Ninguna ruptura es sencilla. Sin embargo, la del supercontinente Pangea, que aglomeraba a todos los continentes actuales en una única masa de tierra, fue mucho más brutal de lo que cualquier relación humana pueda aspirar. Cuando se separaron los continentes, las enormes fisuras que se generaron en el terreno provocaron el surgimiento de gigantescos volcanes, especialmente en la que se ha denominado la Provincia Magmática del Atlántico Central. Este área cubría zonas de la actual Norteamérica, Sudamérica, África y Europa, y se cree que en pocos cientos de miles de años transformó la Tierra en un infierno.

Se estima que las erupciones comenzaron hace 201.566 millones de años y fueron sucediéndose en pulsos de varios miles de años durante un total de 600.000. Pero fue al final del evento, en los últimos 20.000 años, en los que el vulcanismo acabó liberando tanto CO₂ a la atmósfera que pudo provocar un aumento de las temperaturas de entre 5 y 10ºC. El CO₂, además de calentar la superficie, también se disolvió en las aguas oceánicas, lo que las acidificó y desplazó al oxígeno, dando lugar a una situación de anoxia que provocó el colapso de los ecosistemas marinos.

El tierra firme las cosas no iban mucho mejor. Debido a la cantidad de CO₂ emitida por los volcanes y al consecuente aumento de las temperaturas, los otrora paisajes llenos de bosques fueron muriendo, y los suelos fueron erosionándose hasta convertirse, en su mayor parte, en grandes eriales. Ahora bien, una zona desprovista de gran vegetación es una oportunidad para otras clases de plantas, y así fue como los helechos fueron colonizando enormes extensiones de terreno.

En palabras del Dr. Bas van de Schootbrugge, de la Universidad de Utrecht: “Los helechos son plantas verdaderamente extraordinarias que han resistido numerosas crisis a lo largo de la historia de la Tierra, y algunas especies son capaces de adaptarse a los entornos más extremos. Se les puede considerar especies especialistas en desastres”. Pero tanto helecho también puede causar un problema. Y sólo se necesita una pequeña llama.

El infierno en la Tierra

“Cuando los helechos se secan, forman una especie de alfombra densa de vegetación seca que es el combustible ideal para desencadenar incendios forestales masivos”, explica Van de Schootbrugge. Y en un periodo que duró entre 40.000 y 300.000 años, había sabanas que podían ocupar miles de kilómetros cuadrados repletas de estas plantas. Por tanto, todo ardía periódicamente en incendios de una magnitud inimaginable. Aunque para “ver” estos incendios pasados han tenido que darle una vuelta al registro sedimentario.

En un estudio publicado en Nature Geoscience, el equipo de Van de Schootbrugge analizó detenidamente cuatro testigos de sondeo (cilindros que se extraen del terreno), incluido uno de 640 metros de longitud. Según iban profundizando más y más en la tierra, fueron detectando lugares en los que había mayor concentración de carbón y otras moléculas relacionadas con paleoincendios, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs), procedentes de ceniza y humo.

Estos registros, junto a los fósiles de polen y esporas, permitían reconstruir la historia hasta cierto punto, pero había un problema para la datación de ciertos incendios: el carbón es muy frágil. Cuando se rompe, sus trozos más pequeños pueden mezclarse con otras capas y, por tanto, dar lugar a interpretaciones erróneas. Además, los PAHs no tienen por qué caer cerca de donde se produce el incendio, lo que añade todavía más incertidumbre.

Los tonos oscuros del núcleo

Así pues, el equipo de Van de Schootbrugge decidió centrarse en un aspecto que normalmente pasa desapercibido en este tipo de muestras: el color de los microfósiles. Cuando la materia orgánica queda enterrada, debió a la presión y a la temperatura va cambiando de color. Cuanto más tiempo pasa y más profundo se encuentra, mayor es la temperatura y, por tanto, el color se vuelve más oscuro. Pero cuando hablábamos de que los investigadores le habían dado la vuelta al registro, en realidad nos referíamos a los colores, ya que no coincidían con lo esperado.

