Zurdos: cangrejos, hombres y tenistas

Para todos los que somos zurdos es más o menos innegable el estigma histórico y social hacia esta cualidad, sin embargo, para sorpresa de muchos las opiniones tradicionales acerca del carácter genético o heredable del uso privilegiado de la mano izquierda son inciertas.
Para la primera década del s. XX era común el proponer que esta cualidad dependía mucho de entrenamiento y aprendizaje (lo que también alimentó la política de “curable”) Muchas de las primeras opiniones “científicas” acerca de ser o no ser zurdo estaban más cargadas de un prejuicio pre establecido que de una observación certera. Incluso como es bien sabido en muchos otros casos de “ciencia y sociedad”, los estudios científicos más buscaban confirmar un prejuicio preconcebido que buscar la causa de un fenómeno, esto dado que el ser zurdo siempre ha sido vinculado a un oscurismo, como por ejemplo en la tradición cristiana siempre se representado al diablo como zurdo, mientras las bendiciones son dadas con la mano derecha, esto mismo repercutió en que más de algún zurdo en su tierna infancia tuvo que experimentar a base de profesores o padres inexpertos el estigma de tratar de escribir con una mano amarrada en la espalda.
Sin embargo, más allá de la largamente tratada historia social de los zurdos ¿qué tiene que decir la biología de este “extraño fenotipo”?.
Un tal profesor Jordan, proponía también en la primera década del siglo recién pasado que el rasgo aparecía espontáneamente en las diferentes familias, muchos de sus colegas apelaron a su ignorancia de las leyes de Mendel para entender que se trataba de un alelo recesivo y que la aparición de un zurdo en cuatro o cinco generaciones previas de diestros era propio de un rasgo recesivo.
Se ha sostenido recientemente que el uso privilegiado de la mano derecha tiene que ver con el uso privilegiado del hemisferio izquierdo para el lenguaje (en consecuencia, se ha resostenido el hecho de los mayores problemas de aprendizaje y habla de los zurdos, así como otras dificultades como una mayor incidencia al tartamudeo). Ningún gen a la fecha ha sido vinculado con el ser zurdo o diestro. Al parecer en primates no humanos la mano más usada está determinada por factores no genéticos aunque existen estudios proponiendo un factor genético en los primates no humanos de su “zurdez” también.
En cuanto a una explicación evolutiva a los zurdos, se suele proponer que existe una ventaja determinante en los zurdos por ser un fenotipo extraño que compensa la reducción en fitness de los zurdos dada su mayor propensión a enfermedades y a un sistema inmune más débil. Para explicar esto imaginemos un deporte, bueno no imaginemos pensemos en el tenis, un zurdo tiene la cualidad de que siempre recibe training de enfrentarse a alguien enantiomérico que es el diestro (el porcentaje de zurdos de la población mundial es cerca de un 8%). En cambio, el diestro no recibe este entrenamiento ya que lo común es que se enfrente a otro diestro, en consecuencia, al enfrentarse a un zurdo este le “responde” al revés que un diestro obligando a acomodar demasiado su juego cosa no fácil en el tenis ya que al acomodarse se pierde tiempo y precisión, datos de diferentes deportes demuestran que los zurdos son más exitosos en este tipo de deportes “uno a uno” (mayor números unos zurdos como el Chino Rios) no así en competencias en donde el factor zurdo no influye como el atletismo, otro ejemplo es el box, donde los golpes vienen del lado contrario de un rival diestro a lo cual el diestro no está acostumbrado porque se encuentra con más diestros al contrario del zurdo que tiene más posibilidades de enfrentarse a otro diestro.
En consecuencia esto ha llevado a probar diferentes hipótesis, la primera es una de las más sorprendentes, en el caso de los humanos es sabido que los zurdos hemos convivido entre ustedes desde el Paleolítico superior donde ya son encontradas las primeras herramientas ambidiestras. Sin embargo, dado el costo ya comentado en fitness de ser zurdo, es sostenido por diferentes autores que debe existir entonces alguna ventaja para que se haya conservado este polimorfismo. Es considerado entonces que el ser zurdo es una ventaja frecuencia-dependiente, es decir, más ventajosa mientras menos zurdos haya para las peleas dentro de una población. Faurie y Raymond encontraron una fuerte correlación entre la tasa de homicidios y el porcentaje de población zurda dato consistente con un mecanismo de selección frecuencia-dependiente. Es decir, la ventaja de ser zurdo (por ejemplo en el caso del tenis) existe cuando hay pocos zurdos, ¿qué tiene que ver con la tasa de homicidios? Se supone que la ventaja de ser zurdo (de ser un rasgo heredable) sería mucho mayor en una sociedad más violenta dada su ventaja en las peleas (como el caso del tenis pero a combo limpio) aumentando su número, sin embargo la frecuencia no llega a ser 1:1, por una vez más el costo de ser zurdo.

