Una cucharada de azúcar

Los humanos somos una especie rara. Como pocas, hemos dejado una huella indeleble en nuestro planeta. Hemos encontrado formas de modificar el ambiente para cubrir nuestras necesidades, combatimos enfermedades, hemos alcanzado otros planetas, escribimos, leemos, desarrollamos cultura que nos permite generar y utilizar conocimientos, apreciar valores, costumbres y experiencias que podemos transmitir a otras generaciones. Y, sin embargo, nuestra especie no siempre fue tan “extraordinaria”.

A la memoria de mi amigo Fernando García Carreño.

Durante la infancia, la dicotomía entre bueno y malo, falso y verdadero, justo e injusto, héroe o villano suele parecer muy clara. Pero con el paso del tiempo, y con un mayor entendimiento del contexto de los hechos, las fronteras que delimitan estas dualidades pueden perder definición, dejan de ser tan precisas. Así es que, como lectores de la extraordinaria novela de Mary W. Shelley, Frankenstein o el moderno Prometeo, podemos llegar a justificar algunos actos abominables del desdichado monstruo que irresponsablemente creó el Dr. Víctor Frankenstein. En ciertos momentos de la trama se siente cierta compasión por “la criatura”, un ser inocente, de aspecto grotesco y deforme, que nace de materia inerte, cuya condición infernal se intensifica por la soledad, el desprecio y el horror que su imagen provoca en los demás, y podemos incluso comprender que cansado y decepcionado del inhóspito mundo que lo rodea, se convierta en un ser temido y brutal que puede crear desolación, que decide hacer que su creador, un enemigo vulnerable, tenga una existencia tan miserable y llena de tormentos como la suya.

Probablemente una de las partes más conmovedora de la novela es el momento en que la criatura se compara con Adán, el personaje bíblico del Génesis. Tras ser salvajemente atacado por los habitantes de una villa (aterrados por la repulsiva figura de la criatura), el aberrante ser logra evadirlos huyendo hacia un bosque, donde momentos después encuentra una diminuta choza de madera en la que se refugia clandestinamente. Ahí, aprende a leer y a hablar espiando a los habitantes de una cabaña contigua (propiedad de la familia De Lacey). Una noche en la que sale a buscar alimentos, encuentra ropa y algunos libros, entre ellos El Paraíso Perdido, el poema narrativo de John Milton sobre la caída de Adán y Eva. Este libro le genera profundas emociones a la criatura. En algún momento, la criatura se da cuenta de su orfandad: “Ningún padre veló mi infancia, ninguna madre me bendijo con sonrisas y caricias”, y más adelante menciona que, “…como Adán, no estoy unido por vínculo alguno a algún otro ser existente”. El nacimiento de ambos personajes, la criatura y Adán, no ocurrió como algo obvio y natural, sino que alcanzaron la vida por el mezquino deseo de alguien más. Aún más, a diferencia de Adán, a quien el Creador le otorga un nombre y lo diseña perfecto, feliz y próspero, Víctor Frankenstein no le da un nombre a la criatura y es abandonado a la desdicha y desamparo. Al hacer una comparación es notorio que Dios le proporciona a Adán un ambiente confortable y rico en recursos del que puede tomar todo lo necesario para satisfacer sus necesidades (o casi todo, ya que posteriormente se le prohíbe tener acceso al fruto prohibido), pero la criatura no es tan afortunada: indefenso, es relegado en solitario a un mundo hostil. Y, sin embargo, a lo largo de la novela queda claro que la miserable criatura, debido a sus cualidades (es inteligente, puede hablar y leer, tiene sensibilidad emocional), es maravillosamente humana, identidad que le niega la sociedad debido a su apariencia.

