Resumen

En este trabajo se exponen los conceptos y las propiedades de la intuición artificial que se han generado por medio de un análisis de fuentes de información y experimentación propia. Asimismo, se plantea una clasificación para los algoritmos que integran el procesamiento de resolución de problemas a través de la intuición artificial. En este artículo se da a conocer un modelo innovador para que se desarrollen nuevos algoritmos en control de máquinas, donde la intuición artificial es el pilar para que el procesamiento de la información se realice con mayor rapidez y sus requerimientos de procesamiento sean mínimos.
Palabras clave: intuición artificial, algoritmos, modelo, robótica, programación.

Natural perfumes in the choice of couple

Abstract

In this paper we discuss concepts and properties of artificial intuition, synthetized from the analysis of literature and our own experimentation. Also, we report an algorithms’ classification, which embodies artificial intuition in machines for problem solving. This article establishes an innovative model for the development of new algorithms in machine control, where artificial intuition allows a faster information processing and minimum processing requirements.
Keywords: artificial intuition, algorithms, model, robotics, programming.

Introducción

La intuición humana es de interés para los que estudian el arte de generar algoritmos para máquinas, robots u otros entes artificiales. En la actualidad, el tema de la intuición se ha ido derivando desde el campo de la especulación filosófica hacia el campo de la ciencia positiva, siendo considerado más bien un tema de investigación psicológica y neurológica. La palabra intuición proviene del latín intueri, que significa “a considerar” y se puede entender como un tipo de percepción, pero además como un conocimiento implícito de la realidad en la mente inconsciente de los seres humanos. Los mecanismos de intuición realizan un reconocimiento de símbolos o señales que es llevado a cabo sin el procesamiento consciente o racional del individuo. Después del reconocimiento, automáticamente se sintetizan juicios, pensamientos, decisiones o acciones de acuerdo con la información procesada. Este tipo de juicios son caracterizados por ser apropiados, certeros, coherentes, rápidos e incluso evidentes (Jung, 1953; Ferrater-Mora, 1984; Krippendorff, 1986; Hogarth, 2001; Hogarth, 2002; Kahneman, 2003; Simon y Frantz, 2003; Goldstein, 2005; Kant, 2005; Erlhoff, Marshall et al., 2008; Harteis, Koch et al., 2008; Seligman y Kahana, 2009; Kahneman, 2012; Morsella y Poehlman, 2013).

En este trabajo se modela la intuición artificial como punto de partida para una línea de investigación naciente, la cual busca la programación de una “mente artificial” más eficiente, para lo que la intuición artificial se diseña y se programa en forma de algoritmos de bajo gasto computacional, que podrán resolver tanto problemas elementales como complejos.

Para comprender mejor la intuición artificial, es necesario describir la fuente en la que se inspiró: la intuición humana. La mente humana es la responsable del entendimiento, capacidad de crear pensamientos, creatividad, aprendizaje, raciocinio, percepción, emoción, memoria, imaginación, voluntad, intuición, y otras habilidades cognitivas (Sevilla y Casacuberta, 2001; Van-Gulick, 2014). Desde una perspectiva cognitiva, se considera que la mente funciona por dos vías: a) la mente consciente o explícita, discursiva, secuencial, racional, y que requiere un esfuerzo para que funcione. Y, por otro lado, existe una mente inconsciente u oculta, implícita, asociativa, rápida y que no requiere de esfuerzo (Kahneman, 2003; Myers, 2008). De ahí que, en situaciones complejas, en las que se manejan grandes cantidades de información, las elecciones realizadas mediante pensamiento inconsciente pueden resultar incluso más eficaces que las mediadas por deliberaciones conscientes (Dijksterhuis, Nordgren et al., 2006 ). En la figura 1 se muestra una representación de la calidad de las decisiones con relación a los pensamientos conscientes e inconscientes.

Figura 1. Relación entre complejidad y calidad de una decisión, según se afronte mediante el pensamiento consciente o inconsciente (Dijksterhuis, Nordgren et al., 2006).

El inconsciente libera a la consciencia y se ocupa de las cosas en forma automatizada, mientras que el consciente puede ser contradictorio. El inconsciente es un proceso primario y el consciente es un proceso secundario donde están contenidas las funciones cognitivas como la inteligencia, aprendizaje, concentración, entre otras (Hogarth, 2001; Hassin, Uleman et al., 2005; Froufe, Sierra et al., 2009; Morsella y Poehlman, 2013; Van-Gulick, 2014). En la figura 2 se muestra la proporcionalidad de los procesos mentales que son conscientes e inconscientes, y se hace énfasis en que los pensamientos inconscientes sostienen a los pensamientos conscientes. Asimismo, la intuición es un proceso mental de tipo inconsciente.

Figura 2. Proporcionalidad de los procesos conscientes e inconscientes en la mente humana.

El término consciente artificial, normalmente aplicado a robots, alude a que la programación debe controlar acciones características de la “voluntad propia”, siempre en camino de hacer robots eficientes y que muestren “autonomía” (MacLennan, 2005). El problema de la consciencia en robots implica que reflejen ser astutos y autorreflexivos. Lo anterior ha resultado en la complejidad de los algoritmos de consciencia artificial (Molyneux, 2012). Para la formulación e implementación del consciente en máquinas la comunidad científica ha buscado por décadas el lado racional de las habilidades humanas, planteado así la inteligencia artificial –se invita a estudiar su origen y desarrollo en las referencias (Russell y Norvig, 2003; Martínez y Britos, 2004; Anderson, 2007)–. Por otro lado, existe el término inconsciente artificial, que, históricamente, se ha manifestado en la llamada automatización, o mecanización de los procesos. La automatización incluye pero no limita la implementación de acciones repetitivas, predecibles y preprogramadas en un dispositivo, proceso o sistema para que se ejecuten tareas disminuyendo o eliminando la intervención humana, cabe resaltar que en la automatización no hay condiciones ni respuestas aleatorias (Gupta y Arora, 2007). También existen algunos trabajos que hablan de elementos “vestigiales” de la mente humana más útiles que el raciocinio para el control de robots (Brooks, 1991a). Por ejemplo, está la programación de comportamientos reactivos en robots (Arkin, 1998) y las emociones en robots, las cuales podrían considerarse como una aproximación de la implementación del inconsciente artificial; aunque aún no se hace evidente esta relación, propongo clasificarlas de este modo luego de un análisis de la literatura correspondiente (Minsky, 2006; Velasquez, 2007; Yang, Malaka et al., 2010). No obstante, es importante resaltar que la intuición no debe confundirse con las emociones.

Hasta este momento, la intuición artificial ha sido trabajada desde el punto de vista computacional (Anderson, 2007; Weidong y Ping, 2009; Dundas y Chik, 2013); sin embargo, la intuición artificial necesita ser estudiada desde sus fundamentos como una teoría transdisciplinaria.

La intuición aplicada a sistemas artificiales en la actualidad

En años recientes la intuición ha llamado la atención para el mejoramiento del desempeño de las máquinas, teniendo como ejemplo algunos algoritmos computacionales (Gobet y Chassy, 2009). Ese es el caso de Mónica Anderson, quien se ha interesado por la cognición basada en computación y se ha dedicado a buscar alternativas para la inteligencia artificial, lo que denomina intuición artificial, la cual describe como métodos subsimbólicos de bajo gasto computacional que pueden resolver problemas más elementales, y en conjunto podrían resolver los problemas actuales de la inteligencia artificial, por ejemplo el bootstrapping,1 que requiere alto poder de procesamiento para ejecutar comandos de alto nivel, como el reconocimiento de voz o de rostros (Anderson, 2007). También la intuición artificial se ha planteado como el diseño de software cooperativo entre programadores y usuarios (Weidong y Ping, 2009), además de que otros investigadores insinúan que puede verse simplistamente como un reconocimiento de patrones usando técnicas convencionales de inteligencia artificial (Dundas y Chik, 2013).

Modelo de intuición artificial

A continuación, se aportan al conocimiento algunos conceptos y propiedades de la intuición artificial (InA). Cabe aclarar que los siguientes párrafos son el resultado de una investigación propia a través del análisis de la literatura sobre la intuición humana y otros temas sobre la mente, robótica, inteligencia artificial, entre otros.

Definiciones de la intuición artificial

1. La InA es un área multidisciplinaria que, a través de las ciencias, tales como informática, psicología y robótica, estudia la creación y diseño de entidades capaces de emular ciertos rasgos de la intuición humana.
2. La InA es una rama de la inteligencia artificial, que se dedica a emular el reconocimiento automático de patrones de información para generar respuestas rápidas y normalmente certeras o confiables.
3. La InA es una representación limitada de las capacidades intuitivas del ser humano, programadas en un ente artificial.
4. La InA es un procesamiento basado en el reconocimiento automático de patrones, lo que la hace extremadamente rápida y no hace uso exhaustivo de la capacidad de memoria ni de procesamiento en la búsqueda razonada o iterativa de soluciones.

Propiedades de la intuición artificial

1. La InA emula la vía intuitiva de la obtención de soluciones que no necesitaron un largo proceso de búsqueda, en su lugar hubo un reconocimiento de fragmentos relevantes de información que conllevan al descubrimiento de una solución que mejorará la calidad de las respuestas.
2. La InA funciona con base en un conjunto de algoritmos sintetizados a partir del estudio de las capacidades humanas intuitivas para realizar una tarea en condiciones que estimularon la intuición. Estos algoritmos representan mecanismos inconscientes compuestos por fragmentos o plantillas de conocimiento preadquirido. Las funciones de cada algoritmo trabajan de manera independiente o se presentan bajo el principio de superposición.
3. La InA y sus algoritmos están embebidos en los elementos de procesamiento del agente artificial como parte de su arquitectura.
4. La InA se implementa con ecuaciones o fórmulas, cuyas entradas son piezas relevantes de información para la tarea, lo que cumple con la propiedad de un procesamiento automático.
5. La InA encuentra la respuesta a un problema en cuanto recibe las entradas, discriminando otras posibles soluciones; en consecuencia, se disminuye el tiempo de búsqueda y la cantidad de procesamiento. En la figura 3 se esquematiza el proceso intuitivo para la resolución de un problema (localizado en la parte superior) en comparación con un proceso racional (localizado en la parte inferior).

Figura 3. Comparación de procesos de resolución de problemas. Abajo, con cinco etapas, se muestra el proceso convencional, en relación a un proceso realizado con intuición artificial que se muestra arriba, con tres etapas.