Las muestras más antiguas son más claras que las que coinciden con el intervalo de la extinción, donde también hay más carbón y PAHs. Y después del evento, los microfósiles vuelven a ser de un amarillo claro. “Este fenómeno nos dejó bastante perplejos”, explica Van de Schootbrugge, “ya que se produce en los cuatro núcleos exactamente al mismo tiempo, por lo que no podía estar relacionado con el enterramiento de los sedimentos, dado que las cuatro cuencas tuvieron historias geológicas muy diferentes”. La única explicación era que los incendios afectasen que abarcaba prácticamente toda tierra firme. Un infierno a nivel continental

Según concluye el profesor: “La lección que podemos extraer de todo esto es que la combinación del cambio climático, la deforestación y la propagación de especies oportunistas puede reunir todos los ingredientes para una tormenta perfecta”. Una tormenta que acabó con los ecosistemas del pasado y que puede ser un reflejo de lo que ocurra en el futuro.

El futuro se torna oscuro para los animales del lago Massawippi, en Canadá. Literalmente. Desde hace algo más de una década, los pescadores reportan unas misteriosas manchas negras han comenzado a teñir la piel de los peces gato de la zona (Ameiurus nebulosus). En 2012, sólo las tenían unos pocos peces, y era una curiosidad más que un motivo de preocupación, pero en 2014, al menos 1 de cada 3, peces gato capturados tenían estas manchas oscuras en su piel, lo que ya comenzó a levantar sospechas y a atraer a los científicos para comprender qué estaba pasando.

La presencia de peces gato está considerado un indicador de calidad del agua, por lo que se empezó a barajar que podría haber algún tipo de contaminación afectando al lugar o que se tratase de un patógeno específico de la especie. “Al principio, pensábamos que esta enfermedad podría ser un virus”, explica Julie Dragon, investigadora de la Universidad de Vermont y colíder del estudio que ha tratado de resolver el misterio. “Pero esa hipótesis no se sostenía” Apunta. Los peces estaban enfermos, pero no sabían de qué.

Tras años de investigación, se dieron cuenta que las lesiones oscuras que tenían los peces eran un melanoma, un tipo de cáncer de piel. En humanos, los melanomas pueden aparecer por la exposición repetida a los rayos ultravioleta procedentes de la luz solar. Estos rayos, al incidir sobre el ADN, pueden provocar mutaciones que, si ocurren en ciertos lugares, pueden llegar a transformar una célula corriente en una cancerosa. De ahí la importancia de protegerse del Sol.

Pero hay un problema cuando se trata de extrapolar esta explicación. Massawippi, en el idioma Abenaki, significa “el gran lago profundo”, y en peces que viven en las aguas turbias del fondo (a alrededor de 40 metros bajo la superficie) los rayos de sol no penetran con tanta intensidad.

El cáncer que se expande

Por tanto, si el melanoma no estaba provocado por la luz solar, había que encontrar una explicación. Así que decidieron investigar a fondo la genética de estas células cancerosas, así como algunas células de los propios peces para compararlas. Lo que esperaban, según indican los propios autores, era hallar alguna especie de mutación hereditaria que volviese a los peces más susceptibles a desarrollar un melanoma. Algo similar a los humanos que heredan mutaciones en BRAC1 o BRAC2, que tienen más probabilidad de padecer cáncer de mama. Pero lo que hallaron era mucho más extraño.

Las células de las muestras de melanoma de varios peces se parecían mucho entre ellas, pero no compartían la misma genética con el pez en el que estaban. Es decir, el cáncer se estaba comportando como un parásito, un ente que había aparecido en algún momento y que se expandía por la población. Todas las células cancerosas que provocaban los melanomas procedían del mismo lugar, y ese lugar no era el pez al que afectaban. Algo completamente inusual.

