sábado, 17 de agosto de 2013

Vida espejo y Mundos espejo


George Church es un científico dedicado a la Biología Sintética del que se habló mucho en la prensa cuando propuso que se podría clonar un Neandertal a partir del genoma ya disponible, inyectándolo en un óvulo humano e implantándolo luego bien en un chimpancé hembra, o en el útero de una madre humana de alquiler. Hablaba de ello en su libro Regenesis, escrito con Ed Regis. En este libro plantea también un tema, todavía perteneciente a la ciencia-ficción, que me ha parecido muy interesante y curioso. Vamos primero con la ciencia.

La quiralidad es la propiedad que tiene un objeto de no ser superponible con su imagen  especular, lo mismo que la mano derecha e izquierda no son superponibles sino que son como imágenes en un espejo. Los compuestos químicos tanto orgánicos como inorgánicos existen en dos formas, como nuestras dos manos, que se llaman enantiómeros o isómeros ópticos. Lo interesante es que los dos enantiómeros no tienen las mismas propiedades físicas, por ejemplo desvían el plano de la luz polarizada en direcciones diferentes, la forma D (dextrógira) hacia la derecha y la forma L (levógira) hacia la izquierda. También se las llama forma R (de rectus en latín, derecho) y forma S (de sinister, izquierdo). La mezcla en cantidades iguales de ambos enantiómeros se llama mezcla racémica y es ópticamente inactiva.

Pero este hecho es importante por otras muchas razones. Por ejemplo, los medicamentos no son igual de eficaces en una forma que en otra, la R-Adrenalina es más potente que la S-Adrenalina, y hoy en día se comercializan ya fármacos que no son mezclas racémicas sino que se han purificado y llevan en su composición sólo el enantiómero activo. Si hubiéramos sabido en los años 50 del siglo pasado que cada enantiómero tiene efectos farmacológicos diferentes nos habríamos ahorrado el desastre de los efectos teratogénicos de la Talidomida. La Talidomida se utilizó entre 1957 y 1961 para los vómitos del embarazo en una mezcla de los dos enantiómeros. Pero resulta que la R-Talidomida es sedante y cura los vómitos pero la S-Talidomida es teratógena. Otro ejemplo de la influencia de la quiralidad es el del carbono orgánico disuelto en los océanos, ya que según sea de un tipo o de otro puede hacer que el carbono persista en los océanos por milenios.

Pero ahora vamos con la parte de ficción. La cuestión es que una célula espejo o un organismo espejo (es decir, un organismo compuesto de productos químicos que fueran la imagen especular de los naturales) podría ser resistente a prácticamente todos los parásitos, incluidos los virus, y esto son palabras mayores. Como decíamos, en la naturaleza, por razones desconocidas, las biomoléculas prefieren una de las dos formas. La vida no es ambidiestra sino que los azúcares del ADN y ARN son diestros y los aminoácidos y proteínas son zurdos. Si podemos hacer moléculas espejo de las moléculas naturales podríamos hacer una vida espejo. La vida espejo sería el resultado de cambiar la “mano”  de todo el organismo y de sus componentes, de manera que tendríamos una imagen especular de absolutamente todo desde el nivel atómico al macromolecular. Esta vida espejo sería exactamente igual que la normal en todos los sentidos pero sería radicalmente diferente  en su resistencia a los virus y patógenos. La vida espejo sería inmune a los virus porque las interacciones moleculares  de la vida son exquisitamente sensibles a la quiralidad de los átomos y moléculas. Los virus normales no reconocerían un organismo espejo como una forma auténtica de vida cuyas células pueden ser invadidas e infectadas.

Esta resistencia a los virus sería un logro enorme pero habría que pagar un precio. La vida espejo no podría digerir la comida normal con sus enzimas espejo, y habría que diseñar, desarrollar y cultivar todo tipo de comida espejo para los hombres espejo del futuro. Otro problema hipotético es que podrían aparecer biohackers que sintetizaran virus espejo, y otros patógenos espejo, y entonces se esfumarían todas las ventajas de diseñar hombres y vida espejo. Imaginemos que se produjera esa transición a seres humanos espejo en el futuro. Durante un tiempo convivirían seres humanos normales y espejo. Los humanos espejo olerían diferente. Miembros de las dos “especies” se podrían casar pero tener hijos sería extraordinariamente complicado, aunque es de suponer que si somos capaces de crear humanos espejo tendríamos ya la tecnología para hacer hijos de la “mano” que quisiéramos. Por último, nos enfrentaríamos a riesgos todavía imposibles de prever. No hay manera de predecir qué tipo de interacciones tendrían las biomoléculas entre sí según su quiralidad y podría haber sorpresas muy desagradables.
George Church

Lo mismo que la materia que vemos en el cosmos existe porque hay más materia que antimateria (una parte por billón más de materia que de antimateria), si hubiera cantidades iguales de moléculas D y L la vida no existiría. En el futuro podríamos cambiar la quiralidad de las moléculas, crear un mundo espejo libre de pestes e infecciones pero podría tener consecuencias medioambientales imprevisibles. También podrían proliferar enzimas capaces de atacar la vida espejo, enzimas que ahora son raras pero que tendrían su oportunidad si diéramos ese paso. Como comentábamos, podría aparecer bioterrorismo espejo y seguramente odio espejo, guerras espejo, crisis económicas espejo y políticos espejo con su corrupción espejo. No sé si la moralidad de este lado del espejo es dextrógira o levógira pero no creo que la del otro lado sea mejor. En definitiva, igual mejor quedarse de momento a este lado del espejo a pesar de los virus.

@pitiklinov

miércoles, 14 de agosto de 2013

Evolución de la vejiga urinaria


Esta entrada va un poco en broma. Es una ocurrencia que me ha parecido muy simpática de Robert Sapolsky. En su libro Why zebras don´t get ulcers, está hablando de la respuesta cardiovascular durante el estrés y habla de la vasopresina, que bloquea la diuresis y, sin venir mucho a cuento, le plantea al lector una de las grandes preguntas sin respuesta de la  ciencia moderna: ¿por qué tenemos vejigas? ¿para qué demonios sirven?