Clasificación de la intuición artificial

Así como las definiciones y propiedades de la InA, en este artículo se clasifican los algoritmos de InA en dos tipos, los cuales serán programados en un ente artificial y pueden funcionar simultáneamente:

1. Algoritmos de intuición artificial primitiva (InAP). Se reconoce como primitivo a aquel algoritmo que se considera una estructura elemental y necesaria para la continuidad y preservación del agente artificial. Los algoritmos de InAP representan el conjunto de atajos heurísticos desarrollados a lo largo de la evolución.
2. Algoritmos de intuición artificial adquirida (InAA). Se le llama adquirido al algoritmo que fue definido a partir de la tarea por ejecutar. Se asocia con la repetición de eventos y puede estar inspirado en la intuición humana para ejecutar tareas. Los algoritmos de InAA representan a las asociaciones aprendidas a lo largo de la vida.

Es importante recalcar que la intuición artificial no es aprendida de forma autónoma por el ente artificial, ya que esto implicaría romper con el esquema de un procesamiento rápido y de bajo costo computacional. La razón principal es que se recurriría a herramientas como adquisición y procesamiento de señales de entrada –como lenguaje natural (ej. habla humana) o visión artificial–, los cuales son una característica fundamental de los entes racionales (inteligencia artificial). Por lo que en este modelo de intuición artificial no se contempla el aprendizaje de acciones intuitivas, a partir de las entradas al sistema, por el propio sistema artificial. Por lo tanto, estos algoritmos son programados por una persona de forma “bioinspirada”.

Conclusiones

La intuición artificial está inspirada en el mecanismo de la mente intuitiva humana inconsciente, que posee ventajas como el procesamiento automático de gran cantidad de información, en múltiples dimensiones y sin el decaimiento de la eficacia ante situaciones complejas. La intuición artificial emula la vía intuitiva de la obtención de soluciones que no necesitaron un largo proceso de búsqueda, en su lugar hubo reconocimiento de fragmentos relevantes de información que conllevan al descubrimiento de una solución que mejorará la calidad de las respuestas.

En la intuición artificial influyen dos tipos de algoritmos: por un lado, están los de intuición artificial primitiva, que están diseñados por un programador a partir de las intuiciones humanas, que son las que capacitan a los seres humanos para los juicios rápidos y frugales. Por otro lado, están los algoritmos de intuición artificial adquirida, los cuales también son programados por una persona, pero que toma como inspiración ciertas asociaciones aprendidas gracias a la práctica o experiencia personal de un individuo o de un grupo de personas, obteniéndose un promedio.

Los sistemas actuales de inteligencia artificial sólo han contemplado los elementos racionales, como la inteligencia artificial convencional, redes neuronales y agentes autónomos de aprendizaje, que reconocen patrones o ejercen tareas con medios informáticos orientados a emular la consciencia humana. A partir de este trabajo se clasifica en dos ramas la inteligencia artificial: 1) sistemas de consciencia artificial y 2) sistemas de inconsciencia artificial. Con base en estos últimos se pueden obtener sistemas robóticos semiautónomos y autónomos con una toma de decisiones rápida y acertada.

Debido a que la extensión de este trabajo es limitada, se invita al lector a profundizar en el tema de la intuición humana:

Intuición artificial aplicada al a teleoperación.

Video de algoritmos de intuición artificial y experimentación con un robot.

Estudios antecedentes sobre la intuición humana
Chase y Simon, 1973; Dreyfus y Dreyfus, 1988; Easen y Wilcockson, 1996; Hogarth, 2001; Hogarth, 2002; Kahneman, 2003; Simon y Frantz, 2003; Gladwell, 2005; Kant, 2005; Seligman y Kahana, 2009; Kruglanski y Gigerenzer, 2011; Isenman, 2013; Marcovici y Blume-Marcovici, 2013; Pearson, 2013; Tinghög, Andersson et al., 2013; Woolley y Kostopoulou, 2013).

La intuición humana y sus propiedades

Chase y Simon, 1973; Dreyfus y Dreyfus, 1988; Simon, 1992; Easen y Wilcockson, 1996; Hogarth, 2001; Hogarth, 2002; Kahneman, 2003; Simon y Frantz, 2003; Gladwell, 2005; Minsky, 2006; Seligman y Kahana, 2009; Kruglanski y Gigerenzer, 2011; Kahneman, 2012; Isenman, 2013; Marcovici y Blume-Marcovici, 2013; Pearson, 2013; Tinghög, Andersson et al., 2013; Woolley y Kostopoulou, 2013).

Referencias

• Anderson, M. (2007). Artificial Intuition: A New Possible Path to Artificial Intelligence. Recuperado de: http://artificial-intuition.com/anderson.html.
• Arkin, R. C. (1998). Behavior-Based Robotics. Cambridge, MA, USA: The MIT Press.
• Brooks, R. A. (1991a). Intelligence without Reason. Proceedings of 12th Int. Joint Conf. on Artificial Intelligence, Sydney, Australia.
• Chase, W. G. y H. A. Simon (1973). The mind’s eye in chess. Visual information processing (New York: Academic Press): 215-281.
• Diaz-Hernandez, O. (2014). Intuición Artificial Aplicada a la Teleoperación. Doctorado en ingeniería, campo disciplinario Mecatrónica. Ciudad de México, Universidad Nacional Autónoma de México. Doctorado.
• Dijksterhuis, A., L. F. Nordgren, et al. (2006). On making the right choice: the deliberation-without-attention effect. Science, 311(5763): 1005-7.
• Dreyfus, H. L. y S. E. Dreyfus (1988). Mind over machine: The power of human intuition and expertise in the era of the computer. New York: Free Press.
• Dundas, J. y D. Chik (2013). Machine implementation of human-like intuition mechanism in Artificial Intelligence. ICIC Express Letters, 7(8): 2231-2235.
• Easen, P. y J. Wilcockson (1996). Intuition and rational decision-making in professional thinking: a false dichotomy? Journal of Advanced Nursing, 24(4): 667-673.
• Erlhoff, M., T. Marshall, et al. (2008). Intuition. Design Dictionary. (s. n.): Birkhuser Basel, pp. 236-236.
• Ferrater-Mora, J. (1984). Diccionario de Filosofía (4 tomos). A. Diccionarios: Barcelona.
• Froufe, M., B. Sierra, et al. (2009 ). El inconsciente Cognitivo en la psicología científica del S. XXI. Recuperado de: https://www.u-cursos.cl/facso/2011/1/PSI-MTCCC/1/material_docente/bajar?id_material=576906.
• Gladwell, M. (2005). Blink, Inteligencia Intuitiva. Taurus.
• Gobet, F. y P. Chassy (2009). Expertise and Intuition: A Tale of Three Theories. Minds & Machines, 19: 151-180.
• Goldstein, E. B. (2005). Cognitive psychology: Connecting mind, research, and everyday experience. Australia Belmont: Thomson/Wadsworth.
• Gupta, A. K. y S. K. Arora (2007). Industrial Automation and Robotics. Laxmi publications.
• Harteis, C., T. Koch, et al. (2008). How intuition contributes to high performance: An educational perspective. US-China Education Review, 5(1): 68-80.
• Hassin, R. R., J. S. Uleman, et al. (2005). The new unconscious. Oxford University Press.
• Hogarth, R. (2001). Educating intuition. Chicago: University of Chicago Press.
• Hogarth, R. (2002). Deciding Analytically Or Trusting Your Intuition?: The Advantages and Disadvantages of Analytic and Intuitive Thought. Universitat Pompeu Fabra. Departament d’Economia i, Empresa, Universitat Pompeu Fabra.
• Isenman, L. (2013). Understanding Unconscious Intelligence and Intuition: “Blink” and Beyond. Perspectives in Biology and Medicine, 56(1): 148-166.
• Jung, C. G. (1953). Psychological types, or, The Psychology of individuation. Pantheon.
• Kahneman, D. (2003). A Perspective on Judgment and Choice. American Psychologist, 58(9): 697-720.
• Kahneman, D. (2012). Pensar rápido, pensar despacio. España: Penguin Random House.
• Kant, I. (2005). Crítica de la Razón Pura. Taurus.
• Krippendorff, K. (1986). A Dictionary of Cybernetics. T. A. S. o. Communications. Philadelphia PA 19104, USA: University of Pennsylvania.
• Kruglanski, A. W. y G. Gigerenzer (2011). Intuitive and Deliberate Judgments Are Based on Common Principles. Psychological Review, 118(1): 97-109.
• MacLennan, B. J. (2005). Consciousness in robots: the hard problem and some less hard problems. Robot and Human Interactive Communication, 2005. ROMAN 2005. IEEE International Workshop on.
• Marcovici, P. y A. Blume-Marcovici (2013). Intuition versus rational thinking: psychological challenges in radiology and a potential solution. Journal of the American College of Radiology, 10(1): 25-29.
• Martínez, R. G. y P. V. Britos (2004). Ingeniería de Sistemas Expertos. Nueva Librería.
• Minsky, M. (2006). The Emotion Machine: Commonsense Thinking, Artificial Intelligence, and the Future of the Human Mind. Simon y Schuster.
• Molyneux, B. (2012). How the Problem of Consciousness Could Emerge in Robots. Minds and Machines, 22(4): 277-297.
• Morsella, E. y T. A. Poehlman (2013). The inevitable contrast: Conscious vs. unconscious processes in action control. Front Psychol., 4: 590.
• Myers, D. G. (2008). El poder y los peligros de la intuición. Mente y Cerebro, 33: 22-29.
• Pearson, H. (2013). Science and intuition: do both have a place in clinical decision making? British Journal of Nursing, 22(4): pp 212 – 215.
• Russell, S. J. y P. Norvig (2003). Artificial Intelligence: A Modern Approach. Upper Saddle River, New Jersey, Prentice Hall.
• Seligman, M. E. P. y M. Kahana (2009). Unpacking Intuition: A Conjecture. Perspective Psycholgy Science, 4(4): 399-402.
• Sevilla, D. C. y D. Casacuberta (2001). La mente humana, Oceano Difusion Editorial, S. A.
• Simon, H. y R. Frantz (2003). Artificial intelligence as a framework for understanding intuition. Journal of Economic Psychology, 24: 265-277.
• Simon, H. A. (1992). What Is an “Explanation” of Behavior? Psychological Science, 3(3): 150-161.
• Tinghög, G., D. Andersson, et al. (2013). Intuition and cooperation reconsidered. Nature, 498(E1–E2).
• Van-Gulick, R. (2014). Consciousness. The Stanford Encyclopedia of Philosophy. E. N. Zalta.
• Velasquez, D. (2007). When Robots Weep. Electrical enginering and computacional science. Massachusetts, USA, Massachusetts Institute of Technology. PhD: 262.
• Weidong, T. y H. Ping (2009). Intuitive Learning and Artificial Intuition Networks. Second International Conference on Education Technology and Training.
• Woolley, A. y O. Kostopoulou (2013). Clinical intuition in family medicine: more than first impressions. Annals of Familiar Medicine, 11(1): 60-6.
• Yang, H., R. Malaka, et al. (2010). Emotions: The Voice of the Unconscious. Entertainment Computing – ICEC 2010, Springer Berlin Heidelberg. 6243: 205-215.

