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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

¡Fuego, humo, evolución!

Fuego, humo, evolución. Cierta Ciencia podcast. CienciaEs.com

Cuando nuestros ancestros aprendieron a manejar el fuego, la vida se les volvió más fácil y llena de beneficios. Poder reunirse al lado de una hoguera no sólo les daba calor y luz, sino protección. Lo usaron para cocinar, lo que les proporcionaba más calorías que el comer crudo pues facilitaba el masticar y la digestión. Alrededor del fuego se contaron historias, forjadoras de las tradiciones culturales.

Pero hubo problemas también. Algunas veces el humo les quemó los ojos y les enfermó los pulmones. La comida podía tener una capa de hollín, riesgo para algunos tipos de cáncer.

Se han realizado muchas investigaciones sobre cómo el fuego les dio a los primeros humanos una ventaja evolutiva. “Ahora es como una charla de bar”, dice Richard Wrangham, profesor de biología antropológica en la Universidad de Harvard y autor del libro Catching Fire: How Cooking Made Us Human*. Su trabajo sugiere que el cocinar llevó a cambios tan ventajosos para la biología humana como el dotarlo de un cerebro único en el reino animal.

Menos estudiados son los efectos negativos que vienen con el fuego y la forma cómo los humanos debieron adaptarse. En otras palabras, ¿cómo los efectos dañinos del fuego forjaron nuestra evolución?

Dos estudios, uno que resalta los efectos benéficos que permitió que la selección natural actuara sobre variantes genéticas de nuestros ancestros y otro que propone nuevas teorías sobre cómo el fuego pudo tener consecuencias negativas han sido publicados recientemente.

En el primero, los investigadores identificaron, en humanos modernos, una mutación genética que les permitiría metabolizar ciertas toxinas, algunas de ellas presentes en el humo. La misma secuencia genética no se encontró en otros primates ni en homínidos ancestrales ni en los Neandertales o los Denisovanos. Los investigadores sugieren que la mutación pudo haber sido seleccionada debido a que el inhalar las toxinas del humo podría incrementar el riesgo de enfermedades infecciosas, ocasionar la supresión del sistema inmunológico y dañar el sistema reproductivo.

Es posible que el tener esta mutación les haya dado a los humanos una ventaja evolutiva sobre sus contemporáneos, aunque esto es tan sólo especulación, dice Gary Perdew, profesor de toxicología en la Universidad del Estado de Pensilvania y uno de los autores del estudio. Pero si la especulación es correcta, la mutación les permitió a los humanos modernos capotear los efectos adversos del fuego, algo que no pudieron hacer otras especies.

Thomas Henle, profesor de química de la Universidad de Tecnología de Dresden, se pregunta si los humanos tuvieron también otras mutaciones genéticas únicas que les permitieron manejar y sacar más provecho de subproductos del fuego. En 2011, su equipo de investigadores demostró que las moléculas marrón que se obtienen en el tostado del café podrían inhibir enzimas producidas por células tumorales, lo que explicaría el por qué los bebedores de café tienen riesgos más bajos para ciertos tipos de cáncer.

Otra investigación ha sugerido que estos bioproductos del tostado pueden estimular el crecimiento de microbios benéficos para el aparato digestivo. Una mutación genética que pueda ayudar a los humanos a tolerar las toxinas del humo puede ser tan sólo una de muchas adaptaciones, dice Henle. “Estoy seguro que existen muchos más mecanismos específicos de los humanos, o mutaciones, que son debidos a una adaptación para comer alimentos tratados con el fuego”.

Wrangham dice que estas adaptaciones tendrían muchas implicaciones en cómo los científicos se aproximan a las investigaciones médicas.

Un ejemplo, sugiere, es el estudio de la acrilamida, un compuesto que se forma cuando se fríen, se hornean o se cocinan a altas temperaturas las papas o patatas. Cuando se suministra altas dosis de acrilamida a animales de laboratorio, ocasiona cáncer. Pero hasta la fecha, ningún caso de cáncer ha asociado la acrilamida de las papitas a algún cáncer porque, entre otras cosas, la dosis acumulada en el proceso de freír es bajísima. “Las personas desean encontrar el mismo problema en humanos” dice Wrangham, pero “nada es tan obvio”.

El segundo estudio sugiere que junto con los cambios ventajosos del uso del fuego para las sociedades humanas, vinieron otros que causaron mucho daño. Conjetura que el uso del fuego podría haber ayudado a expandir la tuberculosis pues el estrecho contacto, propiciado por el bienestar del calor, regaba vía la tos, las bacterias infecciosas de pulmones afectados.

Las bacterias del suelo en tiempos remotos podrían haberse convertido en agentes infecciosos de la tuberculosis. Rebecca Chisholm y Mark Tanaka, biólogos de la Universidad de Wales, creen que el fuego pudo ayudar a regar otras enfermedades infecciosas, no sólo la tuberculosis. “El fuego, como una ventaja tecnológica, puede ser una espada de doble filo”, dice Tanaka. El descubrimiento del control del fuego debió causar un gran cambio en la forma cómo los humanos interactuaban entre ellos y con el ambiente”, algo que podría haber llevado a la emergencia de enfermedades infecciosas, dice Chislom.

Enfermedades infecciosas aumentadas, el uso ritual, el posible cogerle el gusto a la inhalación y posterior descubrimiento de la planta suministradora de la nicotina y el manejo irresponsable de las compañías productoras de tabaco, lleva a algunos a achacarle más efectos negativos al fuego y al humo inhalado de los que tienen en realidad.

El descubrimiento y domesticación del fuego y las mutaciones anteriores a ello, ¿nos protegen hoy por hoy de los peligros de inhalar humo o nos volvieron esclavos del fumar cigarrillos?, como sugieren algunos investigadores de la evolución de las enfermedades. Ocurre que son dos eventos separados no sólo en la evolución y nuestra historia biológica por cientos de miles de años sino que obedecen a situaciones muy diferentes. La derivación de una práctica vista por la mayoría como “el demonio de nuestros tiempos” es una contemporánea y no produce algún beneficio aparte del placer a quien fuma. El descubrimiento y manejo del fuego fue uno de los elementos que nos volvió humanos, discusiones antropológicas aparte. Y si una o varias mutaciones nos protegen del daño que el humo ocasiona en otras especies, más contentos de ser humanos.

*El libro no se ha traducido aún al español.

Divergent Ah receptor ligand selectivity during hominin evolution.
Mol Biol Evol 2016.

Controlled fire use in early humans might have triggered the evolutionary emergence of tuberculosis.
PNAS 2016.

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