueva York, donde trabajaba Morgan con sus moscas, y vamos a la Universidad de Texas en la que estaba Theophilus Shickel Painter, que en aquellos años treinta publicó un artículo impactante en Science con imágenes de los cromosomas gigantes de las glándulas salivares de Drosophila melanogaster. Era el artículo que citaba Morgan cuando publicaba sus resultados sobre la herencia y los cambios en los cromosomas de nuestra mosca diminuta.

Pero todavía podemos ir más lejos en estas investigaciones inútiles sobre un bicho raro como Drosophila, y nos vamos un siglo atrás, hasta 1830. Aquel año Johann Wilhelm Meigen, profesor particular de muchas familias ricas y aficionado de gran nivel a las ciencias naturales, sobre todo a la zoología, y desde Aquisgrán, en Alemania, publicó su Systematische Beschreibung der bekannten europäischen zweiflügehgen Insekten, volumen 6, donde se describía por primera vez nuestra mosca con este texto en latín: Capite thorace pedibusque luteis; abdomine nigro. Había capturado los ejemplares en los puertos alemanes de Kiel y Hamburgo.

Nuestro entomólogo aficionado era el quinto de ocho hijos y fue educado en casa por amigos y parientes, gustó desde joven de la historia natural, en particular de la plantas y los insectos, sobre todo los dípteros. Sobrevive y se da a conocer con clases particulares, trabajando para el gobierno y como tutor y consejero de comerciantes, nobles y reputados naturalistas. Siempre fue lo que se denomina un entomólogo aficionado pero, por su enorme trabajo y sutileza en la clasificación de especies, se le considera el padre de la Dipterología; a los 83 años, sólo ocho semanas antes de su muerte, recibió el título de doctor.

Desde Aquisgrán hasta Estocolmo, pasando por Nueva York y Texas, hemos seguido la pista de esas investigaciones inútiles sobre bichos raros. Con muy poco interés a juicio de algunos. Pero no nos vamos a detener aquí, vamos a seguir nuestro viaje tras los bichos raros.

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Volvemos a Estocolmo y vamos a encontrar otro bicho raro que lleva al Premio Nobel. Esta vez es el nematodo del suelo Caenorhabditis elegans y el Premio Nobel es el de 2002 y se llama, seguro que lo recuerdan, Sydney Brenner. Se le concedió por “sus hallazgos sobre la regulación genética del desarrollo de los órganos y de la muerte celular programada”. Y todo esto lo estudió en el nematodo del suelo que antes nombraba. Es transparente y, por tanto, es fácil observar los cambios en sus órganos internos, es pequeño, algo así como 1 milímetro de longitud, es fácil de criar en el laboratorio y tiene un desarrollo embrionario, típico de nematodos, muy estricto y regular. Tiene un número fijo de células cuando es adulto, exactamente 1031 en los machos, y se conoce de todas ellas su origen embrionario. Por tanto, es relativamente sencillo controlar cuándo y dónde se producen los cambios durante la formación de los órganos.

Sydney Brenner ya utilizaba Caenorhabditis a principios de los sesenta para el estudio del desarrollo de su sistema nervioso. En 1963 escribió que para hacer genética molecular “se deben usar organismos extremadamente sencillos” y que “pienso que tengo un buen candidato en la forma de un pequeño gusano nematodo, Caenorhabditis… Para empezar, nos proponemos identificar cada célula en el gusano y trazar sus linajes. También investigaremos la constancia en el desarrollo y estudiar su control genético…”. Ya en los setenta había publicado algunos hallazgos en la genética y la embriología de Caenorhabditis.

Y, como ocurría con Drosophila, no fue el único Premio Nobel en que aparecía nuestro gusano, los de 2006 y 2008, sin entrar en detalles, también tienen que ver con el mismo animal de laboratorio. Pero todo empezó años atrás, en 1900 y en Argelia. Emile Maupas fue quien primero lo describió después de aislarlo de dos muestras de suelo de los alrededores de Argel. Su descripción incluye unos dibujos excelentes con detalles todavía útiles. Maupas había nacido en 1842 en Francia, estudió humanidades y, en 1867, fue nombrado conservador de la Biblioteca de Argel. Además, era zoólogo y botánico aficionado y exploró Argelia recogiendo muestras y clasificando especies, muchas de ellas desconocidas hasta entonces. Se convirtió, como vimos con Meigen al tratar de Drosophila, en un experto muy reconocido, entró en la Academia de Ciencias de París y todavía hoy se le considera uno de los padres de Protozoología.

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Hemos estado en otra investigación sobre un bicho raro que nos ha llevado, esta vez, de Argel a Estocolmo pasando por Cambridge. Y ahora mi tercer ejemplo de investigación con un bicho inútil y raro. De nuevo, nos vamos a Estocolmo y a varios Premios Nobel. Esta vez será un erizo de mar, el equinodermo Arbacia punctulata. Por lo menos esta vez no es un bicho raro absolutamente inútil pues hay quien se lo come. Algo es algo.