Recepción: 02/03/2018. Aprobación: 25/01/2019.

Resumen

La teoría de la selección sexual propuesta por Darwin intenta explicar la evolución de ciertos rasgos que son importantes en la elección de pareja. Los animales se comunican mediante señales visuales, auditivas, químicas o táctiles. La comunicación química es una de las más utilizadas a nivel intra e interespecífico y se caracteriza por emplear una serie de aromas o perfumes naturales (feromonas), durante la elección de pareja. Los perfumes naturales presentan diferentes estructuras químicas, dependiendo de factores como función, medio en el que se emplean, y duración y nivel de especificidad de los grupos taxonómicos que los utilizan. El entorno en el que se desenvuelven los organismos es importante ya que trae consigo variaciones en la producción de feromonas y esto está relacionado con la salud del individuo.
En este artículo se abordará el uso de los perfumes naturales en la elección de parejas en diferentes animales y cómo estos son empleados en el proceso de reproducción.
Palabras clave: comunicación química, selección sexual, feromonas, perfumes, elección de pareja.

Natural perfumes in choosing a partner

Abstract

The theory of sexual selection proposed by Darwin tries to explain the evolution of certain traits that are important for mate choice. Animals communicate through visual, auditory, chemical or tactile signals. Chemical communication is one of the most employed at an intra and interspecific level and consists of using a series of aromas or natural perfumes (pheromones) during couple’s choice. Natural perfumes have diverse chemical structures depending of factors like function, medium in which are employed, and duration and level of specificity in the taxonomic groups that use them. The environment in which the organisms developed is important because it implies variations in pheromone production, which is related to an individual’s health.
This article describes perfumes’ use during mate choice in different animals and how they are employed during the reproduction process.
Keywords: chemical communication, sexual selection, pheromones, perfumes, mate choice.

Introducción

La teoría de la selección sexual postula que algunos rasgos que presentan individuos del mismo sexo son resultado de la competencia por el acceso a la cópula y de la elección del otro sexo, que generalmente considera factores como la inteligencia, confiabilidad, salud, posibilidad de aportar recursos y características físicas de los individuos para proporcionar ventajas relacionadas con la reproducción (Hernández y Cerda, 2012; Darwin, 1888). La teoría hace distinción entre dos tipos de caracteres sexuales: los primarios, como los órganos genitales, que se relacionan directamente con la función reproductora; y los caracteres sexuales secundarios, que aparentemente no están conectados directamente con la reproducción, pero que en conjunto participan en el éxito o fracaso reproductivo. Dentro de éstos, el uso de sustancias químicas es considerado un mecanismo importante para la elección de pareja (Cordero y Santolamazza, 2009).

La comunicación química es el principal medio para establecer relaciones entre los individuos, mediante el intercambio de sustancias que se pueden oler o saborear. Aunque es difícil distinguir entre el olfato y el gusto como sentidos independientes, hablaremos de un sentido químico general, que cumple funciones de orientación, obtención de alimento y agua, y reconocimiento de amigos, enemigos y parejas (Juárez, 1987). Los perfumes naturales o feromonas son señales químicas emitidas por un individuo, capaces de alterar el comportamiento o la fisiología de otro. Cumplen con la función de ser mensajeros en la interacción de dos o más individuos, por lo que es importante conocer sus características, su funcionalidad como atrayentes de pareja, los costos biológicos que implica su producción, y los conflictos que conlleva su uso, con el fin de entender cómo se comunican los animales y cómo la comunicación química juega un papel importante en el momento de elegir pareja (Gutiérrez y Contreras, 2002).

¿En qué consisten los perfumes?

Los perfumes naturales son considerados como una forma de lenguaje dentro de las especies, basado en moléculas que pueden ser traducidas por los sentidos químicos (Juárez, 2017). Dichas moléculas son relativamente grandes, compuestas entre 10 y 17 átomos de carbono y con un peso molecular que varía de 180 a 300 daltones. Los compuestos de este tamaño o mayor logran alta especificidad y gran potencia, sin embargo, la síntesis de moléculas grandes y complejas es más costosa, por lo que su producción tiene que ser cuidadosamente regulada por el organismo, sobre todo considerando que el tamaño de las feromonas está relacionado con la volatilidad y por lo tanto la difusibilidad, la cual disminuye al aumentar el peso molecular.

Las feromonas pueden actuar como cebadoras, señaladoras, moduladoras o liberadoras. Para definirlas necesitan satisfacer ciertos criterios: tener efectos conductuales inmediatos y no atribuibles a otro estímulo sensorial, ser sustancias específicas, que exista poca o nula influencia de la experiencia en su funcionamiento, y que se sepa el estado reproductivo de quien las secreta. En la naturaleza los animales no actúan fuera de un contexto ambiental y rara vez secretan perfumes en ausencia de señales sensoriales. Es decir, para que la comunicación sea efectiva, se necesita que se desarrolle una serie de factores físicos, sociales y ambientales. En ratones se han identificado, a partir de la orina, las estructuras químicas de feromonas que sirven como atractores sexuales: pertenecen principalmente al grupo de las cetonas, irazinas, esteres, terpenos y tiazoles (Delgadillo, 2005; Gutiérrez y Contreras, 2002, ver imagen 1). Los dos tipos principales de feromonas en estas relaciones son las feromonas liberadoras que inician modelos de conducta específicos y sirven como poderosos atrayentes sexuales, marcan territorio, provocan una reacción de alarma o la agregación de los individuos; así como las feromonas iniciadoras o cebadoras, que disparan cambios metabólicos o fisiológicos, particularmente el sistema endocrino, que está asociado a la maduración sexual, el crecimiento o la metamorfosis (López, 2002).

Imagen 1. Los ratones son la especie más estudiada en cuanto al comportamiento en función de las feromonas (fuente: Wikimedia cammons).

Los perfumes naturales como atrayentes de pareja

De acuerdo con Darwin ¬–y el conocimiento actual concuerda con él¬–, la selección de parejas se da mediante dos mecanismos: la selección dentro del mismo sexo (intrasexual) y la que ocurre entre diferentes sexos (intersexual). La selección intrasexual funciona como una batalla entre individuos del mismo sexo. De manera general, aunque también ocurre de manera contraria y Darwin estaba consciente de ello, los machos luchan entre sí para tener acceso a la hembra; así, se han seleccionado ciertos rasgos como astas y cuernos que los ayudarían en dicha contienda. El segundo mecanismo, la selección intersexual, en la mayoría de los casos ocurre en las hembras, quienes tienen preferencia por determinado macho, aunque, una vez más, podría ocurrir de manera contraria, que el macho tenga preferencia por cierta hembra. De esta manera, dicho mecanismo ha contribuido a la selección de algunas características como la cola del pavo real, las señales químicas, la coloración de aves y peces, el canto de las aves y los rituales de cortejo, entre otros (Andersson, 1994).

Los perfumes naturales son relevantes pues permiten la comunicación entre miembros de una misma especie. Uno libera estas moléculas volátiles y otro las percibe a través de su sistema olfativo (Paredes Cordero et al., 2016). Y estas señales químicas son utilizadas como un medio para atraer pareja en una gran variedad de especies.

En insectos, tenemos el caso del escarabajo de harina (Tenebrio spp.) que produce olores brindando información del estado y salud de los individuos, lo que les da la posibilidad de elegir un compañero correcto (Pölkki et al., 2012). Asimismo, ciertos insectos presentan especificidad en los compuestos que producen, los cuales varían según la edad del adulto, el sexo y el estado de apareamiento, y participan como feromonas, llamadas kairominas, así como en el reconocimiento de género y especies en el caso de insectos sociales (Peralta Falcon, 2018). En las mariposas se han identificado feromonas sexuales que los machos usan para inducir a las hembras al apareamiento. Por ejemplo, algunas especies poseen un penacho de pelo muy fino y fragante en el extremo del abdomen, a la vista del vuelo de una hembra de la misma especie el macho se ubica sobre la cabeza de la hembra y abre sus finos pelos para desprender las feromonas, entonces la hembra se posa y rápidamente se aparea con el macho. La hormona responsable es la pirrolizidinona, la cual es biosintetizada a partir de los alcaloides que producen las plantas de las cuales se alimentan (Robles, 1994).

Un modelo empleado para el estudio de los efectos de las feromonas en la elección de parejas es el de la salamandra Plethodon jordani, debido al papel primordial en esta especie de la comunicación química en la elección de pareja. Se ha identificado que las feromonas involucradas son producidas por pequeñas glándulas localizadas debajo de la barbilla (Rollman et al., 2000). En los mamíferos, como el ratón, se han clasificado feromonas sexuales y para la reproducción, se han descrito varios de sus pormenores (Gutiérrez y Contreras, 2002, ver imagen 2).

Imagen 2. Estructura química de algunos de los compuestos urinarios que poseen actividad química en el ratón. Se han identificado algunas cetonas como: a) 2-hexanona, 2-heptanona y 4-heptanona; b) ésteres como: n-pentil acetato; c) algunos terpenos como: E-E-a-farneseno (fragmento tomado y modificado de Gutierrez-Garcia, 2002).