Casi 40 años después de haberse publicado Frankenstein, Charles Darwin publica en 1859 El Origen de las Especies en el que propone que la Selección Natural, un proceso que escruta de forma continua y silenciosa todas las variaciones que ocurren en los organismos “rechazando aquellas que son desfavorables, preservando e incorporando las benéficas”, es el mecanismo, casi exclusivo, que “fija” gradualmente los cambios evolutivos adaptativos de todos los seres vivos que habitan el planeta. Darwin culmina esta extraordinaria obra mencionando que “en este planeta que comenzó con pocas formas de vida…, han evolucionado y evolucionan, a partir de un principio tan sencillo (la Selección Natural), otras infinitas, bellas y maravillosas formas de vida”. Vale la pena subrayar que el talentoso Darwin excluyó de este libro un tema que podría haberle generado serios problemas en ese momento (se los generó años después): el origen y evolución del hombre. En El Origen de las Especies lanzó en un par de ocasiones el disimulado comentario de que “se arrojará luz sobre el origen del hombre y su historia”.

Y el momento de exponer sus ideas sobre el origen del hombre finalmente llegó. Pero no por convicción de Darwin, no por una necesidad de exponer su idea del origen del hombre, sino por la imprudencia de su amigo Wallace. Alfred Russel Wallace, cercano colaborador de Darwin, lo impulsó, de formas muy diferentes, a publicar tanto El Origen de las Especies como El Origen del Hombre y la selección en relación con el sexo. Alrededor de 1854, en un viaje por el archipiélago malayo, Wallace comenzó a plantearse la idea de que la Selección Natural podía ser un mecanismo evolutivo, por lo que en 1858 envió a Darwin un escrito describiendo su teoría. Este fue el catalizador para que Darwin publicara El Origen de las Especies. Años después, un desliz de Wallace arrastró a Darwin a publicar Origen del Hombre y la selección en relación con el sexo. Por alguna extraña razón, Wallace se aficionó vigorosamente con el “espiritismo” y comentó que la Selección Natural no era suficiente para explicar ciertas características humanas (como el intelecto humano), y sugirió que estas habían sido “diseñadas” por “una inteligencia superior”. Esto incomodó profundamente a Darwin. El desdén de Wallace (quien pasó los últimos años de su vida buscando la forma de comunicarse con las almas de los muertos) a la Selección Natural impulsó, nuevamente, a Darwin a publicar su teoría sobre el origen y evolución del hombre. Así, la publicación en 1871, del Origen del Hombre y la selección en relación con el sexo, remarca dos objetivos: “…en primer lugar, demostrar que las especies no se “crearon” por separado y, en segundo lugar, que la Selección Natural es el principal agente de cambio…”. En este libro Darwin expone que las “facultades superiores del ser humano”, como la inteligencia o moralidad, son resultado de un proceso evolutivo a partir de antepasados de apariencia simiesca dirigido principalmente por la Selección Natural y auxiliado de forma menos rigurosa por la Selección Sexual (dejando claramente a un lado la participación de espíritus). Darwin argumenta que los seres humanos somos iguales al resto de los animales y, por lo tanto, somos producto de la evolución mediada por la Selección Natural. Darwin no fue consciente de la tormenta que su teoría provocaría. La conclusión de que nuestro origen converge con algún primate simiesco escandalizó a la Inglaterra Victoriana a tal grado que se dice que la indignada esposa del obispo anglicano de Worcester le comentó a otra dama de alta sociedad: "¡Descendemos de los simios! Querida, esperemos que no sea verdad, pero de serlo, recemos para que no se haga de conocimiento público". Es lamentable pensar que su revolucionaria idea hizo de Darwin y su familia blanco de innumerables burlas y caricaturas.

En El Origen del Hombre Darwin menciona que en “relación al cerebro y las facultades mentales asociadas, no hay diferencias fundamentales entre el hombre y los mamíferos superiores… ya que es evidente que estos poseen cierto nivel de razonamiento”. La pregunta obligada es: si compartimos una historia evolutiva y no hay diferencias fundamentales entre nosotros y los simios, ¿qué nos hizo tan diferentes a nivel cognitivo? ¿Qué hace tan humana a la criatura de Frankenstein?