Dice que son un gran invento si eres un hámster o un perro, porque así las puedes llenar de orina y luego  te dedicas a andar por ahí marcando tu territorio para avisar a los vecinos, pero que eso es inútil en el caso del ser humano. Una vejiga es lógica en animales que utilizan especialmente el olfato pero en nuestro caso es un lugar de almacenamiento aburrido e inadecuado. Los riñones, para Sapolsky, sí son un órgano con sentido porque reabsorben la orina, por medio de hormonas de un tipo u otro el riñón regula el balance de líquidos y nos permite eliminar o retener más líquido según las circunstancias. Pero una vez que la orina deja los riñones ya no puede ser reabsorbida y podría ser eliminada directamente, le podríamos decir adiós y punto, que te vaya bien. En el caso de un peligro, una emergencia, o un estrés, vemos mejor el peso muerto que es la vejiga, así que cuando tenemos que esprintar en la sabana huyendo de algún depredador lo primero que hacemos es vaciar la vejiga. Claro que en el mundo moderno eso significa que nos meamos los pantalones cuando tenemos alguna situación de emergencia.

Ni corto ni perezoso, Sapolsky encarga a una de sus estudiantes, Michelle Pearl, que llame a los urólogos más importantes de USA y que les  pregunte a ver por qué evolucionaron las vejigas. Uno de los urólogos, con buen tino, le dio la vuelta al argumento del perro para señalar que si no tuviéramos vejiga estaríamos dejando un rastro continuo de orina que señalaría nuestra localización a posibles depredadores. Pero el mismo urólogo señala que esta hipótesis tiene un problema y es que los peces también tienen vejigas y ellos en el medio acuático, supuestamente, no tienen que preocuparse de dejar rastros. Un grupo de urólogos dijo que tal vez la vejiga actúa de buffer entre el exterior y el riñón para prevenir infecciones, pero parece extraño que un órgano exista para evitar infecciones a otro órgano. La propia Pearl sugiere que tal vez evolucionó para la reproducción masculina, la acidez de la orina es dañina para los espermatozoides y tendría sentido hacer un lugar de almacenamiento para apartar la orina del camino de los espermatozoides.
Robert Sapolsky

Otros urólogos planteaban que sería un gran inconveniente social no tener vejiga a la hora de ir al cine o al teatro, o en cualquier reunión social. ¡Imaginaos cómo serían los actos sociales sin vejiga! Pero, claro, la evolución no hace las cosas con millones de años de anticipación y, por supuesto, no diseñó la vejiga para que pudiéramos estar cómodos en nuestros parties. Por otro lado, comenta Sapolsky que en su observación de los mandriles se ha dado cuenta de que, en realidad, no hacen mucho uso de ella y que no se aguantan las ganas nunca y se descargan cuando lo necesitan sin muchos miramientos. La mayoría de los urólogos reconocieron, sin embargo, que no se les había ocurrido pensar en ello nunca. 

Y esta es la cuestión, que rara vez nos hacemos preguntas como estas. Damos por hecho que las cosas son así. Pero una visión evolucionista nos recuerda que las cosas son como son porque han llegado a ser como son, es decir, podían haber sido de otra manera, y tiene que haber una explicación para que sean precisamente así. Por defecto, y de manera inconsciente, asumimos el enfoque creacionista -aunque seamos ateos y muy científicos- las cosas simplemente son así...(porque Dios las ha creado así...aunque no lo pensemos con esas palabras). No nos preguntamos por la historia de las cosas. Y la evolución no es nada más que historia, la historia de la vida y de los seres vivos.

Pero esto es típico de Sapolsky que siempre se está haciendo preguntas. En otra ocasión se planteó si existe una ventana temporal en la que se forman nuestros gustos musicales, es decir, si hay una edad a partir de la cual dejamos de estar abiertos a nuevas músicas y nos quedamos estancados y seguimos oyendo ya la misma música el resto de nuestra vida. Junto con un ayudante de investigación se puso a llamar a emisoras de radio especializadas en tipos diferentes de música ( rock contemporáneo, jazz, oldies, country, etc.), y les preguntaban cuándo apareció el estilo musical en cuestión y qué edad tenían sus oyentes. 

Después de cuarenta llamadas el patrón estaba claro: la mayoría de la gente tenía como mucho veinte años cuando oyeron por primera vez la música que eligen para el resto de su vida. A partir de sus datos concluyeron que si tienes más de 35 años cuando un nuevo tipo de música popular es introducida tienes más del 95% de probabilidades de que nunca elijas escuchar esa música. La ventana se ha cerrado.

Pero volviendo a las vejigas y por si os picaba la curiosidad, la conclusión de Sapolsky en este área fundamental del saber es, como casi siempre en ciencia, que hace falta más investigación.

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Referencia



miércoles, 7 de agosto de 2013

Colapso. Jared Diamond


Colaboración de Juan Medrano


Jared Diamond, un exitoso autor de temas a caballo entre la Geografía, la Biología Evolucionista y la Antropología , publicó en 2005 “Collapse”, un ensayo que se cuestiona por qué algunas sociedades perduran y otras desaparecen. Existe una traducción al castellano, de 2010.

Según Diamond, existen cinco factores que influyen en la pervivencia de las sociedades humanas:
  1. El daño causado en el medio ambiente, el ecosistema humano, por la sociedad, de forma imperceptible, o al menos no percibida directamente por mientras se está produciendo. 
  2. Los cambios climáticos, que han venido dándose a lo largo de la historia del planeta de forma natural.
  3. La existencia de vecinos hostiles.
  4. Complementario del factor anterior, la pérdida de apoyo y cooperación de vecinos amistosos
  5. La respuesta de la sociedad humana ante las dificultades que encuentra, ya sean ambientales, sociales, comerciales o militares.

Diamond repasa diversas sociedades desaparecidas o que experimentaron una trágica decadencia, como los pueblos nativos del oeste de los EEUU, los pobladores originales de Pascua y de otras islas del Pacífico, los mayas, y muy especialmente, los vikingos noruegos asentados durante siglos en Groenlandia. Tras ello se detiene en sociedades contemporáneas en crisis o potencialmente expuestas a catástrofes (Ruanda, Haití, China, Australia) y concluye avizorando el futuro y transmitiendo una visión prudentemente optimista de lo que nos depara a la sociedad humana globalizada del siglo XXI, el primer momento en la historia de la Humanidad en el que puede decirse que estamos expuestos a un colapso global, pero, al mismo tiempo, que disponemos del conocimiento y las herramientas para contrarrestarlo.