Función de los perfumes en la elección de pareja

El funcionamiento de los perfumes y su efectividad se basan en una correcta comunicación entre el emisor y el receptor, lo que vincula coevolutivamente a los órganos que emiten a los perfumes junto con los que reciben estas señales. El desarrollo de glándulas endocrinas y diferenciación del sistema nervioso se relaciona con el uso de los perfumes para funciones de señalización (Gutiérrez y Contreras, 2002; Juarez, 2017). En los mamíferos se identificaron dos sistemas quimiosensoriales independientes, que responden a estas señales químicas, capaces de traducir la información feromonal en el cerebro: el sistema olfativo principal y el sistema vomeronasal (Delgadillo, 2005, ver imagen 3). El sistema olfativo principal tiene como función el recibir olores, pero las feromonas son detectadas por el órgano vomeronasal, este órgano está ubicado en la cavidad nasal y tiene un segmento de mucosa olfatoria localizada a lo largo del tabique nasal (Guevara Guzmán, 2004).

Imagen 3. El sistema olfativo principal y el sistema vomeronasal del ratón (imagen elaborada por José Eduardo Hernández Cortes).

De igual forma las feromonas pueden tener influencia directa en las emociones, los estados de ánimo y los sentimientos tanto negativos como positivos. Las feromonas pueden incluso inducirlos, llegando a cambiar la percepción social de las personas, por una modificación en el procesamiento de la información en las áreas límbicas del cerebro. Por lo tanto, el uso de perfumes permite la manipulación directa de la cognición. Otras funciones de las señales químicas en los mamíferos son el reconocimiento específico de los individuos de la misma especie o camada, la delimitación del territorio e indicación del nivel jerárquico de dominancia. Además, su atractivo junto con el de otras características sexuales secundarias ha moldeado aspectos morfológicos y conductuales de los animales, por lo que es probable que la psicología animal, incluyendo la humana, haya evolucionado paralelamente a los estímulos sexuales para percibirlos, interpretarlos y responder a ellos adecuadamente (Grammer et al., 2003).

¿Es costoso para los animales producir perfumes?

La adaptación de las especies a diferentes ambientes es un factor que influye en los costos y los beneficios en la producción de cada señal, el gasto energético que requiere producirlas dependerá del receptor y del ambiente en el cual está el mensaje; la calidad y la cantidad emitida; y de las condiciones de cada individuo, los que tienen una buena salud toleran una mayor producción de feromonas.

En el caso de la polilla del racimo (Lobesia botrana) se identificó que la producción de feromonas en los machos responde a su condición actual: los machos de mayores tallas son los que producen señales con mayor efectividad, atrayendo una mayor cantidad de hembras, las cuales, se ha visto, tienden a invertir mayor energía en la producción de huevos cuando copulan con machos de mayores tallas (Harari et al., 2001). Los caracteres sexuales secundarios extravagantes son costosos, y al ser demasiado llamativos, en algunos casos, reducen las perspectivas de supervivencia y sólo se pueden mantener si son elegidos entre la población (Grammer et al., 2003).

Los conflictos clásicos relacionados con el uso de perfumes durante la elección de pareja

Se han descrito algunos fenómenos relacionados con las feromonas en ratones. Por ejemplo, la orina del macho puede promover un reinicio de los ciclos estrales o reproductivos de una hembra, también llamados celo o calor (Rippe, 2009), así como la sincronización de ciclos cuando están en grupos, a este fenómeno se le conoce con el nombre de efecto Whitten. Incluso si este fenómeno no es costoso de manera directa, sí promueve la descendencia del macho dominante y que las hembras puedan realizar los cuidados parentales en grupo, lo que mejoraría el éxito de las camadas. También se da el efecto Vandenbergh, que consiste en el aceleramiento del inicio de la pubertad en hembras, inducido por la presencia del olor de la orina de un macho, lo que se traduce en una mayor probabilidad de dejar descendencia (Gutiérrez y Contreras, 2002).

Otro conflicto es el efecto Bruce, comúnmente conocido en ratones de laboratorio. Sucede cuando una hembra recién preñada encuentra a un macho distinto que con el que copuló. En este contexto es probable que la hembra sufra de una interrupción de la gestación promovida por la presencia de la orina de los machos. Este efecto se había identificado sólo en ratones y bajo condiciones de laboratorio; sin embargo, en condiciones naturales recientemente se observó a un grupo de primates (Theropithecus gelada) en los que de manera natural el macho tiene la capacidad de secretar sustancias que provocan la interrupción de la gestación, lo que garantizaría que las crías son del macho dominante en curso y promovería el cuidado parental de parte de éste (Wolff, 2003; Roberts et al., 2012; ver imagen 4).

Imagen 4. Dos hembras con sus crías de la especie Theropithecus gelada (imagen tomada de Wikimedia commons).

Otros conflictos que acarrean las señales químicas son la agresión y la territorialidad. Las conductas agresivas se presentan cuando los intereses de dos o más individuos entran en conflicto, y comúnmente se desencadenan cuando los individuos interactúan para establecer una jerarquía de dominancia, o para determinar la territorialidad. En los casos en los que se integra un nuevo individuo a un grupo, puede ser tomado como intruso debido a que las feromonas que libera no son familiares para los demás. En este caso, el nivel de conflicto que determinará la condición social y territorial dentro del grupo dependerá de cómo se interprete la información química y corporal (Gutiérrez y Contreras, 2002).

Conclusión

El empleo de perfumes naturales en el mundo animal es tan cotidiano como el uso de perfumes o lociones en la vida de cada persona; son utilizados como una herramienta al momento de elegir pareja, donde las características de cada individuo se verán reflejadas en los perfumes liberados. Esto ha promovido que en muchos organismos se seleccionen caracteres sexuales secundarios que garantizan su descendencia y la perpetuación de sus genes.

Los perfumes en general cumplen funciones importantes en las interacciones entre individuos, tanto en el medio social como en la elección de pareja, ya que es una manera para identificar la salud de los organismos, aunque posteriormente su presencia puede promover una serie de conflictos como el efecto Bruce o Vandenbergh.

Las feromonas cumplen con la función de ser el mensajero en la interacción de dos o más individuos, por lo que es relevante seguir investigando sus características, su funcionalidad como atrayentes de pareja, los costos biológicos que implica su producción, y los conflictos que conlleva su uso; lo anterior con el fin de entender cómo se comunican los animales y cómo la comunicación química, en particular los perfumes naturales, juega un papel importante en el momento de elegir pareja.

En la actualidad no se ha identificado el valor fundamental de los perfumes en la elección de parejas en los seres humanos, por lo tanto, se requieren investigaciones adicionales para comprender mejor estas conductas. En cambio, los perfumes naturales en los animales representan un campo grande de estudio y el conocer e identificar cómo los organismos los utilizan es importante para desarrollar estrategias en la reproducción o su control.

Referencias

• Andersson, M. B. (1994). Sexual selection. s. l.: Princeton University Press.
• Cordero Rivera, A. y Santolamazza Carbone, S. (2009). Darwin y la selección sexual después de la cópula. Revista Digital Universitaria, 10(6). URL: http://www.ru.tic.unam.mx/tic/bitstream/handle/123456789/1505/855.pdf?sequence=1&isAllowed=y.
• Darwin, C. (1888). The descent of man and selection in relation to sex (vol. 1). Londres: Murray.
• Delgadillo, D. C. (2005). Feromonas. Lo que el viento se llevó. Revista Casa del Tiempo, 3. URL: www.uam.mx/difusion/revista/junio2005/02.pdf.
• Grammer, K., Fink, B., Møller, A. P. y Thornhill, R. (2003). Darwinian aesthetics: sexual selection and the biology of beauty. Biological Reviews, 78(3): 385-407. DOI: https://doi.org/10.1017/S1464793102006085.
• Guevara Guzmán, R. (2004) ¿Cuál es el papel de las feromonas en la conducta sexual humana? Revista de la Facultad de Medicina, 47(1): 16-20 URL: http://www.medigraphic.com/pdfs/facmed/un-2004/un041e.pdf.
• Gutiérrez-García, A. G. y Contreras, C. M. (2002). Algunos aspectos etológicos de la comunicación química en ratas y ratones de laboratorio. Revista Biomédica, 13(3): 189-209. URL: http://www.medigraphic.com/pdfs/revbio/bio-2002/bio023f.pdf.
• Harari, A. R., Zahavi, T. y Thiéry, D. (2011). Fitness cost of pheromone production in signaling female moths. Evolution, 65(6): 1572-1582. DOI: https://doi.org/%2010.1111/j.1558-5646.2011.01252.x.
• Hernández-López, L. E. y Cerda-Molina, A. L. (2012). La selección sexual en los humanos. Salud mental, 35(5): 405-410. URL: http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0185-33252012000500007.
• Juárez Vea, J. (1987). Feromonas: olor y comunicación. Elementos. 12(2): 36-46. URL: http://www.elementos.buap.mx/num12/pdf/36.pdf.
• López, P. (2002). Comunicación intraespecífica en reptiles mediante señales químicas: la utilización de señales fiables para decidir comportamientos. Revista Española de Herpetología: 49-59. Revisado diciembre 2017. URL: www.herpetologica.org/revespherp/volespecial_2002/049-059%20lopez.pdf.
• Paredes Guerrero, R., Fernández, A. A., Juárez, C., Tapia, S., Figueroa, Á., Criou, X. y Encinas, A. (2016). Los olores del amor. URL: http://www.unamiradaalaciencia.unam.mx/stc_metro/consulta_stcm_pdf.cfm?vArchivoStcm=123.
• Peralta Falcón, R. (2018) Hidrocarburos cuticulares que intervienen en el reconocimiento intraespecífico de toxotrypana curvicauda (diptera: tephritidae). URL: https://tesis.ipn.mx/handle/123456789/25711.
• Pölkki, M., Krams, I., Kangassalo, K. y Rantala, M. J. (2012). Inbreeding affects sexual signalling in males but not females of Tenebrio molitor. Biology letters, 8: 423–425. DOI: https://doi.org/10.1098/rsbl.2011.1135.
• Rippe, C. A. (2009). El ciclo estral. En Dairy Cattle Reproduction Conference (pp. 111-116).
• Roberts, E. K., Lu, A., Bergman, T. J. y Beehner, J. C. (2012). A Bruce effect in wild geladas. Science, 335(6073), 1222-1225. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1213600.
• Robles Caycho, J. (1994). Comunicación química. Revista de Química, VIII (2): 163-175. URL: http://revistas.pucp.edu.pe/index.php/quimica/article/viewFile/5534/5530.
• Rollmann, S. M., Houck, L. D., y Feldhoff, R. C. (2000). Population variation in salamander courtship pheromones. Journal of Chemical Ecology, 26(12), 2713-2724. URL: http://people.oregonstate.edu/~houckl/pdfs/Rollmann%20et%20al%202000%20JChemEcol.pdf.
• Wolff, J. O. (2003). Laboratory studies with rodents: facts or artifacts? AIBS Bulletin, 53(4), 421-427.

