Si te pregunto por el origen de la civilización, quizá se te vengan a la cabeza distintas regiones como Mesopotamia (el actual Irak), el Antiguo Egipto, el Valle del Indo (actual noroeste de India y Pakistán) o China, que fueron la cuna de las primeras organizaciones humanas en sociedad. Hace 4000 o 5000 años los humanos que habitaban estas regiones desarrollaron complejos sistemas sociales, políticos y económicos, y comenzó a surgir la división del trabajo.
Pensaste algo así, ¿verdad? No está mal tirado, uno podría pensar que estas son las primeras civilizaciones de la historia. Salvo por el hecho de que no es así en absoluto. ¿Y si te dijera que hubo una civilización que se originó hace 30 millones de años en África Oriental (las actuales Etiopía, Kenia, Yibuti y Somalia)? Tal y como lo lees. ¿Y sabes qué? No estoy hablando de una civilización humana. Te presento a las ratas topo desnudas (en adelante referidas como ratas topo).
Las ratas topo son esos roedores sin pelo y no demasiado agraciados que habitan el subsuelo de África Oriental desde hace decenas de millones de años y que probablemente sólo hayas visto en fotos. Dicen que la belleza está en el interior. Pero desde luego no en el interior de la tierra. Sin embargo, los investigadores siguen adorándolos por su impresionante fisiología. En primer lugar, son los únicos mamíferos conocidos de sangre fría. Además, tienen una frecuencia respiratoria y una tasa metabólica bajísimas, lo que les permite adaptarse a condiciones en las que escasea el oxígeno, como ocurre bajo tierra. Estas criaturas casi inmortales dotadas de tan diversos superpoderes son además conocidas por su insensibilidad ciertos tipos de dolor y su gran longevidad. Pero lo más interesante de estos animales es que viven en una sociedad compleja y jerarquizada como nosotros.
El fenómeno de vivir en un alto nivel de organización se conoce como eusocialidad. ¿Qué significa un alto nivel de organización? Básicamente, que cooperan entre individuos en el cuidado de las crías, que dividen el trabajo y que sus colonias están constituidas por generaciones solapadas de individuos (de la misma forma que nosotros vivimos en familias con nietos, padres y abuelos). Otra forma de ver estas colonias de animales eusociales es como un superorganismo. Podemos imaginarlas no sólo como un grupo de individuos que trabajan juntos, sino como un organismo único en el que los miembros individuales son análogos a las células de un cuerpo. Tienen funciones especializadas que cumplen por el bien del grupo, del mismo modo que las células de un cuerpo pluricelular tienen funciones especializadas que contribuyen a la salud general y la supervivencia del organismo.
Una característica crucial de las especies eusociales o superorganismos es tener una buena comunicación entre sus componentes. Por eso, para entender mejor cómo se forman y tienen éxito estas sociedades organizadas, es muy importante comprender cómo interactúan sus individuos. Los trabajos de algunos investigadores como Alison Barker se centran en ello. Quédate con nosotros un poco más si quieres saber como se construye una civilización.
Alison Barker es una neurocientífica estadounidense. Actualmente tiene su propio grupo en el Max Planck Institute for Brain Research en Fráncfort. Estudió bioquímica en la Universidad Brown de Estados Unidos. Se interesó por la química del cerebro, lo que la llevó a iniciar un doctorado en neurociencia en la Universidad de California en San Francisco. A mitad de su doctorado, su supervisor se trasladó a Múnich y ella decidió seguir trabajando con él. En aquel momento estaba interesada en estudiar los comportamientos de procesamiento visual en el pez cebra: cómo los animales pueden percibir algo sobre su mundo, cómo se integra en el cerebro y cómo conduce finalmente a un resultado conductual. Luego, a partir de su postdoctorado, cambió completamente de marcha y empezó a estudiar el procesamiento de la información auditiva en contextos sociales tomando como modelo a las ratas topo desnudas.
Juan García Ruiz: Cuando pensamos en animales sociales, lo primero que nos viene a la mente son los humanos, las hormigas y las abejas, porque estas especies se dividen las tareas y viven en una sociedad más o menos organizada. ¿Esta característica se limita realmente a esas especies o podríamos decir que todas las especies tienen algún grado de organización?