Merece la pena detenerse en la triste y trágica saga de los noruegos en el Atlántico Norte para analizar la importancia de los cinco factores descritos por Diamond. A partir del siglo IX los vikingos colonizaron Islandia,  una isla que sufrió, y sigue sufriendo, las consecuencias de la errónea importación de las prácticas ganaderas y agrícolas que los noruegos habían conseguido asentar en islas previamente colonizadas, como las Shetland, cuya latitud, comparable a la de Noruega, permitía la subsistencia de la sociedad y la sostenibilidad ecológica del entorno, algo que no era viable en Islandia por sus condiciones climáticas, geográficas y geológicas.

Más aun, los noruegos cruzaron el Atlántico y visitaron y poblaron su orilla occidental 500 años antes del viaje de Colón. Se establecieron Groenlandia, llegaron a la isla de Baffin, Terranova e incluso a la costa de Norteamérica (Vinland), expedición de la que da cuenta una saga que describe un encuentro violento con la población local, en la que los vikingos acabaron con la práctica totalidad de sus contrincantes. En algún momento, no mucho después, los nativos, aparentemente, expulsaron a los noruegos, que dejaron sus asentamientos apresuradamente, según demuestra Diamond.

La ubicación más consistente y duradera en la orilla “americana” del Atlántico fue en dos asentamientos en la costa noroccidental de separados por centenares de kilómetros. La referencia histórica a estas dos ubicaciones como “oriental” y “occidental”, cuando ambas se encuentran al oeste, dificultó a arqueólogos e historiadores su localización durante siglos. Los noruegos se las ingeniaron para vivir allí casi cinco siglos, con una organización social rígida, en torno a granjas poderosas y opulentas en relación con el resto de la población. Llegaron a tener una catedral en Garöar, en el asentamiento “oriental”, con obispos enviados desde Europa, con la que comerciaron, exportando marfil procedente de las morsas que cazaban cerca del asentamiento más septentrional, e importando de ella metales y objetos relacionados con la práctica religiosa (vidrieras, vino).  


La vida en la Groenlandia noruega debía ser muy dura, centrada en la ganadería y el cultivo de heno para alimentar al ganado. Una parte importante del aporte proteico procedía de la caza de mamíferos marinos (morsas y focas), ya que sorprendentemente no hay rastro arqueológico de consumo de pescado, y carecían de tecnología para cazar ballenas.

Ruinas de la catedral de Gardar
Con el avance de la Edad Media la sociedad noruega del otro lado del Atlántico se colapsó hasta desaparecer hacia mediados del siglo XV. Diamond explora las causas posibles de esa tragedia desde su esquema de cinco factores:

  1. La afección del medio ambiente. En particular, la desaparición de los árboles por la sobreexplotación para construcción de casas y barcos, fabricación de turba o simplemente para obtener calor a través de la combustión. El crecimiento vegetal en Groenlandia es lento, por sus condiciones climáticas y lumínicas, por lo que los árboles talados no pudieron ser reemplazados por nuevos ejemplares al ritmo en que desaparecían. También se deterioró el suelo, que perdió sus cualidades nutritivas para la vegetación natural o para los cultivos, a causa de prácticas agrarias y ganaderas (en particular, la por la cabaña ovina), combinadas con la erosión y las condiciones climáticas
  2. En la Baja Edad Media se produjo un cambio climático en el Hemisferio Norte, la llamada pequeña Edad de Hielo, que hizo que las condiciones de vida y de supervivencia fueran más duras en Groenlandia. El hielo y la nieve bloquearon rutas naturales para la navegación, incluso las entradas a los fiordos en cuyos extremos se asentaban las comunidades noruegas.
  3. Los vecinos hostiles fueron los Inuit, actuales pobladores nativos del extremo norte de América. Los inuit llegaron tardíamente a Groenlandia, después que los noruegos, pero estaban mucho mejor equipados para la supervivencia en un medio tan hostil, con utensilios de caza y pesca más oportunos, depurados por siglos de desplazamiento gradual hacia el este en territorios subárticos. Además, los inuit llegaron a Groenlandia en plena decadencia de los vikingos, y su encuentro no pudo ser amistoso.
  4. La pérdida de contacto con vecinos amistosos, utilizando el concepto de vecino más desde un punto de vista cultural que geográfico sería en el caso de Groenlandia la pérdida de vínculos con sus parientes escandinavos. A ello contribuyó que la pequeña Edad de Hielo pobló de icebergs el Atlántico Norte, complicando enormemente la navegación. Asimismo, la apertura de vías comerciales hacia el sur permitió que Europa pudiera acceder a marfil africano procedente de la caza de elefantes, lo que hizo que el valor del marfil de las morsas groenlandesas perdiera valor e interés comercial. En los primeros veinte años del siglo XV solo hay referencia a dos barcos llegados a Groenlandia, lo que da idea del enorme, peligroso y trágico aislamiento de la sociedad noruega establecida en la isla.
  5. Por último, Diamond argumenta que los noruegos groenlandeses manejaron sus dificultades de una manera muy poco eficaz. Hemos hecho referencia al nulo aporte proteico procedente del pescado, que Diamond conjetura tendría una base cultural o un matiz de tabú; en las durísimas condiciones a las que se vieron expuestos a lo largo de la historia de la colonia despreciar el pescado como fuente de proteínas o calorías no parece la mejor de las elecciones. Por otra parte, los noruegos de Groenlandia se consideraban por encima de todo europeos. Se mantuvieron firmes en sus tradiciones, su religión y sus costumbres, con una firmeza que les impidió innovar y explorar formas de subsistencia alternativas y muy especialmente replicar e incorporar los modos y la tecnología de los inuit en la caza y la navegación. Mención aparte merecen el sistema de impuestos y recaudaciones ejercidos por señores y obispos, que empobrecieron a amplias capas de la población, que llegado el momento de mayor penuria debieron refugiarse en grandes granjas en condiciones de servidumbre extrema que posiblemente generaron una gran conflictividad social.
Ruinas de una iglesia noruega en Hvalsey en el asentamiento oriental (meridional)