Vamos a Estocolmo donde esta vez es Tim Hunt quien recibe el Premio Nobel en 2001 por “sus descubrimientos de los reguladores del ciclo celular”. Los reguladores son las ciclinas, proteínas que con su presencia y ausencia consiguen que el ciclo celular avance o se detenga. El descubrimiento se hizo en los huevos fertilizados de Arbacia en el momento en que inician la primera división celular que llevará a las dos primeras células del embrión. En 1982, Tim Hunt organizó un experimento que demostró que, durante esa primera celular, había una proteína que aparecía y, después, desaparecía. Cuando la identificó observó que controlaba esa primera fase de la división celular y que debía desaparecer para que se formasen las dos primeras células. Más adelante encontró que no solo había una proteína sino que eran varias las que se iban turnando en el control según la división avanzaba. Las llamó ciclinas y por estas proteínas reguladoras del ciclo celular recibió el Premio Nobel.

Arbacia punctulata aparece en la costa este de Norteamérica y llega hasta México y el Caribe. Por tanto, es fácil de conseguir para los naturalistas de Estados Unidos y de Europa. Muy conocido desde el siglo XVIII, ya en el XIX fue muy estudiada su reproducción por los científicos de la época. A mediados del siglo XIX se describe la fertilización y el desarrollo del embrión y así se preparó el camino a los trabajos de Tim Hunt un siglo más tarde.

Quien primero describió y clasificó esta especie fue uno de los científicos más prestigioso e influyente de finales del siglo XVIII y principios del XIX: Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, chevalier de Lamarck. El equivocado antecesor, en cuestiones de evolución, de Charles Darwin, que defendió los cambios en las especies a través de la herencia de los caracteres adquiridos, fue el que describió a nuestro erizo de mar. Lo hizo en 1816, en uno de los volúmenes de su monumental “Historia natural de los animales sin vertebras”. Dice que es “especie bonita y muy notable”.

En este último ejemplo, viajamos de la costa este de Norteamérica a París y, de esta ciudad, a Woods Hole, Massachusetts, donde Tim Hunt hizo su primer experimento con ciclinas, para terminar en Estocolmo de nuevo.

En resumen, tres ejemplos de investigaciones hechas con bichos raros e inútiles durante decenas de años para terminar, como quien no quiere la cosa, en Estocolmo recibiendo un Premio Nobel. Esos bichos raros han sido la causa de mucho de lo que ahora sabemos de la herencia genética, el desarrollo embrionario o la división de las células, por mencionar únicamente los tres temas que he comentado en este texto. Pero, también es evidente que lo que estudiamos con bichos raros no sabemos si llevará al Premio Nobel o, simplemente, a algún descubrimiento importante, aunque sí podemos suponer lo contrario y hasta afirmar que sin la ciencia de los bichos raros, los descubrimientos que he descrito no se hubieran dado, por lo menos, de la forma y en el tiempo en que se hicieron. Por ello, hay que reivindicar con energía y convencimiento que, aunque haya quien dude, el verdadero futuro de la ciencia está en la investigación básica. Y lo mismo se puede decir de la ciencia aplicada y la tecnología cuyo futuro está, repito, en la investigación básica.

Referencias:

Brennan, P.L.R. et al. 2014. Oddball science: Why studies of unnusual evolutionary phenomena are crucial. BioScience DOI: 10.1093/biosci/bit039.

Brenner, S. 1974. The genetics of Caenorhabditis elegans. Genetics 77: 71-94.

Evans, T. et al. 1983. Cyclkin: A protein specified by maternal mRNA in sea urchin eggs that is destriyed at each cleavage. Cell 33: 389-396.

Förster, J.A. 1974. On the life and influence of J.W. Meigen. Mosquito Systematics 6: 79-88.

Haag, E.S. et al. 2007. Caenorhabditis evolution: if they all look alive, you aren’t looking hard enough. Trends in Genetics 23: 101-104.

Keller, A. 2007. Drosophila melanogaster’s history as a human commensal. Current Biology 17: R77-R81.

Letsou, A. & D. Bohmann. 2005. Small flies – Big discoveries: nearly a century of Drosophila genetics and development. Developmental Dynamics 232: 526-528.

Morgan, T.H. 1910. Sex limited inheritance in Drosophila. Science 32: 120-122.

Tewksbury, J.J. et al. 2014. Natural History’s place in science and society. BioScience doi: 10.1093/biosci/biu032.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

8 comentarios

  • Avatar de Usuario

    Pero investigaciones completamente absurdas si que hay, no?

    Dado que el dinero no es infinito, hay que elegir entre investigaciones más importantes y menos importantes, osea, con financiación y sin ella.