El 11 de febrero de 2001 el titular del periódico dominical británico The Observer anunciaba “los secretos del comportamiento humano: revelados”. La publicación mencionaba que, de acuerdo con Craig Venter (un científico estadounidense propietario de la compañía Celera que tuvo un papel importante en la secuenciación del genoma humano), debido a que el número de genes que conforman el genoma humano (unos 30,000, casi el doble que los de la mosca de la fruta) era mucho menor al esperado (entre 100,000 y 150,000), no era la cantidad de genes lo que nos hizo diferentes a otros animales. Además, la publicación sugería que “la diferencia clave radica en la forma en que se regulan los genes humanos en respuesta a la estimulación ambiental en comparación con otros animales”.  Es decir, según lo publicado, la clave para entender nuestros actos, lo que nos distingue de otros animales, es el ambiente, no los genes.

Hoy, se sabe que el comportamiento humano debe explicarse tanto por nuestra naturaleza (muy a pesar de lo que opinaba Craig Venter, nuestros genes nos definen muy bien) como por el ambiente que nos rodea. Son los genes lo que le permite a nuestro cerebro aprender, recordar, imitar, absorber cultura y expresar sensaciones. Los genes no son meras estructuras inalterables, son las unidades físicas básicas y funcionales de la herencia, y están activos durante la vida de cada organismo que habita nuestro planeta y, por supuesto, responden al ambiente que nos rodea, se manifiestan con base a la experiencia que han adquirido por miles de millones de años. Como bellamente lo expresó el Dr. Matt Ridley en su libro Nature via Nurture, los genes son “la causa y la consecuencia de nuestras acciones”.

Por otro lado, también se ha sugerido que somos producto del ambiente. El razonamiento es el siguiente: solamente 1.5% del genoma humano difiere del de un chimpancé (nuestro pariente evolutivo más cercano). Es decir, de los casi 30,000 genes que conforman nuestro genoma, 29,550 son prácticamente idénticos a los de los chimpancés. Son solo 450 genes los que nos hacen humanos, diferentes. Por supuesto, esto se puede entender de otra manera: cada uno de los genes humanos y de los chimpancés son casi idénticos, salvo en el 1.5% de su composición. Si ambos organismos poseemos genes casi idénticos y aun así somos tan diferentes, resulta obvio suponer que las diferencias entre ambas especies deben derivar de algún otro factor. Sin embargo, esta idea es poco precisa. Los humanos poseemos más de 400 tipos diferentes de células, cada una de las cuales contiene exactamente el mismo ADN que las otras. No hubo necesidad de que la naturaleza inventara diferentes genes para cada tipo celular. Basta con encender y apagar la expresión de algunos genes en ciertos momentos, para obtener células tan diferentes (tanto morfológica como funcionalmente) como una neurona y un miocito (célula muscular). Es claro que estos cambios en la expresión de los genes, aparentemente sutiles, pudieran ser suficientes para crear una nueva especie sin tener que modificarlos.

Y, sin embargo, es innegable que el ambiente también nos moldeó. Lo que nos rodea, ha reforzado nuestra naturaleza.

Cuatro gramos (g) de glucosa, aproximadamente una cucharadita de azúcar, circulan en el torrente sanguíneo de una persona que pesa 70 kilos. No obstante, los requerimientos corporales de esta azúcar, cuyo metabolismo genera “fácilmente” gran cantidad de energía, son mucho mayores: un adulto requiere cerca de 200 g de glucosa al día. De todos nuestros órganos, el cerebro es el que consume más energía al día. El pensamiento, la memoria, el aprendizaje diario, el control de las funciones vitales diarias del resto de los órganos, el procesamiento de la información que recibimos a través de nuestros sentidos, y la coordinación de nuestros movimientos, entre otras muchas funciones, hacen que el cerebro de una persona de 70 Kg requiera entre 96 y 130 g diarios de glucosa (4 - 5.5 g/h). Una cucharada de azúcar por hora. Diversos estudios han demostrado que, en reposo, el cerebro humano participa aproximadamente en el consumo del 20-25% de la glucosa que se utiliza diariamente, lo cual es casi el doble de lo que requiere el cerebro del chimpancé, nuestro pariente evolutivo más cercano (aunque se avergüence la esposa del obispo de Worcester). Más aún, actualmente se reconoce que, durante su desarrollo, desde la infancia hasta la adultez, el cerebro humano requiere un casi el doble de este porcentaje (40-50% del total de glucosa requerida diariamente).