Muy posiblemente por efecto y combinación de estos cinco factores, la Groenlandia noruega se colapsó hasta el punto de que no hay referencia a ningún superviviente. Al margen de la trágica saga que podría componerse con su historia, desde la perspectiva de la sociedad globalizada y tecnológicamente evolucionada de nuestros días, su triste experiencia debe ser motivo de compasión y fuente de enseñanza para el futuro.
Interior de la iglesia

Como colofón, Diamond identifica ocho actuaciones modificables que han contribuido a lo largo de la historia a la ruina de las sociedades. El conocimiento de estos errores puede ayudarnos a los humanos globalizados del XXI a detener el proceso de colapso de nuestra sociedad y nuestra especie:

  1. La deforestación y la destrucción del hábitat
  2. Los problemas de suelo (erosión, salinización y reducción por ello de la fertilidad y productividad)
  3. Los problemas y errores en la gestión del agua (escasez, contaminación, tratamiento de aguas residuales)
  4. Sobreexplotación de la caza
  5. Sobreexplotación de la pesca
  6. La introducción de especies animales y vegetales invasoras que generan desequilibrios ecológicos catastróficos, ya sea de forma voluntaria (como los conejos o zorros en Australia) o involuntaria (las ratas y gatos que llegaron a islas del Pacífico a bordo de los barcos europeos). 
  7. El crecimiento demográfico extremo 
  8. El crecimiento de la huella ecológica o impacto per cápita sobre el entorno de las sociedades humanas.
Jared Diamond
@pitiklinov en Twitter









jueves, 1 de agosto de 2013

William Donald Hamilton



La mayoría de nosotros pensamos en notas individuales, Bill pensaba en acordes
-Robert Trivers

Hoy cumpliría 77 años, si estuviera vivo, el que para muchos es el evolucionista más importante después de Darwin, William Donald Hamilton, Bill para los amigos. Aprovechando esa circunstancia y que recientemente Ullica Segerstrale ha publicado un libro sobre la vida y obra de Bill Hamilton, Nature´s Oracle, voy a intentar arreglar un fallo muy gordo de este blog que es precisamente no haber dedicado una entrada al Darwin del siglo XX.

Bill nació el 1 de Agosto de 1936 en el Cairo, de padres neozelandeses, y murió el 7 de Marzo de 2000 en un hospital de Londres por una hemorragia gastrointestinal. Es un científico muy desconocido porque escribió para científicos, su obra no está traducida al castellano (y será difícil que lo vaya a estar nunca, creo, porque es muy técnica), y nunca escribió libros de divulgación para el gran público. Resolvió el problema del altruismo animal, el auto-sacrificio muchas veces, un problema al que Darwin y muchos otros le habían dado vueltas, esto es, cómo es posible que un animal dé gritos de aviso a sus semejantes para evitar a un depredador sabiendo que el depredador va a ir a por él. Su artículo de 1964 “The Genetic Evolution of Social Behavior” provocó un cambio de paradigma, como se dice, e inició “la visión centrada en el gen”. Dejó a otros, como Richard Dawkins, “el Gen Egoista”, o Matt Ridley “La Reina Roja” que popularizaran sus ideas. Los dos problemas a los que dedicó su carrera fueron el del altruismo y el del origen de la reproducción sexual, aunque, como veremos, abordó muchas otras cuestiones. Fue un teórico y un naturalista, amaba la Naturaleza desde pequeño y tenía un conocimiento enciclopédico de animales y plantas. Fue un rebelde, un individualista, un buscador de la verdad, y un enemigo de lo políticamente correcto. Veía cosas que otros no veían y se preguntaba cosas que otros no se preguntaban

Bill Hamilton creció en Oaklea, una casa que compraron sus padres en Badgers Mount, en Kent, y que todavía existe, rodeada de árboles y con preciosas vistas, a solo unas pocas millas de la casa de Charles Darwin, Down House. Su padre, Archie, era ingeniero y su madre, Bettina, médico, pero al casarse se dedicó a la casa y a criar a sus seis hijos, siendo Bill el segundo, después de su hermana Mary. Fue su madre la que le explicó a Bill la evolución, que las plantas y animales están emparentados y Bill quedó fascinado por la idea de que la vida seguía un sistema y que dentro de él estaba incluida la especie humana. Creció en una familia con un nivel de educación alto, se leía, se discutía de libros, de arte, de ideas, en un ambiente en el que se favorecía la creatividad y la inteligencia. Dos de sus hermanas, Mary y Janet, fueron médicos, su hermano Robert, ingeniero, sus dos abuelos habían sido abogados, un tío fue editor de una revista de poesía...El hermano pequeño Alex (Leco) falleció a los 18 años en un accidente de montaña.

Un libro que tuvo mucha importancia en su vida fue Butterflies de E.B. Ford que le regalaron al cumplir nueve años. Además de las ilustraciones tenía una introducción al neo-darwinismo y Bill empezó a coleccionar mariposas inmediatamente. También con esa edad su madre les llevó de excursión a la casa de Charles Darwin, una caminata de cinco millas, aunque esto no parece haber dejado mucha huella en Bill, quien sacó la conclusión que para ser naturalista tenías que ser rico. Pero unos pocos años después leyó el Origen de las Especies y eso si marcó su manera de razonar y de observar la naturaleza. También posteriormente descubrió los libros del naturalista francés Jean Henri Fabre en la biblioteca de su tía y primero los pedía prestados pero al final se los acabó quedando. El mundo de la conducta de los insectos le fascinó y estimuló su imaginación genética, como el mismo Bill reconoce, imaginando genes para todos esos tipos de conductas. Con 12 años sufrió un grave accidente al explotarle unos explosivos que estaba manipulando; estuvo muy grave y perdió parte de dos dedos y le quedaron enormes cicatrices por la espalda y otros sitios. Fue a la escuela en Tonbridge, donde practicó rugby, le gustaba mucho la literatura y la poesía, escribiendo poesías él mismo e incluso una novela ya de adulto. Después del servicio militar, ingresó en la Universidad de Cambridge.
Ullica Segersträle