La cuarta vez que se ve en todo el mundo

Hasta ahora sólo se conocían tres casos similares: Un tipo de tumor facial entre los demonios de Tasmania, un tumor que se transmite por contacto sexual entre perros y una enfermedad similar a la leucemia en almejas, mejillones y otros moluscos bivalvos. Por tanto, debido a la rareza del caso, ha sido muy complicado descartar el resto de las hipótesis.

Según creen, la contaminación de las aguas ha jugado un papel fundamental en la diseminación del cáncer. Los altos niveles de arsénico en las aguas (de origen natural en este lago) y hallados también en las células mutadas apuntan a que esta podría ser la causa. Además, otros contaminantes modernos pueden haber alterado el sistema inmunológico de los peces y haber favorecido que las células cancerosas se adhieran y colonicen su piel, expandiendo la enfermedad. Por otro lado, en las épocas de reproducción, estos peces suelen formar grandes grupos en los que se juntan unos con otros y el roce, en este caso, puede haber transmitido algo más que el cariño.

Lo que esperan tratar de comprender ahora es el impacto que va a tener el cáncer en el ecosistema. En el caso de los tumores de los demonios de Tasmania, su enfermedad ha llegado a acabar con el 90 % de algunas poblaciones. Pero con los perros la historia es muy distinta, puesto que el perro donde se originó el cáncer venéreo vivió, probablemente, hace miles de años, y desde entonces cohabita con ellos sin causarles demasiado problema.

De momento no se ha visto que los animales afectados sufran demasiado por el melanoma, y los investigadores aseguran que las 175.000 personas que dependen del lago para obtener agua potable están completamente a salvo. Incluso los pescadores que atrapen uno de estos peces con cáncer pueden manejarlos sin ningún tipo de miedo, ya que estas células no pueden colonizar otra especie. Sin embargo, “yo no me comería los que tienen tumores”, afirma Mark Henderson colíder del estudio.

Una oportunidad para observar la evolución del cáncer

Lo más interesante del estudio es que, ya en 1852, el escritor, poeta y filósofo estadounidense Henry David Thoreau detalló la observación de varios peces enfermos que coinciden con los síntomas actuales. Sus anotaciones, realizadas en el rio Concord y en algunos de sus afluentes, indican que los peces gato estaban visiblemente afectados: “Tumbado en el fondo, cerca de la orilla, evidentemente enfermo. Deja que la barca se acerque a menos de dos pies de él. Casi la mitad de la cabeza, desde el hocico hacia atrás en diagonal, está cubierta por una especie de lepra de color negro azabache, parecida a un liquen crustáceo”.

Por tanto, los investigadores están tratando de detectar si hay otros sistemas fluviales en los que los peces también tengan estas manchas negras, ya que es una oportunidad única para entender tanto la dinámica de las poblaciones de peces, como la expansión de un cáncer transmisible. En palabras de la propia Julie Dragon: “Al estudiar cómo sobreviven los cánceres y cómo se propagan fuera de su huésped original, podemos aprender mucho sobre qué es lo que mantiene a raya a los cánceres y qué ocurre cuando esas barreras se rompen”.

Cuando entramos en redes sociales en busca de consejos para practicar deporte nos bombardea una enorme cantidad de información acerca de si es mejor entrenar en ayunas, justo después de comer, cuando ha terminado la digestión, con ejercicio moderado, intenso, y un larguísimo etcétera de sus posibles combinaciones. Con tanta información contradictoria al final la sensación que suele quedar es más de desasosiego y no saber qué hacer. Todos estos consejos parten de la rama de la cronobiología, una ciencia compleja que estudia cómo el cuerpo humano sincroniza sus procesos vitales con la hora del día.

Ahora bien, antes de sumergirnos en este mundo, es importante tener en cuenta dos cosas. Si la meta es practicar deporte en sí, siempre va a ser bueno practicarlo cuando nuestro cuerpo lo permita. Cualquier pequeña acción que nos libere del sedentarismo va a tener un impacto positivo en la salud. Aunque para deportistas empedernidos, también hay que tener en cuenta que, a partir de cierto momento, puede llegar a ser lesivo, como explicábamos en este artículo.