Alison Barker: Cuando la gente piensa en jerarquías sociales en el reino animal, los ejemplos más comunes son las abejas u otros insectos en cuyas colonias podemos encontrar una reina, obreras y otros individuos que realizan tareas específicas. Se pensaba que esto ocurría sobre todo en los invertebrados y había algunas hipótesis que apuntaban a que esto favorecía la aptitud genética de estos animales, y a que en ciertas especies resultaba evolutivamente ventajoso beneficiar a los individuos más cercanos en términos genéticos. Fue entonces cuando, a principios de los 80, se publicó un artículo sobre un fantástico descubrimiento de Jennifer Jarvis: se encontró el primer mamífero eusocial. Cuando hablo de eusocialidad me refiero a una forma de organización que cumple tres requisitos, al principio descritos únicamente en insectos: división reproductiva del trabajo, cuidado conjunto de las crías y de solapamiento de múltiples generaciones. Los tres criterios están presentes en las ratas topo. Muestran una división del trabajo reproductivo muy estricta, lo que significa que sólo un subconjunto de individuos se reproduce en la colonia. De hecho, las ratas topo desnudas tienen una estructura muy similar a la de las abejas. Tienen una reina, que es la única hembra y se encarga de la reproducción, y entre uno y tres machos reproductores, dependiendo del tamaño de la colonia. El resto de individuos se reparten otro tipo de tareas especializadas, como los las ratas soldado que defienden las colonias, y las obreras que van a buscar comida. Un subconjunto de las obreras también cuida de las crías. Y tal y como ocurre con los humanos, los individuos de más edad también permanecen en la colonia, así que hay un solapamiento de diferentes generaciones. Respondiendo a tu pregunta: existen muchas especies increíblemente sociales y cooperativas. Pero este tipo de cooperación de alto nivel con una jerarquía tan estricta es mucho menos frecuente.
JGR: ¿Cuáles son las principales formas de comunicación de los animales sociales?
AB: Cualquier interacción social es un proceso complicado que depende de múltiples canales que pueden desglosarse e integrarse. En el caso de las ratas topo desnudas, lo que sabemos es que se guían bastante por el olfato, el oído y el tacto. Como muchos roedores subterráneos, son mayormente ciegos, así que no consideramos la visión en nuestros estudios.
JGR: ¿Hasta qué punto es crucial para estas especies la vida en sociedad? Dicho de otro modo, ¿podría una rata topo sobrevivir si llevara una vida solitaria?
AB: Una de las razones por las que me encanta este animal es que es un bonito ejemplo del poder de la evolución. Están muy bien adaptadas a su nicho ecológico. Su hábitat natural se encuentra en Etiopía, Kenia y Somalia, en unas tierras muy secas a lo largo del ecuador. Allí no crecen muchas plantas, y los periodos del año en los que pueden buscar alimento son limitados. Una de las razones por las que estos animales se desenvuelven tan bien en estos entornos es porque comparten los recursos. Además, las ratas topo son animales de sangre fría, por lo que no pueden regular su propia temperatura corporal. Esto tiene mucho sentido si pensamos en dónde viven. La temperatura no cambia mucho a lo largo del ecuador. Así que en cierto sentido han renunciado a algunas características y han desarrollado otras para sobrevivir, como esta organización altamente cooperativa. Entonces supongo que podrían sobrevivir por sí solas durante cierto tiempo, pero creo que no en muy buenas condiciones.
JGR: ¿Cuáles son las grandes incógnitas en el estudio de la eusocialidad?
AB: Las grandes incógnitas son, por una parte cómo surgió la eusocialidad en la evolución, y por otra parte cómo consiguió mantenerse. Cuando un individuo pertenece a un grupo social está obligado a renunciar a parte de su beneficio personal. Por ejemplo, los humanos vivimos en sociedad y para ello renunciamos a algunas libertades. Pero a cambio obtenemos ciertos beneficios por el hecho de pertenecer a la misma. En el caso extremo de las ratas topo, renuncian a algo tan importante como su capacidad de reproducirse. Así que una de las grandes incógnitas es esta ponderación. Cuáles son los circuitos cerebrales que nos permiten cooperar y anular el impulso básico de autoconservación o de reproducción.
JGR: ¿Por qué utilizar las ratas topo para estudiar la comunicación social?
AB: Decidí estudiar las ratas topo porque en su caso la eusocialidad es muy extrema. En general, en ciencia siempre se busca el mayor ratio señal-ruido en el estudio de un comportamiento, de modo que realmente se puedan separar las características que más destacan de otras que no tienen nada que ver con el objeto de estudio. La biología es confusa y hay muchos factores que no se pueden controlar, así que si el comportamiento es muy robusto, es un buen punto de partida para entenderlo. La otra razón por la que elegí las ratas topo es porque es muy fácil mantenerlas en el laboratorio, y es muy práctico porque se puede adaptar la tecnología que se usa en el estudio de otros roedores para estudiar mejor los circuitos neuronales o los mecanismos moleculares.