Recepción: 23/01/2018. Aprobación: 12/02/2019.

Sin duda, marzo de 2020 será recordado durante largo tiempo. En la redacción de la rdu queremos hacer énfasis en dos de los múltiples acontecimientos que han ocurrido en este mes, los que consideramos de mayor relevancia dados el interés, la inquietud y las múltiples reflexiones que han generado en la Universidad, en nuestra sociedad y en el mundo entero por su trascendencia para el futuro próximo de la humanidad.

El primero se relaciona con las convocatorias emitidas por un sinnúmero de organizaciones feministas para realizar una marcha el Día Internacional de la Mujer, y para que, en contraste, el día subsecuente, 9 de marzo, se realizará en México el denominado Un día sin nosotras. Cabe destacar que si bien la primera de las acciones mencionadas, la mega marcha, se ha venido realizando a lo largo de más de 45 años, desde la institucionalización de esta fecha por la Organización de las Naciones Unidas, en 1975.

Sin embargo, este año, el llamado a marchar en nuestro país, a través de la etiqueta #8M, se contextualizó en la exigencia imperativa de las mujeres de detener la violencia de género que ha venido incrementándose en los últimos tiempos, hasta llegar a la cifra promedio, durante 2019 y enero de 2020, de diez feminicidios diarios, lo mismo mujeres que de niñas.

La convocatoria reunió, según fuentes oficiales, a 80 mil asistentes en la capital de la República, cifra que según las organizaciones convocantes fue de al menos el doble. La relevancia de este acto es que como participantes superamos las ideologías y la pertenencia a partidos políticos y marchamos generaciones diversas: abuelas, madres, hijas, hermanas y nietas; contingentes ordenados de mujeres zapatistas, familiares de las mujeres asesinadas, una enorme cantidad de mujeres jóvenes, amigas, amigas de amigas, vecinas y compañeras de trabajo; grupos de maestras y alumnas universitarias, de instituciones públicas y privadas; madres de familia con sus hijas e hijos pequeños, mujeres de la tercera edad y con necesidades especiales; colectivos de la comunidad lgbtttiq, hombres heterosexuales que apoyan las demandas, organizaciones sociales y sindicales, entre otros.

Las calles contenían una marea humana ataviada en tonos lilas, violetas y morados, salpicados de pañuelos verdes y ropa negra, de luto. Las tomas fotográficas y los videos dan cuenta de una comunidad que, bailando, cantando, gritando consignas, avanzaba emanando fuerza y alegría desbordadas, mientras que, al mismo tiempo, con rabia exigía seguridad, alto a la impunidad, justicia e igualdad. Los carteles afirmaban “No somos histéricas, somos históricas”, “Mi mamá me enseñó a luchar”, “Ni siquiera tendríamos que estarles pidiendo que nos respeten”, además de las ya conocidas “Ni una menos” y “Nos queremos vivas”.

En contraste, el día siguiente, lunes 9 de marzo, se convocó a Un día sin mujeres o Un día sin nosotras. El llamado fue a realizar un paro nacional para protestar contra la violencia de género, así como para mostrar la trascendencia de nuestra participación en todos los ámbitos de la vida social: en el trabajo, la escuela, los servicios públicos y de salud, la vida económica y también en la doméstica. Se convocó a la ausencia, el silencio, la invisibilización, para hacer notar que somos imprescindibles en lo que hacemos, en lo que aportamos de manera cotidiana a la vida social. Emulando la huelga simbólica que las mujeres de Islandia realizaron el 24 de octubre de 1975, el grupo feminista Brujas del Mar, del estado de Veracruz, hizo la propuesta y la aceptación fue total.

Las calles lucieron vacías, al igual que el transporte público, donde para sorpresa de todos, los vagones o secciones destinadas a las mujeres fueron respetados. Se cancelaron actividades en escuelas, los comercios lucieron desiertos, en la mayoría de ellos no hubo compras ni vendedoras que atendieran a los clientes. Aunque también es cierto que muchas mujeres tuvieron que acudir a sus centros de trabajo porque les descontarían un día de salario o bajarían sus comisiones por ventas, o debido a que tienen sus propias microempresas, entre otras razones.

Las repercusiones económicas directas al pib se calculan en más de 35 mil millones de pesos, aunque se pudo haber alcanzado hasta 43.5 mil millones de pesos del valor agregado total a la economía de un día. Como dijo la sección Rayuela que apareció al día siguiente en el periódico La Jornada: “Fue un 9 de marzo inolvidable. Nunca una ausencia hizo tanto ruido”.

El segundo acontecimiento a destacar empezó mucho antes del mes de marzo y se extenderá más allá del de abril, se encuentra en su nivel máximo a nivel mundial, se refiere al brote epidémico provocado por una nueva especie de coronavirus, que produce la enfermedad que la Organización Mundial de la Salud (oms) ha denominado covid-19.

Los primeros casos del brote se detectaron en la ciudad de Wuhan, capital de la provincia de Hubei, en la zona central de la República Popular China, en la confluencia de los ríos Yangtsé y Han. Es una ciudad de importancia histórica –data de más de 3,500 años–, política, financiera, económica, comercial, cultural y educativa, con una población de aproximadamente 11 millones de habitantes.

La enfermedad inició entre noviembre y diciembre del 2019; sin embargo, la oms declaró que representaba una amenaza global hasta el 30 de enero de 2020 (bbc, 2020; World Health Organization [who], 2020b), y hasta el momento confirmó la existencia de más de 191,127 personas contagiadas y 7,807 fallecidos (who, 2020a).

Sorprende el nivel de propagación de esta enfermedad que pasó de ser caracterizada como epidemia, en tanto el foco se localizaba sólo en China, al nivel de pandemia, dada la transmisión sostenida, eficaz y continua que ha tenido y afecta ya al mundo entero.

El contagio a otras regiones se dio inicialmente por importación, es decir, debido a personas infectadas de manera directa en Wuhan, que actuaron como portadoras del virus. Después, la transmisión de esta enfermedad ocurrió de estos sujetos a la población de los países a los que llegaron, iniciándose la fase de transmisión comunitaria, que se encuentra en expansión en los diversos países y continentes, ya que la característica de este virus es su alta transmisibilidad.

En apenas unas semanas, los casos de covid-19.se han multiplicado fuera de China, así como el número de países afectados. La oms estima, de manera preliminar, que la tasa de contagio del virus (R₀), sin ningún tipo de intervención, es de 1.4 a 2.5 (who, 2020b), es decir, que cada persona infectada puede a su vez infectar a entre 1.4 y 2.5 personas, por lo que resulta difícil de controlar. Se pide a los gobiernos que tomen medidas urgentes, agresivas y sistemáticas para evitar que las cifras de contagio y defunciones sigan incrementándose de manera alarmante.

En el caso de México, se ha dado seguimiento a esta pandemia. Nuestro país posee un largo historial para lidiar con epidemias que nos han afectado y se encuentran documentadas desde la época prehispánica. Nos encontramos a la espera de que se tomen medidas radicales para evitar el contagio comunitario masivo e irreversible.

Por lo pronto, la unam ha implementado una política de distanciamiento y confinación de su población estudiantil y docente, dando la opción del trabajo a distancia para evitar una repercusión mayor a la inevitable expansión de la pandemia. Aislamiento. Habrá que actuar con absoluta responsabilidad y de manera prudente e informada para contribuir desde nuestro ámbito de intervención, a fin de evitar escenarios más críticos al que ya vivimos.

El equipo que edita la rdu se encuentra en proceso de integrar información acerca de los dos acontecimientos mencionados. En este número estamos estableciendo una serie de ligas para informarnos sobre la pandemia. Y, próximamente se publicará un número especial sobre el tema de género y lo que se está haciendo al respecto.

Mientras tanto, les invitamos a leer el conjunto de materiales que nos han enviado y que hemos seleccionado para el segundo número –marzo-abril– de este año. En ellos encontrarás una variedad de temas que seguramente generarán tu interés y que te aportarán nuevos conocimientos sobre diversos campos, que describimos a continuación.

Como siempre, en el apartado Varietas se abordan una serie de temas científicos de diversas áreas del conocimiento:

Al hielo comúnmente lo asociamos con los cubitos que nadan en una bebida, una pista de patinaje e incluso para disminuir los moretones, pero es mucho más que eso. Muchas historias se encuentran congeladas en los hielos terrestres y en el artículo “Historias congeladas en el hielo polar”, Guillermo N. Murray-Tortarolo nos llevará a las partículas de plomo atrapadas en el Polo Norte y nos hablará de cómo éstas reconstruyen la historia de nuestra humanidad. Después, viajaremos al espacio y nos contará la manera en que el berilio congelado nos ayuda a entender la historia de nuestro Sol. Finalmente, conoceremos el riesgo que el cambio climático implica para este recurso histórico y la memoria que podríamos perder si el hielo polar se derrite.

¿Has visto un insecto obeso? ¿Existe tal cosa? Es evidente que en humanos y animales domésticos la obesidad representa un serio problema, pero ¿qué hay de los animales silvestres? ¿Padecen obesidad? Daniel González-Tokman te invita a ahondar en el tema de la obesidad en insectos y a descubrir los mecanismos y procesos que intervienen en este fenómeno en su artículo “La obesidad, un raro padecimiento en los insectos”.

Antes de que puedan crecer nuevas plantas, las semillas deben abandonar la vaina. Pero ¿qué pasaría si todas las semillas producidas por una planta cayeran justo debajo de la planta madre? Las plantas nuevas estarían demasiado apretadas y la planta grande podría no dejarles suficiente luz o agua para que todas se desarrollen adecuadamente. Por lo anterior, es necesario que las semillas viajen más allá, este proceso se llama dispersión. En el artículo “Los aliados emplumados de los Copales y Cuajiotes de México: aves y la dispersión de semillas de Bursera”, Carlos A. Cultid-Medina y Yessica Rico nos hablan de la relación entre las aves y la burseras, en el proceso de la dispersión de semillas.