Por otro lado, todavía quedan algunas lagunas que explorar en la cronobiología, por lo que pueden existir conjuntos de poblaciones o personas concretas para las que estos consejos prácticos no sirvan y, por tanto, es aconsejable contactar con un profesional de la salud antes de realizar cualquier cambio importante en la dieta o en las acciones que se vayan a realizar durante el día. En este artículo nos vamos a centrar concretamente en la oxidación de los lípidos. Es decir, cuándo el músculo comienza a extraer energía de las grasas.

Comer antes o después de entrenar

Como regla general, entrenar en ayunas, especialmente por las mañanas, aumenta la oxidación de lípidos durante el ejercicio. El cuerpo, al disponer de menores reservas de glucógeno y azúcares por llevar sin ingerir alimentos desde antes de acostarse, trata de obtener la energía necesaria quemando las reservas de grasas intramusculares y de los depósitos de tejido adiposo. Esto está respaldado tanto en estudios realizados en biopsias, como en estudios en humanos.

Eso sí, la intensidad del ejercicio es muy importante para activar un tipo de metabolismo u otro. En el caso en el que los ejercicios sean de intensidades altas, el cuerpo tratará de agotar todas las reservas de carbohidratos para suplir de energía al músculo. En cambio, en intensidades bajas o moderadas durante un periodo más prolongado de tiempo, las reservas de azúcar se agotarán y comenzará la quema de lípidos.

A nivel celular, se tiene constancia que el cuerpo activa mecanismos metabólicos como la regulación por LKB1, una ruta molecular que coordina el metabolismo de la glucosa y los lípidos en respuesta al estrés celular. Además, también intervienen otras rutas moleculares relacionadas con la mitocondria, lo que puede explicar que haya cierta variabilidad entre las personas.

La clave está en para qué estás realizando ejercicio

Por tanto, si lo que esperas a la hora de realizar un ejercicio es maximizar la oxidación de lípidos, lo más común es priorizar el ejercicio matutino en ayunas y con intensidades bajas o moderadas. Pero en cambio, si el objetivo es maximizar la mejora en el rendimiento, como la fuerza, es conveniente ingerir alimentos (especialmente carbohidratos) antes de realizar los ejercicios para que así el músculo disponga de una mayor cantidad de glucosa para poder recuperar el glucógeno muscular en los descansos entre las series.

Ahora bien, una idea clave en todo esto es que la oxidación de lípidos no siempre está ligada a mayor pérdida de grasa corporal. Para que disminuyan las reservas de grasa es crucial mantener un balance energético negativo (quemar más calorías de las que se consumen a lo largo del día o la semana) y la adherencia al ejercicio, que permite remodelar el equilibrio entre tejido muscular y adiposo.

Además, entrenar en ayunas también conlleva ciertos riesgos, ya que hay personas que pueden sufrir mareos o que directamente sus cuerpos no toleran el ejercicio a estas horas. De ahí que al principio del artículo indicásemos la importancia de la individualización y de buscar asesoramiento por parte de profesionales. Al final, estos consejos que se extraen de grandes cohortes de voluntarios pueden valer para el grueso de la población, pero cada individuo presenta ciertas condiciones que pueden requerir de un análisis más personalizado.

Según avanzan los días, meses y años en el calendario las experiencias se acumulan en nuestros cuerpos. Reflejo de estas experiencias son las cicatrices, marcas evitables que cuentan la historia de aquella vez que nos caímos yendo en bicicleta o que fuimos demasiado optimistas al dar un salto. Pero para algunas marcas no hace falta ningún evento, sino que su origen es el mismo paso del tiempo. Y aquí, cada cuerpo reacciona de una forma. Por ello se dice que la edad cronológica (cuántos años llevamos vivos) puede ser muy distinta de la edad biológica (cómo de envejecido está nuestro cuerpo).