En su primer año en Cambridge descubrió el libro más importante para él después del Origen de las Especies, The Genetical Theory of Natural Selection, de Ronald Aylmer Fisher. R.A. Fisher es uno de los creadores del Neo-darwinismo y un brillante estadístico y matemático. Bill se dedicó a estudiar el libro por su cuenta y se autoenseñó poco a poco las matemáticas y el álgebra necesarias para entenderlo, porque es un libro muy difícil de leer y entender. Algunos capítulos le llevaron semanas y otros meses. Prácticamente dedicó a este libro más tiempo y esfuerzo del que dedicó al resto de asignaturas y cosas que hacía en Cambridge y eso hizo que tuviera problemas para aprobar los exámenes. Pero este libro fue la fuente de la que bebió el resto de su vida y la inspiración para sus ideas más brillantes. Fisher se había retirado pero dio todavía clases un par de años antes de marcharse a Australia y Bill legó a conocerle, y coincidió con él en algunas ocasiones, pero Fisher era un hombre muy especial también y no muy amable; uno de sus estudiantes cuenta la anécdota de que cuando en una ocasión le preguntó por un tema Fisher le recomendó leer un libro ¡que estaba escrito en italiano! Pero el libro de Fisher le encaminó cada vez más al tema que más le excitaba, y que sería el principal en la primera parte de su carrera, el de las bases genéticas de la conducta social.

Cuando acaba los estudios en Cambridge llega una de sus peores etapas personales(1960-63). Bill quería estudiar la genética del altruismo y eso en una época en que era pecado juntar en la misma frase genética y conducta era misión imposible. Desde la Segunda Guerra Mundial ese tópico era tabú. O nadie le entendía, o todos salían corriendo, ni Edmund Leach en Cambridge, ni Lionel Penrose, del Galton Laboratory, que le dijo que no veía ahí ningún problema que estudiar. Al final consigue una beca en la London School of Economics, por mediación de Norman Carrier. Hay que decir que Bill siempre estuvo muy justo de dinero hasta que le llovieron los premios al final de su carrera, pero también es verdad que siempre encontró alguien que le ayudara por lo menos para vivir dignamente. Estos años Bill se encuentra al borde de la depresión con fases de autoconfianza y otras de desesperación y ganas de abandonar. Su vivencia es de mucha soledad. Se iba a la estación de Waterloo simplemente por ver gente alrededor y trabajaba y escribía en los bancos donde los pasajeros esperaban para emprender sus viajes. Estaba dándole vueltas  a lo que sería su artículo clave de 1964 “The Genetical Evolution of Social Behavior” intentando formular una ley general matemática del altruismo, algo similar al Teorema Fundamental de la Selección Natural de Fisher y para ello decidió utilizar el coeficiente de relación de Sewall Right. El concepto fundamental de Hamilton fue el de “inclusive fitness”, una idea muy difícil de traducir al castellano.

Tratar este tema de la inclusive fitness nos llevaría mucho tiempo pero voy a copiar la definición que él mismo da en su artículo. Nos va a servir para hacernos una idea de lo difícil de leer y entender que es Hamilton. Su pensamiento es sobreinclusivo, intentando abarcarlo todo y utiliza muchas oraciones subordinadas, con lo que es muy fácil perderse:
“Inclusive fitness puede imaginarse como la aptitud que expresa un individuo en su producción de descendencia adulta después de ser desnudada y luego aumentada de una cierta manera. Hay que desnudarla de todos los componentes que pueden ser debidos al ambiente social del individuo, quedando la aptitud que expresaría si no hubiera sido expuesto a ningún daño o beneficio procedente del ambiente. Esta cantidad es entonces aumentada por ciertas fracciones de las cantidades de daño o beneficio que el propio individuo causa en la aptitud de sus vecinos. Las fracciones son simplemente los coeficientes de parentesco apropiados a los vecinos a los que afecta; unidad para individuos clonales, un medio para hermanos, un cuarto para hermanastros, un octavo para primos,..., y finalmente cero para los vecinos cuya parentesco puede ser considerado despreciablemente bajo”.

Pero hay dos cosas claves en el artículo de Hamilton que son las que provocan el cambio de paradigma y que no fueron entendidas por mucho tiempo:
1- la desconexión del gen del individuo cuyo cuerpo habita
2- el hecho de que los intereses del gen no son necesariamente los mismos que los intereses de su portador.
Para entender el problema del altruismo Hamilton cambia la perspectiva. No podemos entenderlo desde el punto de vista del individuo, pero sí podemos entenderlo si adoptamos la perspectiva del gen, eso es lo revolucionario del planteamiento de Bill Hamilton.
John Maynard Smith

Cuando el trabajo estuvo finalizado era muy largo para Nature y su mentor Cedric Smith le propuso mandarlo al Journal of Theoretical Biology y hacer una carta más breve para Nature. El caso es que el artículo breve fue rechazado por Nature y se publicó luego en The American Naturalist como “The Evolution of Altruistic Behavior”. Es muy interesante señalar que el revisor de ese primer artículo a Nature fue John Maynard Smith, un evolucionista consagrado, que no ayudó en nada a Bill cuando se lo presentaron y que no tenía ningún interés en el altruismo pero que, espoleado por lo que  descubre en Hamilton, publica a todo correr en Nature -marzo de 1964, antes de que salga el artículo de Bill en The Journal of Theoretical Biology, que salió en Julio- un artículo sobre la kin selection (selección de parentesco), “Group Selection and Kin selection”, un plagio descarado de la obra de Bill. Luego hablaremos de la “paranoia” que Bill tuvo toda su vida con Maynard Smith.

Sin haber sido publicado su artículo fundamental Bill se va a Brasil a estudiar las avispas sociales. Inicia así una serie de viajes a Brasil que fue realizando a lo largo de toda su vida. Hay que decir que Bill viajó mucho por todo el mundo y estudió la naturaleza de todos los países que visitaba pero siempre tuvo una predilección por Brasil. Bill tenía básicamente dos personalidades. Una era la de teórico de la evolución, dedicado a la lectura y a las formulaciones matemáticas y simulaciones por ordenador (en una época en la que los ordenadores ocupaban una habitación y se tiraban toda la noche para hacer un cálculo). La otra era la de una especie de Indiana Jones de la evolución, un duro naturalista buscador de riesgos e inconsciente de los peligros. Cogió todo tipo de infecciones (parásitos intestinales, malaria, leishmaniosis...) le picaron más de mil especies diferentes de avispas ( dejaba que le picaran para luego cogerlas y coleccionarlas) y todo tipo de bichos, conducía su bici cuando luego trabajo en  Oxford como un loco, etc.