    • Avatar de Copépodo

      Usuario: ¿Con investigaciones absurdas te refieres a que no tengan posibilidad de aplicación? Porque entonces no podría estar más en desacuerdo. Entiendo que una investigación puede ser absurda si no está destinada a generar nuevo conocimiento, si está mal planteada o diseñada, repetida, si no se publica, etc, pero no estamos hablando de eso (creo), sino de la valoración que merecen aquellas cuya aplicación no puede anticiparse, o que quizá nunca se apliquen. Creo que todos estaremos de acuerdo en que el dinero público destinado a investigación debe ser escrupulosamente gestionado y que unas líneas pueden tener preferencia sobre otras en función de lo necesarias que resulten en un momento dado. Ahora bien, los ejemplos que escoge Eduardo Angulo demuestran que hay que diversificar los recursos y dedicarlos también a investigación básica para que la investigación aplicada siga teniendo futuro. Lo que yo digo es que además la justificación de enriquecer nuestro conocimiento debería ser igualmente valiosa por sí misma. Eso es muy distinto de ser «absurdo».

  • Avatar de Copépodo

    Lo primero, y ante todo, quiero decir que me ha gustado mucho este repaso a la ciencia de los «bichos raros», no sólo por cómo lo has contado sino porque la cuestión de fondo es una verdad como un castillo: puesto que no se puede predecir dónde estarán las aplicaciones del mañana, hay que mantener viva y activa la investigación básica como garantía de que en el futuro encontraremas más de esas aplicaciones. Esto, además, es un arma poderosa para justificar inversiones económicas bien diversificadas en todos los campos fundamentales de la ciencia.

    Sin embargo quería añadir un comentario al respecto algo más personal: justificar la investigación básica mediante la potencialidad de que se convierta en aplicada lleva un tácito reconocimiento de que la ciencia básica que sigue siendo básica para siempre es un «mal menor», un subproducto del mecanismo investigador. Dicho en otras palabras: si pudiésemos anticipar qué líneas de investigación obtendrían aplicaciones en el futuro, ¿Podríamos seguir justificando la investigación básica?

    Sé que me paso de idealista cuando reivindico que, al margen de las posibles aplicaciones, me gustaría que una sociedad madura y civilizada entendiera que la investigación de organismos raros, sin interés económico o sin posibilidades de convertirse en organismos modelo, merece la pena por sí misma en la medida en la que incrementa nuestro conocimiento científico de la biosfera y de la evolución. Eso (opino) debería ser una verdad ampliamente reconocida por la población, que debería ver con buenos ojos que se destinara una cantidad equilibrada de fondos públicos a cuestiones como esa, o a la composición de la la galaxia de Andrómeda, incluso aunque no fuesen esperables aplicaciones (si las hay, bienvenidas sean, por supuesto).

    Como investigador de organismos sin oficio, beneficio ni especial interés económico, me consta que a menudo no hay ninguna otra forma de justificar el trabajo propio que tirar de aplicaciones, reales o potenciales, pero lo cierto es que no es la remota-pero-real posibilidad de encontrar un compuesto anticancerígeno lo que motiva a la mayor parte de los investigadores de animales y plantas «no modélicos», sino un sincero interés por aprender y por entender. Sé de primera mano que la solución fácil para justificar estos proyectos es hablar de aplicaciones potenciales, pero cada vez sospecho más a menudo que limitarse a ese argumento es un arma de doble filo y que hay que complementarlo con un intento sincero de cultivar la convicción de que el conocimiento en sí mismo es una justificación igualmente poderosa a todos los niveles.

    Lo dicho, enhorabuena por el artículo.

    • Avatar de Eduardo Angulo

      Totalmente de acuerdo. Lo sugiero en el texto cuando menciono, y dejo de lado porque no es el tema de lo que trato, que conocer el mundo sin más, sin beneficio ni planificación, es importante de por sí mismo. No se necesitan más razones, nuestra biología de primates curiosos y juguetones nos obliga a ello y nuestro raciocinio nos justifica para hacerlo.

  • Avatar de Juan Ignacio Pérez Iglesias

    Cualquier país con aspiraciones debería dedicar recursos a cultivar el conocimiento. Haciendo eso favorece el progreso del país y, a medio y largo plazo, el bienestar de sus ciudadanos. Y también ayuda a que ese país sea más libre. Los efectos de la investigación que contribuye simplemente a ampliar el conocimiento son sistémicos; a través de diferentes mecanismos -un tanto difusos algunos- el capital humano formado desarrollando esa actividad acaba incidiendo de forma positiva en el conjunto de la sociedad.
    He desarrollado estas ideas aquí, en el Cuaderno (perdón por el autobombo) en estas anotaciones:
    Ciencia y libertad: https://culturacientifica.com/2011/06/23/ciencia-y-libertad/

    Sin ciencia no hay progreso https://culturacientifica.com/2012/05/02/sin-ciencia-no-hay-progreso/
    Premios Nobel y transferencia tecnológica: https://culturacientifica.com/2013/01/20/premios-nobel-y-transferencia-tecnologica/

  • […] Hablando de cómo se hace la ciencia tenemos que recordar que muchos de los avances biológicos relacionados con los humanos, entre otras especies, se realizan estudiando animales modelo. Eduardo Angulo nos presenta la importancia de tres de ellos en La inevitable ciencia de los bichos raros. […]

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