Estamos totalmente indefensos ante la edad cronológica, ya que las leyes de la física nos impiden desplazarnos hacia atrás en el tiempo. Pero cada vez hay más investigación que trata de frenar, o incluso revertir hasta cierto punto la edad fisiológica. Pero claro, para medir la edad fisiológica no es tan sencillo como preguntar la edad, sino que se trata de una estimación que se obtiene a partir de ciertos parámetros biológicos asociados a la juventud, lo que da lugar a un valor. Lo ideal es que este valor sea menor que la edad real, ya que quiere decir que se está envejeciendo mejor que el promedio de la población.

Cada vez hay más estudios que tratan de comprender cómo disminuir esta edad fisiológica, para así poder envejecer con una mayor calidad de vida y mantener la independencia en la vejez. Y gracias a estos estudios, se ha obtenido que los cinco pilares del envejecimiento son el ejercicio físico, la dieta sana, el manejo del estrés, una buena higiene del sueño y tener buenas conexiones sociales. Pero en el envejecimiento, al igual que con un postre, cuanto más azúcar, más dulce. Así que se siguen buscando nuevos pilares con los que disminuir aún más la edad fisiológica.

Seis pilares, mejores cimientos

Los países a los que más les interesa comprender cómo mantener la independencia en la vejez son aquellos que tienen una población más envejecida, como España o Japón. Por ello, ambos territorios cuentan con equipos de investigación punteros en el estudio de la gerontología. Y en este caso, del país nipón viene un estudio que trata de comprender cómo influye participar en actividades culturales en el envejecimiento fisiológico.

La conclusión del artículo, publicado en la revista Journal of Epidemiology and Community Health, es bastante clara: Cuanta mayor participación tiene una persona en actividades culturales, como ir a museos, al cine, o al teatro, menor es su edad fisiológica en comparación con la gente que no tiene estas aficiones. O al menos así lo muestran los datos de 1899 adultos que participaron en otra investigación previa llevada a cabo en Reino Unido, llamada English Longitudinal Study of Ageing que tuvo lugar entre 2004 y 2009.

Lo que han hecho estos investigadores es aislar la variable cultural y comparar los marcadores biológicos (cómo la presión sanguínea, concentración de hemoglobina, o fuerza de agarre en las manos entre otros) entre los distintos participantes. Tras analizar los datos, el estudio reveló que las personas con altos niveles de participación en actividades culturales, que acudían con una frecuencia mayor a una vez al mes a estos eventos) tenían una edad fisiológica media de 66,9 años, tres años menor que aquellos que participaban en estos eventos (69,9 años).

Culturizarse para mantenerse joven

Los autores sugieren que este tipo de participación, por lo general, actúa como un catalizador para un estilo de vida más saludable. Acudir a estos eventos fortalece las relaciones sociales, promueve estilos de vida más saludables y, de paso, mejora la salud mental, al enfrentar al cerebro a situaciones nuevas. Sin embargo, el estudio es meramente observacional, por lo que no se puede extraer una conclusión clara de causa - efecto.

Es decir, que puede ser que sea del revés, que las personas más sanas tiendan a participar más en estas actividades porque puedan hacerlo, mientras que aquellas personas que se encuentran peor físicamente, al no tener tanta movilidad, no tengan fuerzas para acudir. Esto explicaría por qué las personas con mayor participación solían ser mujeres de un nivel socioeconómico más alto, con empleo y con buena salud. Por tanto, según indican los autores, se necesitan más estudios para confirmar o desmentir estas observaciones.

Pero sea como fuere, nunca va a hacer mal acudir a un museo, al cine o al teatro a culturizarse. Como ya hemos abordado en artículos anteriores, para evitar el detrimento de la plasticidad neuronal es muy importante poner al cerebro ante desafíos nuevos que lo estimulen. Si, además, esta actividad supone salir de casa, caminar y quedar con personas, lograremos fortalecer dos de los pilares de nuestro envejecimiento, con el beneficio a la salud que esto supone.

La vida en los mares y océanos es fascinante por su complejidad y disparidad. La fuerte presión evolutiva a la que se someten los seres que habitan el fondo marino les provoca cambios en los cuerpos que los adaptan a situaciones realmente complejas. Algunos de estos cambios, incluso redefinen los fundamentos más básicos de la clasificación de la materia.