De 1964 a 1977 Bill está en el Imperial College de Londres, como profesor de Genética. Aquí produjo el grueso de su obra sobre el envejecimiento, los cocientes sexuales, el conflicto intragenómico, la geometría y comportamiento de los rebaños, la dispersión de organismo en hábitats estables, etc. Hay que decir que Bill era muy mal profesor. Sus clases eran ejemplos de lo que no debería ser una clase. Encajaba en el estereotipo de genio absorto en su mundo, que se ponía a escribir cosas en el encerado sin orden ni concierto, perdiéndose a veces en medio de las explicaciones, y cosas por el estilo. Sus conferencias eran también un desastre. Trivers cuenta cómo daba la espalda al público mientras escribía sus cosas, o cómo una vez que no tenía puntero utilizó el micro como puntero con los resultados predecibles que os podéis imaginar. Muchos alumnos cuando se apagaban las luces, o tenían ocasión, desaparecían. Las quejas a las autoridades académicas eran constantes. Sin embargo funcionaba mejor en grupos pequeños y era muy amable a nivel personal con sus alumnos. Aunque parezca un tópico hay abundantes testimonios de alumnos y amigos de que no sabía el día de la semana en que vivía. Es muy interesante en este sentido el comentario que Bob Trivers escuchó una vez a un alumno acerca de Bill: “ el problema con Hamilton es que el 20% de lo que dice es brillante y el 80% despreciable pero nunca sabes cuál es cuál y tienes que poner atención a todo”. En opinión de Trivers el porcentaje podía ser más un 99% frente a un 1%, ¡pero tenías que tener mucho cuidado con ese 1%!

Y esto nos da pie para hablar de la personalidad de Hamilton. Hoy en día está de moda atribuir el diagnóstico de autismo, Asperger, a genios como Einstein o Newton y muchos otros. Este diagnóstico es claramente una posibilidad en el caso de Hamilton y él mismo es posible que lo pensara. En sus obras completas habla de que hay “thing people” (gente a la que le interesan las cosas) y “people people” (gente a la que le interesan las personas) y que el era una “thing person”. Bill tenía claros rasgos autistas como la falta de empatía -no sabía ponerse en el lugar del otro y saber cómo estaba viviendo la situación la otra persona, le costaba leer las mentes de los demás- falta de habilidades sociales, gusto fuerte por los patrones, conductas repetitivas y obsesivas, focalización en los detalles, escritura minúscula....De todos modos en este diagnóstico hay división de opiniones. Su propia madre (médico) pensaba que sí era autista, así como Bernie Crespi, que fue estudiante suyo, o el sociólogo Christopher Badcock, pero otras personas como su hermana Janet o el entomólogo Rainer Rosengren opinaban que no. Mi propia impresión es que sí tenía un toque, o unos rasgos autistas.

Bill se casó con Christine Friess, estudiante de medicina y luego dentista, y amiga de su hermana Janet y tuvo tres hijas. En 1977, y dado que en Cambridge no le habían promocionado, Hamilton aceptó una plaza de profesor visitante en la Universidad de Michigan, Ann Arbor. Sus padrinos habían sido Richard Alexander y Don Tinkle. En Harvard dio cursos con su amigo Robert Trivers y en otoño de 1978 le dieron una plaza estable de profesor en Michigan. En esta época el interés de Hamilton era la reproducción sexual. Por un lado publicó con Marlene Zuk la teoría Hamilton- Zuk de la selección sexual que dice que las hembras no eligen a los machos solo por sus adornos externos sino porque esos adornos indican que están libres de parásitos o que pueden mantenerlos a raya. Pero lo que obsesionó a Bill de verdad era la propia existencia del sexo, cómo era posible que existiera reproducción sexual a pesar de sus desventajas, el doble coste del sexo, o , dicho de otra manera, el problema de para qué sirven en el fondo los machos. Fue un problema al que siguió dando vueltas toda su carrera realizando infinidad de modelos y simulaciones de ordenador. Su posición es lo que se conoce como Hipótesis de la reina Roja.
George Williams

Quería comentar algunas cosas sobre sus relaciones con otros evolucionistas. Con George Williams tuvo muy buena relación y le llamaba su hermano gemelo, porque les interesaban las mismas cosas (genes, movimientos de rebaños, envejecimiento...). Con Bob Trivers tuvo siempre también muy buena relación. Trivers quería ser como Hamilton cuando fuera mayor, era su modelo y encontró en él la misma inspiración que Bill había encontrado en Fisher. Trivers tomó ideas que Bill dejaba caer en sus escritos o en sus conversaciones y las desarrolló en todo su potencial. Con Richard Alexander la relación fue también muy buena y fue el que le llevó a Michigan. Con Dawkins fue muy buena siempre, Bill escribió una buena crítica del libro de Dawkins el Gen Egoista y Dawkins siempre le admiró, respetó y protegió y ayudó en lo que pudo participando, por ejemplo, en su vuelta a Inglaterra después de los años en USA. Con E. O . Wilson la relación fue también buena, aunque hay que matizar algunas cosas. Pero hay dos casos especiales, por razones distintas: Maynard Smith y George Price.
E.O.Wilson