Esto parece explicarse muy bien, pero como no todo es color de rosa, el contraejemplo, un estudio de Backwell et al en los cangrejos del género Uca, no siguió el mismo patrón muchos cangrejos de este género suelen presentar 50/50 entre zurdos y diestros, caracterizados por una pinza de gran tamaño en la diestra o en la siniestra, pero una especie Uca vocans vomeris, donde tan solo cerca del 1,4% de los machos son zurdos (porcentaje cercano a algunas poblaciones humanas) se esperaba encontrar algo como en el modelo del “tenis”: los cangrejos “zurdos” con la pinza más grande en el lado izquierdo pasan más tiempo peleando con cangrejos de pinza diestra que los diestros contra cangrejos de pinza zurda, entonces su mayor experiencia debiese llevarlos a ganar más seguido, sin embargo y sorprendentemente para todos chananana…



Los cangrejos zurdos conservan su madriguera por menos tiempo que los diestros, cuando un macho diestro o zurdo es desplazado de su madriguera no suele haber diferencias en las estrategias tomadas para recuperar una nueva, sin embargo, los diestros empiezan peleas antes y los diestros se involucran en muchas más peleas que los zurdos, siendo estos menos propensos a incluirse en una pelea e incluso a ganarla. Esto en consecuencia se contradice con un modelo de ventaja frecuencia dependiente. Además mediciones de la pinza y el tamaño no muestran desventajas fenotípicas de ser zurdo (el desarrollo de una pinza más pequeña por ejemplo). En consecuencia, pareciese ser que no hay una ventaja adaptativa en los cangrejos zurdos.



Desde mi perspectiva, la falla de determinar un patrón de lateralidad (como es comúnmente denominado el uso privilegiado de un lado del cuerpo) tiene que ver con los factores epigenéticos. Esto si por ejemplo consideramos que la “zurdez” debe ser medida en diferentes grados (yo mismo no soy muuuy zurdo desde que tengo memoria y por un problema de mayoría en el hogar, el Mouse siempre ha estado a la derecha cosa que después se adoptó al PC de mi uso personal).
Por otro lado una explicación no adaptativa de la lateralidad ha sido siempre esquivada de la mayoría de los trabajos, muchos animales desarrollan una lateralidad en diversas cirscunstancias: ranas q saltan siempre para un mismo lado o aves q privilegian la vigilia con un solo ojo, pero donde no existen zurdos o diestros sino que simplemente toda la especie privilegia el mismo lado al parecer.
Mucho del uso de la mano izquierda debe tener que ver con aprendizaje, posición fetal u otro factor que no se ha podido observar para determinarlo. Por ejemplo, en el mismo género Uca los cangrejos pueden cambiar de pinza si la pinza mayor es extirpada desarrollándose un cangrejo zurdo de uno diestro o viceversa.
Otros casos de lateralidad hemos visto tienen que ver con el desarrollo de un fenotipo más extraño aún como el de los lenguados.
Al final la “zurdez” podría servir para ilustrar un par de cositas de deriva: si se comprueba el caso de un factor epigenético jugando con el rol de un fenotipo zurdo sería un bonito caso para ilustrar una relación fenotipo ontogénico/nicho ontogénico donde no hay una adaptación obvia del rasgo y que lo que se ha observado como selección es un artefacto.
Así que tenemos un caso para ampliar los estudios ya que los que existen son todavía muy dubitativos. Ya que muchos se basan en correlación-causalidad, tan ridículo como afirmar una mayor disposición a la política o a la conquista militar de los zurdos si consideramos sus exponentes más famosos, Alejandro Magno, Napoleón, etc…