La producción de larvas de peces marinos, también llamada larvicultura, con fines de cría en estanques, ¿es rentable? En el artículo “¿Cultivo de peces marinos? Hablemos de Larvicultura en estanques”, Sergio Escárcega Rodríguez nos habla de esta práctica milenaria que consiste en cultivar organismos acuáticos como moluscos, peces, algas y pulpos, entre otros, para aumentar su producción. También nos pone al tanto de la situación actual de esta actividad en México y nos cuenta de un modelo de producción alternativo que abre la posibilidad de manejar enormes cantidades de larvas con mayores márgenes de sobrevivencia.

Muy probablemente has escuchado acerca de las medusas y de los corales. Éstos pertenecen al grupo de organismos acuáticos y venenosos, de cuerpo gelatinoso y con tentáculos, denominado cnidarios. En el artículo “Anémonas, corales y medusas: los cnidarios y su importancia médica”, Fernando Lazcano Pérez, Zayil Salazar Campos y Humberto González-Márquez nos brindan un recuento de las características de estos seres, su forma de vida y de la importancia que tienen para la farmacología.

En teoría, los enjuagues bucales ayudarían a eliminar las bacterias, pero su mal uso puede tener efectos adversos. En “Antisépticos orales, ¿los estamos utilizando de manera correcta?”, Saray Aranda Romo, Juan Manuel Mendoza Méndez, Juan Antonio Cepeda Bravo y Othoniel Hugo Aragón Martínez tratan la salud bucal, los tipos de enjuagues existentes, su funcionamiento y los riesgos que conllevan, debido a que alteran la microbiota oral.

La adolescencia es una etapa complicada por los diversos cambios que en ella ocurren. Así, implica desafíos en el tema de la sexualidad, en parte debido a la falta de educación sexual en nuestra sociedad. En “Más allá de pajaritos y abejitas: sexualidad en el adolescente mexicano”, Claudia Alejandra Cervantes Lara, Alicia Álvarez Aguirre y María Mercedes Moreno Gónzalez tocan cuestiones como el embarazo adolescente y enfermedades de transmisión sexual y, además, presentan estrategias para alcanzar una sexualidad libre, informada y responsable.

Hay materias que son complicadas de entender. Pero ¿qué sucede cuando uno no es el problema? Irma Sofía Salinas Hernández aborda algunos resultados de estudios sobre el aprendizaje a nivel preparatoria y pone en evidencia que temas como la fotosíntesis y la respiración celular requieren habilidades cognitivas que aún no se han desarrollado entre los 12 y 16 años. De esta manera, nos da la respuesta de “¿Cómo sobrevivir a la enseñanza del metabolismo celular en bachillerato?”, en la sección Continuum educativo.

En la sección Universidades se habla de una plataforma digital que da acceso a diversos recursos y productos sobre innovación educativa, ¿lo imaginas? Pues la Coordinación de Desarrollo Educativo e Innovación Curricular (codeic) desarrolló el Repositorio de Innovación Educativa, un espacio dinámico de consulta, participación y discusión que facilita la sistematización y visibilización de las innovaciones educativas que se realizan en la unam. Roberto Santos Solórzano y Patricia González-Flores nos platican más de esta plataforma en el artículo “Innovar en compañía: el Repositorio de Innovación Educativa de la unam”.

Por último, no olvides visitar la sección Caleidoscopio y leer el artículo “Más que humanos: el robot en la ciencia ficción”, donde Mario César Arizmendi Guzmán nos propone una reflexión acerca de lo que significa el ser humano, a través de varias obras representativas de la literatura. ¿Quién es el verdadero autómata, aquel que en la ciencia ficción es capaz de crear y sentir? ¿O nosotros, cada vez más alienados, mecánicos e insensibles?

Esperamos, una vez más, cumplir con la misión de la rdu al hacer llegar a nuestros lectores y nuestras lectoras conocimiento científico, humanístico y educativo de vanguardia.

Referencias

• bbc. (31 de enero de 2020). Coronavirus declared global health emergency by who. Recuperado de: https://www.bbc.com/news/world-51318246?fbclid=IwAR05RaVx4jyjsHiWRyGUBmHrVM4rb1LtE7MZOs_YkvEFTPHGNxpHjPoGnEE.
• Rayuela. (10 de marzo de 2020). La Jornada, contraportada.
• World Health Organization (who). (18 de marzo de 2020a). Coronavirus disease 2019 (covid-19) Situation Report – 58. Recuperado de: https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/situation-reports/20200318-sitrep-58-covid-19.pdf?sfvrsn=20876712_2.
• World Health Organization (who). (30 de enero de 2020b). Statement on the second meeting of the International Health Regulations (2005) Emergency Committee regarding the outbreak of novel coronavirus (2019-nCoV). Recuperado de: https://www.who.int/news-room/detail/30-01-2020-statement-on-the-second-meeting-of-the-international-health-regulations-(2005)-emergency-committee-regarding-the-outbreak-of-novel-coronavirus-(2019-ncov).

Sitios de interés

• Coronavirus COVID-19. Revista Digital Universitaria, UNAM
• Coronavirus COVID-19. Preguntas frecuentes – Facultad de Medicina, UNAM
• COVID-19 Preguntas frecuentes – Secretaría de Salud, Gobierno de México
• Preguntas y respuestas sobre la enfermedad por coronavirus (COVID-19) – OMS
• Lo que necesita saber sobre la enfermedad del coronavirus 2019 (COVID-19) – Center Centers for Disease Control and Prevention (CDC)
• Symptoms – CDC
• What to do if you are sick – CDC
• Recursos electrónicos con contenidos abiertos COVID-19 – Facultad de Medicina, UNAM

Resumen

Hielo… Raramente pensamos en él si no es para enfriar el agua de limón o el refresco. No obstante, cubre una décima parte de la superficie de nuestro planeta. Lejos de ser estático, el hielo guarda historias en las partículas de polvo y las burbujas que quedan atrapadas en su interior. En particular, la nieve de los casquetes polares y los glaciares ha retenido la historia de nuestra humanidad, de la vida, de la evolución de nuestro planeta y hasta del espacio.

En este artículo te contaré un par de las muchas, muchas historias que se encuentran congeladas en los hielos perpetuos terrestres. Primero, te llevaré a las partículas de plomo atrapadas en el Polo Norte y te hablaré de cómo reconstruyen la historia de nuestra humanidad. Después, daremos un salto espacial y te diré la manera en que el berilio congelado nos ayuda a entender la historia de nuestro Sol. Finalmente, conoceremos el riesgo que el cambio climático implica para este recurso histórico y la memoria que podríamos perder si el hielo polar se derrite.
Palabras clave: núcleo de hielo, testigo de hielo, isótopos, contaminación por plomo, glaciares, calentamiento global.

Frozen stories in the polar ice

Abstract

Ice… We rarely think about it, if it is not to cool our lemonade or sodas. However, it covers a tenth of the land area of Earth, and far from being still, ice keeps stories and memories in the dust particles and the air bubbles trapped inside it. In particular, ice sheets and glaciers have kept the story of humankind, life and even the evolution of Earth and our Solar System.

In this article I am going to tell you a couple of the many –many– stories that are frozen in perpetual terrestrial ice. First, I will talk about the lead particles trapped in the North Pole and how they can tell the history of humanity. Secondly, we will jump to space and reconstruct the story of our Solar System, through the frozen Beryllium records. Finally, I will tell you the risk that climate change possesses to this frozen memory, and all we could lose if ice sheets melt.
Keywords: ice core, isotopes, iron contamination, glaciers, global warming.

Introducción

Cuando pensamos en el hielo polar, muy posiblemente nos imaginemos a un oso blanco hibernando: metido en su cálida cueva, bajo tres o cuatro metros de nieve, en un enorme desierto blanco. Tal vez también recordemos a las focas que se sumergen en el fondo marino, por debajo de la capa congelada y algunos otros —tal vez la mayoría— piensen inmediatamente en Papá Noel y su casa de elfos. Pero lo que muy pocos se imaginan es que ese hielo milenario, que parece inerte y poco atractivo, es en realidad un gran historiador de nuestro planeta. Muchas de sus capas guardan la memoria de guerras, hambrunas, el surgimiento y caída de imperios completos, erupciones volcánicas y cambios globales en el clima. El registro del paso de nuestra humanidad se encuentra allí congelado, en la criósfera terrestre, esperando a ser excavado y estudiado. En este artículo te voy a platicar sobre este contador de historias congeladas y cómo el calentamiento global podría hacernos perder memorias aún desconocidas.

Una de las características más interesantes de los polos es que la precipitación es menor que en una zona desértica, pese a la enorme cantidad de nieve que aparentan tener. Los casquetes polares presentan lluvias promedio de 350 milímetros al año; en comparación, el desierto de Chihuahua recibe entre 150 a 400 milímetros al año, pero con la diferencia de que cae en forma de nieve, la cual eventualmente se convierte en hielo. En otras palabras, el hielo que vemos en el Polo Norte o Sur se ha acumulado allí a través de miles de millones de años.

Al caer, la nieve hace dos cosas: atrapa polvo de la atmósfera y encierra moléculas de aire dentro de su estructura. Lo interesante es que, debido a diferencias en la densidad del hielo y la nieve, así como la falta de actividad biológica, las capas de nieve nuevas no se mezclan con las del pasado, que pueden ser del año anterior o, incluso, las de hace un millón de años. Como resultado, si excavamos unos metros de este hielo tendremos una radiografía del estado de la atmósfera de hace un par de milenios y si intentamos algunos kilómetros, ¡tendremos la historia atmosférica de cientos de miles de años!

Además, esta memoria congelada captura toda clase de partículas, por ejemplo: dióxido de carbono, metano, plomo y oxígeno. Cada elemento, isótopo y molécula viene con su propia historia, atrapada por millones de años, y de la que es necesario descifrar lo que nos quieren contar. Es como si tuvieran su propia contraseña que necesita ser descifrada para acceder a una memoria y una historia milenaria. Este es justamente el trabajo de algunos científicos (glaciólogos, geólogos, geofísicos y biólogos): entender y descifrar el lenguaje, así como la historia que nos cuenta cada partícula en el hielo.

Se ha avanzado muchísimo en este campo; por ejemplo, ahora se sabe que el oxígeno dice cuánto llovía en antaño o que el dióxido de carbono y metano indican qué tan caliente era nuestro planeta. Sin embargo, todavía queda mucho por descifrar y cada día salen a la luz nuevos relatos de nuestro pasado congelado.