Primero E. O . Wilson. Trivers cuenta en sus memorias que E.O.Wilson no hizo en su famoso libro Sociobiología -que daría lugar al famoso debate de la Sociobiología- más que ponerle el nombre a la disciplina, porque todas las ideas eran de Williams, Hamilton y Trivers. Richard Dawkins dijo claramente: “la Sociobiología es la rama de la Etología inspirada por W.D. Hamilton”. Además, Wilson a Hamilton apenas le cita en el libro. Es muy ilustrativo cómo se “convirtieron” a las ideas de Hamilton Maynard Smith y E. O . Wilson. Lo cuenta Ullica Segerstrale  en su estupendo libro sobre este debate, Defenders of the Truth, y le fue referido por los propios autores (hay que decir que Ullica conoce personalmente y ha sido amiga de todos estos famosos evolucionistas). Maynard Smith cuando repasó las matemáticas de Hamilton se dio cuenta de que eran correctas y exclamó: “¡Por supuesto, cómo no se me había ocurrido!” y en la propia correspondencia con Hamilton confiesa que le hizo sentirse estúpido. El caso de Wilson es también muy significativo. Wilson se había llevado el artículo de Hamilton para leerlo en un viaje en tren entre Boston y Miami. Su primera impresión cuando lo leyó fue: “imposible, no puede ser cierto, es demasiado simple” (no hay que olvidar que Wilson se consideraba la autoridad mundial en insectos y hormigas). A lo lago del viaje volvió a leer el artículo con más detenimiento buscando los errores, de vez en cuando cerraba los ojos y trataba de buscar alternativas, pero no se le ocurría nada. A la hora de la cena, cuando estaba por Virginia se sentía frustrado y enfadado, ese tal Hamilton había roto el nudo gordiano. A la mañana siguiente seguía dándole vueltas. A la tarde cuando llegó a Miami se rindió: “ me puse en las manos de Hamilton, sufrí lo que se llama un cambio de paradigma”. Creo que es muy importante entender estas reacciones psicológicas para entender los comportamientos posteriores de Wilson y Smith, nunca perdonaron al joven Hamilton la derrota intelectual, haberles hecho morder el polvo a unas autoridades consagradas como ellos.
George Price

George Price es otro ejemplo de persona brillante y excéntrica que nos plantea, dicho sea de paso, la relación entre creatividad y enfermedad mental. Hemos  hablado del posible autismo de Bill, Bob Trivers sufrió también un cuadro psicótico por el que estuvo ingresado, y ahora comento el caso de Price. Ingeniero con un doctorado, Price se había divorciado y se había mudado de Estados Unidos a Londres a perseguir sus inquietudes intelectuales, disfrutando económicamente de una fuerte indemnización por un accidente. A Price le había impactado la inclusive fitness de Hamilton y sus implicaciones sociales y Bill se sintió en sintonía con Price y asumió una cierta responsabilidad por él también. Price era ateo y para él no existía ni Dios ni responsabilidad moral y era también un fundamentalista científico, si la ciencia había demostrado un hecho había que aceptarlo. también creía en la falacia naturalista, que para él no era ninguna falacia. Intentando probar que Hamilton estaba equivocado, Price había probado diferentes fórmulas matemáticas pero al final se convención de que Hamilton tenía razón. Cuando Bill vio las fórmulas de Price, la ecuación de Price, inmediatamente vio que eran correctas, y que eran mejores que las suyas. Su coeficiente de regresión y otras cuestiones matemáticas reformulaban toda la obra de Fisher y abrían nuevas posibilidades a la de Hamilton. De una manera rocambolesca Hamilton consiguió que Nature publicara la obra de Price y un artículo reformulando la suya. Pero lo curioso fue el cambio personal que sufrió Price. De repente se hizo religioso, cristiano, se cambió de su apartamento a una habitación sin teléfono y pensaba que Dios quería que ayudara a los demás. Metía a vagabundos en su casa, se fue gastando el dinero de su indemnización y muchas de las personas a las que quiso ayudar se aprovecharon de él. Estudiaba la Biblia y acabó en la miseria a pesar de que muchas personas, entre otras Maynard Smith, con el que también trabajo y publicaron el artículo sobre la Estrategia Evolucionista Estable (Hamilton había tenido ya esa idea antes y la había llamado la estrategia imbatible, otro medio-plagio de Maynard Smith), quisieron ayudarle. Price se suicidó en la Navidad de 1974 y eso fue un golpe muy duro para Bill (también para Maynard Smith) y le dejó con terribles sentimientos de culpa.

La “paranoia Maynard Smith” se inició, como he contado ya, desde el primer artículo de Hamilton. Maynard Smith, que fue el revisor, aprovechó esa ventaja y estar dentro de Nature para publicar antes que Bill sobre la kin selection. No citaba a Bill y cuando lo hacía era solo como experto en eusocialidad de los insectos y como si su teoría fuera aplicable solo a insectos. Maynard Smith fue el discípulo predilecto de Haldane, del que ya hemos hablado aquí y Smith difundió una anécdota de Haldane en un pub para robar a Hamilton la prioridad de la idea de la inclusive fitness. Según esa anécdota se cuenta que le preguntaron a Haldane si daría su vida por alguien y dijo que por dos hermanos u ocho primos. Bill pensaba que se había inventado la anécdota para desprestigiarle y no quería ir a ningún congreso al que acudiera Smith y no se hablaban prácticamente. Unos años después tuvieron una correspondencia que aparece en Nature´s Oracle donde Hamilton le dice a la cara todo lo que piensa de Smith y éste intenta disculparse, en los últimos años arreglaron un poco la cosa. La verdad parece ser que Haldane había entendido muy bien el principio de la inclusive fitness (hay un artículo suyo de 1955 en New Biology con una formulación muy parecida) aunque no le dio importancia y no la desarrolló y que incluso en la obra de Fisher hay antecedentes de la idea, según su discípulo Anthony Edwards. Pero nadie le discute el mérito a Hamilton; como se suele decir, los genios se crean sus propios precedentes.