Hace cerca de 3.5 millones el cerebro de la especie de homínido bípedo prehumano Australopithecus afarensis (la famosa Lucy) tenía un volumen de tan solo unos 450 mL. Hoy, el volumen que ocupa el cerebro de un adulto humano es casi tres veces mayor (1330 mL). Además, la evidencia paleoneurológica sugiere que durante nuestro proceso evolutivo la organización del cerebro sufrió modificaciones en múltiples ocasiones, entre las que se incluye una reducción del córtex visual primario (que procesa la información sobre objetos estáticos y en movimiento) y una expansión del córtex de asociación posterior (relacionado con funciones cognitivas como el lenguaje pensamiento y percepción). Estos cambios implicaron necesariamente la generación y consumo de una gran cantidad de energía.

Si bien es claro que cerebros más grandes (como el de humanos, ballenas y delfines) se pueden asociar con mayores habilidades cognitivas, la relación entre el tamaño del cerebro y la inteligencia es compleja y no siempre directa. Sin embargo, sí se puede afirmar que poseer un cerebro grande requiere mucha más energía que la de un cerebro más pequeño. Esto podría implicar que los animales con cerebros más grandes tienen un metabolismo que genera más energía o que poseen una “herramienta” que les permite obtener energía extra.

A fines de 2024 un grupo de investigadores liderado por la Dra. Katherine Amato hipotetizaron que el microbioma intestinal podría desempeñar un papel estratégico para satisfacer los requisitos energéticos que habrían facilitado la evolución, crecimiento y mantenimiento del cerebro humano. Y para demostrar esto realizaron un elegante experimento. Los investigadores inocularon los microbios que colonizan el intestino grueso de dos primates considerados como especies que “priorizan el cerebro”, ya que exhiben un muy rápido crecimiento cerebral postnatal (humano y mono ardilla), y de una especie de primate con una tasa de crecimiento cerebral más reducida (macaco), en un tipo especial de ratones de laboratorio que han crecido libres de cualquier microorganismo y que se crían en condiciones de esterilidad. Los resultados fueron sorprendentes: mientras que los ratones inoculados con microbiota intestinal de humanos y monos ardilla desarrollaron un metabolismo con mayor producción y consumo de energía, los ratones inoculados con microbiota intestinal de macacos almacenaron más energía en forma de grasa. Esto sugiere que la comunidad microbiana intestinal que nos ha acompañado desde hace millones de años desempeñó un papel relevante en el desarrollo de un metabolismo que incrementó el presupuesto energético que demandó y estimuló la evolución de cerebros cada vez más grandes.

Esto indica que ni nuestro genoma ni el ambiente, por separado, son la base de lo que nos hace humanos; ambos coexisten, se refuerzan y nos robustecen. Nuestro genoma y el ambiente danzan, interminablemente unidos, a un ritmo lento. Y como en cualquier danza, cada uno de estos incansables artistas íntimamente ligados responde a los movimientos del otro, moldea, mediante la comprensión del movimiento, la postura y cadencia del otro, generando una obra audaz y maravillosa: el cerebro humano.

Referencias

Mallott, E.K., Kuthyar, S., Lee, W., Reiman, D., Jiang, H., Chitta, S., Waters, E.A., Layden, B.T., Sumagin, R., Manzanares, L.D., Yang, G.Y., Sardaro, M.L.S., Gray, S., Williams, L.E., Dai, Y., Curley, J.P., Haney, C.R., Liechty, E.R., Kuzawa, C.W., Amato, K.R. 2024. The primate gut microbiota contributes to interspecific differences in host metabolism. Microbial Genomics, 10(12):001322. doi: 10.1099/mgen.0.001322.