Hoy les contaré dos de los relatos más recientes y fascinantes que los científicos lograron descifrar este año: el del plomo y cómo se liga profundamente con las actividades mineras de la humanidad; y el del berilio y su relación con la actividad solar.

Plomo congelado y la minería

Durante la historia de nuestro planeta, el plomo ha estado prácticamente enterrado. De hecho, fuera de las por poco invisibles partículas enviadas por las erupciones volcánicas, este elemento era casi inexistente en la atmósfera antes del origen de la industria humana. Una vez que la humanidad comenzó a desarrollarse, aumentó la fascinación por los metales preciosos, las joyas, y después el petróleo y el carbón, todos ellos ubicados en el subsuelo. Para satisfacer esta creciente necesidad, comenzamos a darle vuelta a la tierra (y a la Tierra), a hacer hoyos, huecos, túneles para sacar todo lo que estaba debajo.

Aún no existía la maquinaria, por lo que se emplearon esclavos para picar piedra en búsqueda de minerales preciosos. Se originó una economía mundial basada en el oro y con ella prosperaron y cayeron imperios, y, por otro lado, el plomo se usó para crear armamentos y construcciones. De cada pedacito de tierra obtenido se desprendió polvo; diminutas partículas se fueron volando por todos lados y algunas de ellas incluso llegaron a los polos y a los hielos perpetuos de los glaciares alpinos. Con esto volvemos a nuestra historia congelada y al hielo perpetuo, que se dedicó a recolectar ese polvo año con año, registrando la historia de nuestra actividad minera y de nuestro frenesí por lo enterrado.

Allí el plomo se mantuvo congelado dentro del hielo glaciar y polar, por miles de años, hasta que el pionero Joseph R. McConell y colaboradores decidieron sacarlo para descifrar su historia. Ellos colectaron núcleos de hielo en cinco puntos de Groenlandia y en hielos perpetuos rusos (ver imagen 1), donde midieron la concentración de plomo de cada centímetro y, mediante otros indicadores, determinaron el año aproximado de proveniencia. Es decir, para cada uno de los últimos 2100 años, realizaron un estimado de la cantidad de plomo que circulaba en la atmósfera. Ligaron cada período de cambio en las concentraciones de plomo con lo que sucedía en la historia de la humanidad, particularmente en Europa. Sus resultados fueron publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (pnas) en marzo de 2019 y rápidamente hicieron eco en las redes sociales.

Imagen 1. Cortesía de la NASA. Recuperada de: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/Paleoclimatology_IceCores/.

Los autores mostraron cómo diferentes momentos de la humanidad modificaron la actividad minera en Europa y Asia. Por ejemplo, durante el surgimiento y auge del Imperio romano la concentración de plomo congelado aumentó casi diez veces como resultado de la creación de armamento, decayó con cada una de las plagas que azotó al imperio, resurgió en períodos de crecimiento económico y finalmente llegó a un mínimo con su caída. De allí permaneció estable hasta el reinado de Carlomagno y la Edad Media, donde creció exponencialmente por casi mil años (cien veces en total), consecuencia del gusto europeo por la plata, hasta la llegada de la peste bubónica y las hambrunas de la tardía Edad Media que trajeron una caída abrupta en la actividad humana y, por lo tanto, en la concentración de plomo polar. Finalmente, con el inicio y auge de la Revolución Industrial, se dio el último gran brinco pues la concentración registrada de plomo incrementó 228 veces como resultado de la extracción de carbón y petróleo. En los últimos tiempos, la concentración atmosférica nuevamente se disparó (por el uso de gasolinas con plomo durante la década de los ochenta), para caer abruptamente al inicio de 1990, cuando se prohibió este metal en los combustibles y se sustituyó por productos de nitrógeno. Actualmente, el depósito de plomo se ha estabilizado, pero sigue siendo 60% mayor que antes de la Edad Media.

La belleza de esta simple línea de tiempo recae en pensar justamente todo lo que hay detrás. La marcada tendencia de aumento temporal coincide con el surgimiento de nuevas tecnologías basadas en la industria extractiva, del hallazgo de nuevas minas, la importación de minerales de América y períodos de riqueza económica. En particular, destaca la creación de una economía basada en monedas y el auge de los mercados de plata. No obstante, todos los momentos de incremento parecen culminar en grandes guerras, enfermedades o hambrunas, que cambian la tendencia. Sobre todo, la peste bubónica, que acabó con la tercera parte de la población europea, tiene una señal clara en el registro, a causa de una caída en las actividades mineras de la región.

Esta bella historia es el hallazgo más reciente de los cuentos del hielo, aunque hace unos años, científicos de distintas partes del mundo hallaron otro elemento que, lejos de contarnos lo que pasa aquí en la Tierra, nos narra la historia de nuestro sistema solar, especialmente del Sol. Veamos de qué se trata.

El berilio fugaz y los rayos cósmicos

Casi todos los rayos cósmicos que recibe la Tierra provienen del exterior del sistema solar, causados principalmente por la explosión de supernovas. El hielo, como el gran historiador que es, procura registrar su paso. Esto sucede ya que al llegar a la atmósfera terrestre, los rayos interactúan con elementos que se encuentran allí (principalmente nitrógeno) y generan la creación de algo muy particular: isótopos de berilio diez (10Be), causados exclusivamente por esta interacción y aunque se pueden producir en las reacciones nucleares de nuestros reactores y bombas, naturalmente no se encuentran de otra forma en la Tierra. Algo curioso del berilio es que es un elemento que prácticamente no interactúa con nada ni con nadie. No es usado por la vida, no tiene injerencia en reacciones químicas y tampoco desaparece. Como resultado, así como se forma en la atmósfera, así se diluye en el agua y, como habrás adivinado, una parte de éste termina depositado en el hielo polar (ver imagen 2).

Lo notable es que la cantidad de radiación cósmica recibida por la Tierra no es siempre la misma. Las variaciones en el campo magnético solar llevan a fluctuaciones en la cantidad de rayos cósmicos que entra a nuestro planeta. Entre más débil sea este “escudo protector”, mayor será la cantidad de rayos que recibiremos. De esta forma, períodos con baja actividad solar se traducen en un aumento de berilio en el hielo y viceversa.

Por lo tanto, si midiéramos la concentración del isótopo de berilio en un núcleo de hielo, se podría reconstruir la historia de la actividad solar pasada. No obstante, este isótopo es casi inexistente, con cerca de diez mil átomos en un gramo de hielo (que tiene 9×10²² átomos, o, en otras palabras, menos del 0.0000000000001% de berilio en cada gramo de hielo) y hasta hace muy poco no teníamos la tecnología para poder medirlo.

Friedhelm Steinhilber y colaboradores fueron los primeros en tener acceso a la tecnología necesaria. Ellos diseñaron el experimento para colectar, medir y reportar las concentraciones de dicho isótopo en el hielo polar para entender la historia de nuestro Sol. Sus resultados, publicados en la revista pnas en abril de 2012, representan la primera reconstrucción de los cambios en la irradiancia solar en los últimos 9,000 años. Los autores mostraron ciclos en los picos de actividad solar cada mil años, los cuales han disminuido lentamente para llegar a un mínimo en la actualidad. Los resultados arrojaron que el calentamiento global en que vivimos hoy en día no es consecuencia de una actividad solar extraordinaria, pues ésta se encuentra en su valor más bajo de los últimos 9,000 años.

Imagen 2. Proceso de formación del berilio 10 y su acumulación en el hielo polar. Recuperada de: https://doi. org/10.1073/pnas.1118965109.

Una memoria que se derrite

Ninguna memoria es eterna, especialmente cuando decidimos guardarla en el hielo de un planeta que aumenta de temperatura día con día. El impacto del calentamiento global al que nos enfrentamos no sólo incluye el derretimiento de los casquetes polares (y la consecuente expansión del océano); sino también la pérdida de una memoria histórica guardada en sus burbujas y polvo. Se trata de un recurso fundamental para el equilibrio térmico y radiativo de la tierra, así como para el recuento de la historia de la vida terrestre y de nuestra humanidad, que se pierde lentamente. Desconocemos cuántas aventuras estarán guardadas en otros elementos y qué otras cosas aún nos faltan por descubrir allí atrapadas y congeladas. Por suerte, algunos centros de investigación como el Scott Polar Research Institute en el Reino Unido o el National Ice Core Laboratory en Estados Unidos, preservan núcleos para futuras investigaciones. Al menos así, parte de la memoria histórica polar se encuentra resguardada para descubrirla en el futuro.

Como última nota, si consideran el hielo polar como lejano, deben saber que no se encuentra únicamente en lugares remotos, los glaciares que están en nuestras propias montañas también resguardan muchas anécdotas: los del Popocatépetl e Iztaccíhuatl (ver imagen 3), Pico de Orizaba, Nevado de Toluca y Nevado de Colima podrían contener la historia del paso de todas las civilizaciones de Mesoamérica o del clima regional y sus cambios en los últimos milenios. Éstos se están perdiendo a un ritmo demasiado rápido y con ello las historias que contienen; por ejemplo, se estima que el Iztaccíhuatl es el de mayor riesgo de perder todo el hielo que lo cubre en los próximos cinco o diez años, y que aun los más altos, como el Pico de Orizaba, se extingan en este siglo.

Imagen 3. Glaciares del Popocatépetl e Iztaccíhuatl. Recuperada de: https://www.gaceta.unam.mx/glaciares-mexicanos-a-punto-de-extinguirse/.

A pesar de que existe el riesgo de perder estas memorias, también hay una oportunidad de hacer algo por ellas. Hacen falta nuevos científicos con ganas de subir miles de metros a extraer hielo para llevar las muestras congeladas a un laboratorio y a descifrar los cuentos de este helado historiador. Y quién sabe, a lo mejor podrías ser tú el próximo glaciólogo que descifre una nueva historia.