En USA Hamilton trabajó con Robert Axelrod y juntos publicaron un artículo, “The Evolution of Cooperation”, que publicaron en Science en 1981 y recibió el premio AASS Newcomb-Cleveland al mejor artículo publicado en ese año. Axelrod era un teórico de juegos que hacia simulaciones de ordenador y necesitaba un biólogo evolucionista y le pidió consejo a Dawkins, quien le recomendó a Bill, al que tenía al lado en el campus. El famoso artículo analiza el problema del prisionero y encuentra que la estrategia que más puntuación obtenía y ganaba todos los desafíos era la llamada tit for tat : cooperar en el primer movimiento y luego hacer lo que el otro hiciera. Pero a primeros de los años 80 se inició la maniobra para hacer regresar a Hamilton a Inglaterra, en la que participaron personas como Richard Southwood, presidente del departamento de Zoología de Oxford, y Richard Dawkins. Dawkins arregló para Hamilton una plaza de profesor del New College, el ofrecimiento se lo hicieron en 1981 pero por razones de estudios de las hijas, se retrasó el cambio hasta 1984.
Robert Trivers

En su época de Oxford Bill siguió viajando mucho, le invitaban a dar conferencias por todo el mundo y en los primeros años 90 llegaron los reconocimientos y los premios: El Crafoord Prize, de Suecia, un premio sustancioso que da la misma academia sueca que da el Nobel y que sirve para rellenar un poco los huecos que deja el premio Nobel. Otros premiso fueron por citar algunos el Kyoto Prize de la Inamori Foundation o el Wander Prize de la Universidad de Berna. De repente, Bill era rico y acudía a ceremonias con la realeza (o incluso el mismo emperador de Japón). Pero en lo personal, justo antes de recibir los premios, Christine había decidido empezar a trabajar, por una parte porque necesitaban dinero y por otra porque, en ese momento de su vida (ya había cumplido 50) las hijas ya eran mayores y no la necesitaban, y Christine quería ejercer su profesión de dentista. El problema es que consiguió una plaza en las islas Orkney, en principio para dos años pero el matrimonio se veía poco y Bill se sentía abandonado. En ese momento apareció en su vida Luisa Bozzi, una periodista, doctorada en Bioquímica, a la que ya conocía de antes, le había entrevistado en alguna ocasión y habían luego coincidido en algún congreso. Luisa le escribió una carta y le mandaba una foto precisamente de aquel congreso y quedaron para verse. El caso es que Luisa fue la compañera de Bill hasta su muerte.

En los últimos años de su vida, Bill siguió viajando y publicando sobre temas muy diversos, pero se dedicó con seriedad a la edición de sus obras completas, Narrow Roads of Gene Land. La iniciativa partió de Michael Rodgers, de la Oxford University Press y la idea original era recopilar todas sus obras con breves introducciones de cada una de ellas por parte del autor. Pero lo que ocurrió es que las introducciones se convirtieron en verdaderos ensayos, en una colección de comentarios autobiográficos muy interesantes. Bill cuenta en estas introducciones el contexto de cada artículo, lo que pensaba en la época, en qué otras cosas se estaba ocupando en el momento, cómo se recibió el artículo, etc., y lo que es también muy importante una valoración o reflexión actual sobre la contribución que ese artículo ha supuesto. La obra tiene tres volúmenes, pero hay que decir que ya el segundo se publicó después de su muerte (aunque estaba terminado) y el tercero recoge los artículos que realizó en coautoría y los que comentan son los coautores de sus trabajos. El primer volumen se dedica fundamentalmente a la genética de la conducta y el segundo al sexo. Tengo que decir que los artículos originales son dificilísimos de leer (muchos de ellos no tiene letra, son todo matemática) y los comentarios, aunque son por supuesto mucho más amenos, son también difíciles y oscuros en muchos pasajes.
Hamilton y Trivers en Harvard,1978

Y llegamos a la muerte de Bill Hamilton. Bill siempre pensó diferente, no se dedicó a crear un imperio académico como suelen hacer las grandes figura científicas. Siguió trabajando y pensando de forma independiente e individual. Una de las causas o ideas con la que simpatizó fue la teoría de que el SIDA se podía deber a contaminación de las vacunas de la polio de los años 50 en Africa. En aquellas vacunas se utilizaron células de riñón de chimpancés y el virus SIV (simian inmmunodeficiency virus) similar al VIH, podría haber pasado a humanos. El periodista Edward Hooper defendía esta teoría y Bill le dio su apoyo. La teoría había sido rechazada rápidamente por el establishment y eso enojó a Bill. No es que Bill creyera la teoría, aunque la veía plausible, sino que defendía que había que testarla, que no se podía rechazar sin más por razones políticas o de otro tipo. Y como nadie quería comprobarla, él mismo se puso manos a la obra. La idea era recopilar heces de chimpancés salvajes de la zona y analizar a ver si aparecían trazas de SIV. Realizó dos viajes al Congo,  en junio de 1999 con Hooper y no apareció nada en las muestra, y un segundo en Enero de 2000. Bill se encontró mal nada más salir y llegar al Congo. Le diagnosticaron malaria, le pusieron tratamiento y regresó a Londres. Ingresó en el University College and Middlesex Hospital, en el ala de enfermedades tropicales y allí pidió tumbarse y perdió el conocimiento. Estuvo semanas en coma y falleció el 7 de marzo de 2000. La causa de la muerte fue un fallo multiorgánico por una hemorragia digestiva  por un divertículo duodenal congénito ulcerado, bien espontáneamente, o bien por algún medicamento que hubiera tomado. 

Para concluir quería dedicar unas líneas al tema de la polémica del último libro de E. O. Wilson, La Conquista Social de la Tierra,en el que se atacan la inclusive fitness de Hamilton precedida por un artículo con Nowak y Tavita que creó una gran revuelo y fue respondido por 103 científicos entre ellos Dawkins y Trivers. Cuando surgió el tema, me acordé de Wilson en el tren buscando los errores de la Inclusive Fitness y pensé que en realidad no se había rendido nunca. No soy un experto pero creo que una cosa es discutir el origen de la eusocialidad en insectos y plantear que hay otras razones para su aparición además de la inclusive fitness, del grado de parentesco entre las hormigas, (con lo que Hamilton estaba de acuerdo, además), pero que algo muy diferentes es cuestionar todo el edificio de la inclusive fitness y su visión centrada en el gen que permite entender tantas y tantas cosas en Biología. Por supuesto que  nada en ciencia es para siempre y vendrán modelos más completos que el de Hamilton en el futuro, pero desde luego la alternativa de la selección grupal y multinivel de propone Wilson no parece muy convincente.

@pitiklinov en Twitter

Referencias

Si no tenéis tiempo y queréis leer un resumen breve de la vida y obra de Bill Hamilton os recomiendo este artículo de Alan Grafen escrito en su memoria.
Si tenéis todo el tiempo del mundo y queréis entrar a fondo en su vida y pensamiento, sus obras completas: Narrow Roads of Gene Land, en tres volúmenes
Si tenéis un tiempo intermedio, el libro de Ullica Segerstrale, Nature´s Oracle.