REFERENCIAS:

Respecto a los problemas de enfermedades inmunes y de aprendizaje de los zurdos…
Geschwind, N. & P. Behan. 1982. Left Handedness: Association with immune disease, migraine, and developmental learning disorder. Proceedings of the National Academy of Sciences 79: 5097-5100

Más zurdos en sociedades más violentas…
Faurie, C. & M. Raymond. 2005. Handedness, homicide and negative frequency-dependent selection. Proceedings of the Royal Society B 272: 25-28

Cangrejos zurdos…
Backwell, P. R. Y., M. Matsumasa, M. Double, A. Roberts, M. Murai, J. S. Keogh & M. D. Jennions. What are the consequences of being left-clawed in a predominantly right-clawed fiddler crab?. Proceedings of the Royal Society B 274: 2723-2729

Más de la "metáfora digital"

Número 1:

Researchers at the J. Craig Venter Institute (JCVI) in Rockville, Md., report in the online edition of Science that they pieced together the genes of Mycoplasma genitalium, the smallest free-living bacterium that can be grown in the laboratory and a common culprit in urinary tract infections.
"This completes the second step of a three-step process in creating a synthetic organism," Gibson says. The first step came last summer when JCVI scientists transformed one species of bacteria into another with a DNA transplant, switching the identity of one bug by impregnating it with another's genetic code. The second step, constructing a synthetic bacterial genome, has now been accomplished with this study. The final step will involve inserting the synthetic genome into a cell and bringing it to life; Gibson says experiments with this goal are currently underway.
"The ultimate step is proving what they have synthesized is biologically active," says Eckard Wimmer, a molecular biologist at Stony Brook University in Long Island, N.Y., who led the effort to construct synthetic polio, the first synthetically built virus. "Unfortunately, this very critical point is missing here."
Regardless of what approach yields the most return, synthetic biology is, no doubt, racing forward. In the last few years DNA synthesis techniques have become faster, cheaper and accessible to more people. Ordering DNA from commercial outfits has become as easy as ordering pizza, according to Voigt, who projects that in upcoming decades scientists will be able to whip up much larger segments of DNA: synthetic genomes for yeast, animals--perhaps even humans. (Tomado de Scientific American, 24 de Enero de 2008)

Número 2:
Nuevamente en estos dos artículos, así como en muchos otros respecto a la última "papita" de Venter se recurre tanto para el público especialista como al común y de boca de difusores como de los expertos a la "metáfora digital" al tratamiento del genoma como un programa o software y que el paso de la Biología Sintética es insertar ese software en un hardware, consideremos por un minuto que un organismo no está determinado por su genoma... mmmmm... los desafíos de esta clase de desarrollo tecnológico (además de los aspectos éticos) se incrementan pues a más que "instalar" el genoma. Cuando vuelve a ser un tema vemos renacer un determinismo genético (no en el aspecto social que acusase Gould en desmedro de ciertas razas sino un determinismo a los organismos y a la biodiversidad en general) impulsado por iniciativas como el viaje de exploración del Sorcerer II de Venter; un nuevo Challenger o Beagle lo bautizó, pero ¿basta secuencias genomas de bichos por todo el mundo para entender la diversidad biológica?.

Hipótesis: Evolución de la Epitoquía

En la figura de arriba se aprecian dos formas de epitoquía distintas que pueden darse, por ejemplo,  en distintas especies del género Autotylus.  Como ya se mencionó, uno de ellos conlleva la yemación o "estolonización" de individuos epitoquiales; en la otra forma, no hay nuevos individuos, sino que es el mismo individuo el que se transforma en un epitoco, el cual es prácticamente indistinguible del epitoco resultate de la estolonización en otras especies cercanas. Pese a mi infinita ignorancia, me atrevo a formular la hipótesis siguiente:

1) Uno de las dos modos probablemente es derivado del otro.  Permítaseme sugerir que la epitoquía por epigamia precedió a la epitoquía por estolonización. En todo momento el gusano guarda el potencial para producir otro individuo del mismo fenotipo (atoquial) asexualmente, por yemación. 