En nuestra infancia, en el colegio, una de las primeras clasificaciones que aprendemos distingue entre el mundo animal, mundo vegetal y mundo mineral. Esta clasificación, nos ayuda a diferenciar algunos de los aspectos más básicos de lo que observamos en el mundo tangible. Animal es todo aquello que está vivo y se mueve por sí mismo, vegetal que está vivo y no se mueve, mientras que queda relegado a mineral el resto de materia que no cumple ninguna de las dos premisas anteriores.

Por supuesto, la clasificación es muy incompleta; ni incluye hongos, ni microorganismos, ni ideas, ni otro tipo de materiales (personalmente no clasificaría un ladrillo como un mineral), pero nos sirve para salir al paso en los primeros estadios de la vida. Ahora bien, cuando ahondamos un poco más en comprender la materia que conforma todo lo que nos rodea nos damos cuenta que esas barreras o fronteras que establecemos de pequeños son, en realidad, mucho más difusas de lo que creíamos.

Aún así, una clasificación que sigue bastante presente es la que distingue la materia viva de la que no lo está. Pero como siempre, hay excepciones, y en este caso, vienen de Perinereis cultrifera, un gusano depredador que puede superar los 20 cm y que habita aguas poco profundas de ciertos mares.

La mandíbula de metal

Al observar detenidamente el orificio por el que se alimenta este gusano, los investigadores de las principales universidades de Viena han descubierto algo muy especial. Perinereis cultrifera, así como otros gusanos similares, pueden triturar o morder a sus presas mediante unas mandíbulas formadas por proteínas estructurales e iones metálicos. Este material, que no pueden clasificar ni como material biológico ni como metal, requiere de una nueva categoría. Por ello, han acuñado el término de “biometales” y en la actualidad es un campo emergente de la biofísica.

Como cualquier nuevo campo científico, una de las primeras acciones es tratar de poner orden al caos del conocimiento que se tiene al respecto. Así pues, de momento, han establecido que los biometales se pueden clasificar según tres cualidades: dureza, mecánica de deformación y estructura ion-proteína. Así que, tras dar con esta clasificación, los investigadores se pusieron a analizar las características de la mandíbula de P. cultrifera.

Todo sobre el biometal

Para estudiar la dureza, los investigadores emplearon una técnica denominada nanoindentación, que consiste en hacer hendiduras microscópicas en un material y después aplicar análisis químicos y otras técnicas de imagen. De este modo, pudieron confirmar que la concentración de metal es mayor en las puntas de la mandíbula, la zona que está en contacto con los alimentos, y que también se trata de la zona más dura.

Pero además de dureza, las mandíbulas también tienen unas propiedades que no comparten con otras sustancias. Como explica el autor del estudio: Christian Hellmich: “Las mandíbulas de estos gusanos también tienen cierto grado de elasticidad dependiente del tamaño; esta es una característica distintiva de los biometales en comparación con los metales cristalinos estándar como el cobre o la plata”.

¿Y todo esto por qué?

Llegados a este punto, cualquier persona podría llegar a preguntarse por qué dedicarle tanto esfuerzo y estudios a comprender un biometal en una mandíbula de un gusano marino. Y es una duda legítima, porque puede que en el corto plazo no se le encuentre ninguna utilidad, pero en un futuro, este tipo de materiales podrían emplearse para diversas aplicaciones médicas, como prótesis biocompatibles.

Aunque de momento, todas esas ideas quedan muy lejos. Por lo pronto, los investigadores de Viena tienen previsto seguir ampliando la base de datos con nuevas especies para seguir comprendiendo la teoría y explorar el papel de la genética en la creación de este tipo de materiales.  “Todo ello va acompañado de un auténtico entusiasmo por la belleza, la elegancia y el refinamiento que se encuentran en la naturaleza y que esta misma produce.” Concluye Hellmich.