Referencias

• McConnell, J. R., Wilson, A. I., Stohl, A., Arienzo, M. M., Chellman, N. J., Eckhardt, S., Thompson, E. M., Pollard, A. M. & Steffensen, J. P. (2018). Lead pollution recorded in Greenland ice indicates European emissions tracked plagues, wars, and imperial expansion during antiquity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(22), 5726-5731. doi: https://doi.org/ 10.1073/pnas.1721818115.
• Petit, J. R., Jouzel, J., Raynaud, D., Barkov, N. I., Barnola, J. M., Basile, I., Bender, M, Chappellaz, J., Davis, M., Delaygue, G., Delmotte, M., Kotlyakov, V. M., Legrand, M., Lipenkov, V. Y., Lorius, C., PÉpin, L., Ritz, C., Saltzman, E. & Stievenard, M. (1999). Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica. Nature, 399(6735), 429. doi: https://doi.org/10.1038/20859.
• Steinhilber, F., Abreu, J. A., Beer, J., Brunner, I., Christl, M., Fischer, H., Heikkilä, U., Kubik, P. W., Mann, M., McCracken, K. G., Miller, H., Miyahara, H., Oerter, H. & Frank Wilhelms (2012). 9,400 years of cosmic radiation and solar activity from ice cores and tree rings. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(16), 5967-5971. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1118965109.

Recepción: 01/08/2019. Aprobación: 22/11/2019

Resumen

La obesidad no es exclusiva de los humanos y sus mascotas. Los animales silvestres, incluidos los insectos, también pueden ser víctimas de este padecimiento. Sin embargo, los casos de obesidad en insectos son pocos y no siempre se deben a la mala alimentación y a la falta de actividad, sino que se pueden asociar al parasitismo.

Los insectos tienen mecanismos que les impiden ser obesos y no todos tienen la capacidad de almacenar una gran cantidad de energía en forma de grasa. En los humanos, en cambio, la habilidad de almacenar mucha grasa, que ahora representa un problema de salud pública, pudo ser benéfica durante la evolución de nuestra especie debido a los altos requerimientos energéticos de nuestro enorme cerebro en un ambiente donde no existía certeza de encontrar alimento.
Palabras clave: evolución, grasa, insecto, obesidad, parasitismo.

Obesity, a rare problem in insects

Abstract

Obesity is not exclusive from humans and their pets. Wild animals, including insects, can also suffer from this disease. However, the evidence of obesity in insects is scarce and it is not always related to bad feeding habits and low physical activity, but it could be related to parasitism.

Insects bear mechanisms that prevent them from becoming obese and not all of them have the capacity to store big amounts of fat as an energy supply. In humans, in contrast, the ability to store large amounts of fat, which now represents a severe public health issue, could have been beneficial during the evolution of our species. This was due to the extremely high energetic requirements of our big brain in an environmental context where food was not always accessible.
Keywords: evolution, fat, insect, obesity, parasitism.

Introducción

De acuerdo con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (ocde), vivimos en uno de los países con mayor índice de obesidad en el mundo (2017), donde tres de cada diez mexicanos tienen sobrepeso, lo cual representa un grave problema de salud pública (ver imagen 1). Las principales causas de la obesidad son el consumo excesivo de calorías y el poco gasto físico, que ocasionan un balance energético positivo, es decir, mayor ganancia que pérdida de calorías. Sin embargo, los humanos no somos los únicos animales obesos. Los macacos que fueron introducidos del continente asiático a una isla de la laguna de Catemaco, Veracruz, en el corazón de la selva de los Tuxtlas, son gordos debido a las cantidades excesivas de alimento que reciben de los turistas y a su poca actividad física. Nuestras mascotas también pueden ser obesas; de hecho, más de la mitad de los perros y gatos en los Estados Unidos lo son, e incluso padecen enfermedades como diabetes tipo 2 (DeGodoy y Swanson 2013).

Imagen 1. Persona con obesidad. Tomado de wikipedia.org (licencia Creative Commons Attribution 3.0)

Según la Organización Mundial de la Salud, la obesidad se define como una acumulación anormal o excesiva de grasa que puede ser perjudicial para la salud. Pero si queremos extender el concepto de obesidad a todos los animales, debemos entenderla como una acumulación de grasa corporal tal que reduce las probabilidades de supervivencia y reproducción de un individuo.

Está claro que en humanos y animales domésticos la obesidad representa un problema, pero ¿qué hay de los animales silvestres? ¿Padecen obesidad? ¿No resulta conveniente almacenar grasa, tal vez a modo de preparación para momentos de escasez de alimento?

Obesidad en animales silvestres

En los animales silvestres es difícil determinar si existe obesidad, pues esto requiere conocer los niveles de grasa corporal en la población y el umbral sobre el cual la acumulación de grasa reduce la longevidad y la reproducción de los individuos. Además, el alimento en animales que viven en condiciones naturales es casi siempre escaso y almacenar energía en forma de grasa puede resultar conveniente ante futuras condiciones de escasez (Bellisari, 2007).

Pero ¿quién ha visto un insecto obeso? ¿Existe tal cosa? La respuesta es positiva. Algunos insectos, no todos, pueden almacenar tanta grasa corporal que reduce su supervivencia y reproducción. En moscas de la fruta, obesas después de comer carbohidratos en exceso, la acumulación excesiva de grasa provoca una reducción en la longevidad. Sin embargo, a diferencia de los humanos y sus mascotas, la obesidad en los insectos no se aprecia a simple vista debido a que el tamaño corporal de los insectos se fija en el momento en el que emergen como adultos, con un duro exoesqueleto que carece de flexibilidad y no les permite crecer (Davidowitz et al. 2003).

La obesidad en insectos no necesariamente se debe a un consumo calórico excesivo o a una vida sedentaria. En las libélulas, los individuos se vuelven obesos cuando están infectados por unos parásitos del tracto digestivo llamados gregarinas. Las libélulas infectadas tienen dificultades para mover sus músculos de vuelo, acumulan el doble de carbohidratos en su sistema circulatorio y, sobre todo, almacenan más grasa en el cuerpo que los animales no infectados. Esto se debe en parte a que pierden la habilidad de utilizar la insulina para metabolizar los carbohidratos, que eventualmente se acumulan en forma de grasa (Schilder y Marden 2007) (ver imagen 2).

Imagen 2. Las libélulas Libellula pulchella se vuelven obesas cuando son parasitadas por gregarinas.
Imagen tomada de wikipedia.org con licencia de Creative Commons.

La evolución y la obesidad

Aunque existen casos de insectos obesos, éstos son pocos. Esto podría ser porque acumular grasa es una habilidad que no todos los animales han sido capaces de desarrollar a lo largo de su evolución.1 El metabolismo en los insectos ha sido seleccionado de modo que incluso se puede resistir la obesidad. Esto quiere decir que, después de muchas generaciones de enfrentarse a dietas con muchos carbohidratos, los insectos poseen mecanismos para no acumular grasa corporal a pesar de haber comido dietas ricas en azúcares. Esto se demostró en mariposas mediante un experimento de evolución en cautiverio.

Los investigadores de universidades de Inglaterra, Australia y Nueva Zelanda mantuvieron a un grupo de mariposas durante ocho generaciones alimentadas con una dieta rica en carbohidratos y pobre en proteínas. Durante las primeras generaciones, las mariposas que comieron esta dieta almacenaron una alta cantidad de lípidos, como nos sucede a los humanos cuando comemos dietas ricas en carbohidratos. Sin embargo, con el paso de las generaciones, las mariposas eran capaces de comer muchos carbohidratos sin almacenarlos en forma de grasa. Paralelamente, los investigadores alimentaron a otro grupo de mariposas con una dieta pobre en carbohidratos y rica en proteínas, también durante ocho generaciones. Éstas siempre tuvieron la habilidad de almacenar grasa cuando se les ofrecieron carbohidratos en la dieta. Este experimento, publicado en la prestigiosa revista de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, en el año 2006, demostró que la evolución puede seleccionar una resistencia a la obesidad en insectos. El costo que pagan las mariposas resistentes a la obesidad sería el riesgo de morir de inanición más rápidamente cuando el alimento sea escaso (Warbrick-Smith et al. 2006).

A diferencia de las mariposas del experimento, los humanos estamos mal adaptados metabólicamente para comer dietas ricas en carbohidratos. Necesitamos balancear el consumo de azúcares para evitar la obesidad y los costos que ésta implica en nuestra calidad de vida. En el pasado, cuando los humanos eran nómadas y no tenían certeza de encontrar alimento en todo momento, almacenar grasa pudo representar una adaptación fundamental para sobrevivir en tiempos de escasez. Esto se debe al alto gasto energético que demanda nuestro cerebro, que es significativamente más grande que el del resto de los homínidos (ya extintos) y, por lo tanto, requiere mayor cantidad de energía para funcionar. En un artículo sobre los orígenes evolutivos de la obesidad, publicado en 2007 por la Profesora Anna Bellisari, de Ohio, Estados Unidos, la obesidad en los humanos fue incluso descrita como el costo inevitable que paga la especie humana por tener un cerebro tan grande.

Imagen 3. Las mariposas Plutella xylostella se pueden resistir a la obesidad a lo largo de las generaciones.
Imagen tomada de commons.wikimedia.org con licencia de Creative Commons.

En la actualidad, comunidades humanas en sitios aislados de la sociedad industrializada se benefician de almacenar grasa en el cuerpo y muestran preferencias sexuales por parejas con una habilidad de adquirir recursos y almacenarlos en el cuerpo en forma de grasa. Lo que todavía no sabemos es si, con el paso de las generaciones, la evolución favorecerá en los humanos la selección de características que impidan la acumulación de grasa corporal, tal como sucede en los insectos.

Referencias

• Bellisari, A. (2008). Evolutionary origins of obesity. Obesity reviews, 9(2), 165-180.
• De Godoy, M. R. C., & Swanson, K. S. (2013). Companion animals symposium: Nutrigenomics: Using gene expression and molecular biology data to understand pet obesity. Journal of animal science, 91(6), 2949-2964.
• Gallup Jr, G. G., & Frederick, D. A. (2010). The science of sex appeal: An evolutionary perspective. Review of General Psychology, 14(3), 240.
• Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (ocde) (2017). ocde obesity update 2017. Recuperado de: http://www.oecd.org/health/obesity-update.htm.
• Schilder, R. J., & Marden, J. H. (2007). Metabolic syndrome and obesity in an insect. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(49), 18805-18809.
• Skorupa, D. A., Dervisefendic, A., Zwiener, J., & Pletcher, S. D. (2008). Dietary composition specifies consumption, obesity, and lifespan in Drosophila melanogaster. Aging cell, 7(4), 478-490.
• Warbrick-Smith, J., Behmer, S. T., Lee, K. P., Raubenheimer, D., & Simpson, S. J. (2006). Evolving resistance to obesity in an insect. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(38), 14045-14049.

Recepción: 07/11/2018. Aprobación: 23/08/2019