2) El fenotipo epitoquial me parece similar a los fenotipos en respuesta a stress que pueden verse asociados a especies en que la liberación de los gametos ocurre en un lugar especial, diferente al de la residencia habitual del organismo. 

Considérese un salmón en fase tardía; tiene un  fenotipo  bastante modificado, se ha sometido a un gran stress, y este fenotipo se desarrolla en asociación con la liberación de los gametos en el río (su lugar de nacimiento). Nótese, eso sí, que en la epigamia el epitoco no muere sino que puede desdiferenciarse y reincorporarse a la vida "normal". La epigamia puede quizás considerarse entonces como  una versión "atenuada" del mortífero drama semélparo del salmón. Lo de morirse vendrá después, con la epitoquía por estolonización. 

3) Lo que ha ocurrido en la  epitoquía estolonización es que el fenotipo epitoquial se ha acoplado con el proceso de yemación asexual, tal que el nuevo individuo "nace estresado" y con fenotipo epitoquial. Es decir, se ha asimilado la respuesta de estrés, que va acoplada desde el comienzo al desarrollo de un nuevo individuo epitoquial; cabe destacar que este individuo epitoquial guarda una semejanza más completa con la historia del salmón; libera los gametos y luego muere. 

Epitoquía del alma mía (segunda parte -la venganza)

Lo prometido es deuda gracias a Mr. Sanders, acá les puedo dejar los dibujitos para que se fijen en la gran modificación de las sedas natatorias en el epitoco, Además puse el detalle del comportamiento del epitoco macho en donde le "realiza una danza" a la luz de la luna antes de ambos liberar los gametos.

Roberto

Epitoquía del alma mía

Uno de los modos reproductivos más curiosos es la epitoquía, que ocurre en varios anélidos poliquetos (marinos). Esta singular forma de reprodución parece derivarse de la capacidad vista en varios poliquetos de producir un nuevo individuo completo de manera asexual, por yemación (imagen a la derecha). En la epitoquía, en vez de producirse por yemación un nuevo individuo igual al progenitor, se produce desde los segmentos más posteriores la yemación de un individuo especializado, un "individuo epitoquial" incompleto, incapaz de comer o de sobrevivir, pero capaz de desprenderse del progenitor, de nadar, y de detectar la luz de la luna, desplazándose en la noche hacia la superficie donde ocurre la liberación de los gametos. 

Un caso bien conocido es el del gusano palolo (imagen a la izquierda), donde los nativos predicen la noche exacta en que ocurrirá la liberación de los epitoques y los gametos, haciéndose de un singular festín.

Es interesante contemplar este caso desde la perspectiva de linaje utilizada por M&M. La evolución de un fenotipo epitoquial puede con toda legitimidad describirse como la aparición de un nuevo linaje, de manera similar a cómo lo es el origen de una nueva casta o un nuevo tipo celular. En la repetición del fenómeno de la epitoquía, sabemos que debe haber exisitido un cambio, sea en la estructura resultante de la reproducción, o en las condiciones epigenéticas. En este punto es donde resulta interesante señalar a aún otro mode de epitoquía, en la que no ocurre la yemacion de nuevos individuos, sino que en realidad, lo que sucede es que el individuo completo es "epitoquizado", perdiendo el tubo digestivo, aumentando su actividad nadadora y su sensibilidad perceptual, y transformándose en un individuo epitoquial condenado a muerte que trasporta los gametos a su lugar de liberación. Este hecho es bastante interesante ya que nos muestra como el procso de especificación de un fenotipo de tipo epitoquial es una vía epigenética que puede ser desacoplada o acoplada a la reproducción de un individuo epitoquial independiente. Muuy interesante-¿no?