JGR: ¿Cuáles son las líneas de investigación actuales de tu equipo?
AB: Ahora estamos centrándonos en un tipo específico de comunicación. Queremos saber cómo las vocalizaciones facilitan la organización de las colonias y cómo refuerzan los lazos sociales. Queremos entender cómo se codifican y decodifican estas señales sociales auditivas. Cuando un animal produce un sonido social, otro animal del grupo tiene que detectarlo, procesarlo, determinar su significado y responder. También queremos saber cómo ocurre todo esto en el cerebro. Las ratas topo son el modelo perfecto para este estudio porque además de ser muy cooperativas, les encanta comunicarse emitiendo sonidos. Emiten al menos 25 vocalizaciones distintas y saben utilizarlas en diversos contextos sociales. Por ejemplo, hay un tipo específico de vocalización conocida como trino suave que las ratas topo utilizan como saludo. Cuando dos individuos se cruzan, emiten este sonido recíprocamente. Esto les da información a muchos niveles. Por ejemplo, con este sonido pueden identificar a otros individuos o saber de qué grupo social provienen. Es análogo a la información que un humano puede obtener a partir de los dialectos o los acentos: con una sola vocalización se puede obtener mucha información sobre la otra persona. Por ahora nos centramos en esto, y luego pasaremos a ver qué pasa en el cerebro. También nos interesa cómo las dinámicas sociales de la colonia pueden afectar a sus dialectos vocales, y cómo aparecen durante el desarrollo: cómo aprenden los animales pequeños qué dialecto utilizar en cada contexto social.
JGR: ¿Pueden las ratas topo utilizar estas 25 vocalizaciones de forma flexible, por ejemplo combinándolas para crear significados más complejos? ¿O las utilizan de una forma más simple de tipo estímulo-respuesta?
AB: Estamos intentando averiguarlo. Las vocalizaciones son respuestas muy estereotipadas en muchos animales. En los humanos el lenguaje es extremadamente flexible. Creo que las ratas topo están en el medio. Hay cierta plasticidad en sus sonidos. Pero estamos en un estadio muy temprano para pronunciarnos. Hemos estudiado este primer tipo de vocalización, y lo que toca ahora es intentar averiguar lo que ocurre con las otras 24.
JGR: ¿Cómo estudias la comunicación social en las ratas topo?
AB: Hemos creado túneles interconectados hechos de plexiglás para poder ver a través de ellos y observar cómo se comportan en un entorno semejante a su hábitat natural. Estamos desarrollando un sistema para ver dónde está cada rata topo en cada momento y con qué otros individuos habla, con la idea de analizar estos intercambios vocales. Así que por lo pronto estamos recogiendo mucha información, y una vez que identifiquemos las redes sociales de cada individuo a través de estas escuchas, podremos ir un poco más allá. Por ejemplo, podemos poner a una rata topo a solas con un altavoz para tener un control total sobre lo que el animal escucha y ver cómo responde.
JGR: ¿Cuáles son los principales descubrimientos que ha hecho tu equipo?
AB: Realicé mi postdoctorado en el Instituto Max Delbrück Center for Molecular Medicine en Berlín. Un hallazgo importante que hicimos entonces está relacionado con el trino suave, el tipo de vocalización que mencioné antes. Básicamente descubrimos que esta vocalización les proporcionaba a las ratas topo información sobre la identidad de otros individuos y sobre la colonia a la que pertenecen. Demostramos que las ratas topo que oían un trino suave que provenía de su propia colonia respondían preferentemente a éste que si el mismo sonido provenía de otra colonia o si se trataba de un sonido artificial. Lo que esto sugiere es que las ratas topo son capaces de reconocer las características generales de su propia colonia gracias a estas vocalizaciones.
Otro hallazgo interesante es que estos diálogos pueden aprenderse en etapas tempranas de la vida. Por ejemplo, si se traslada una cría de rata topo a otra colonia, ésta aprenderá el dialecto de la colonia adoptiva. Si se tratara de algo completamente genético, lo que esperaríamos sería que los animales hablarían su dialecto de nacimiento independientemente de dónde se criaran. Pero no es así. Algo muy interesante que descubrimos sobre los dialectos de las ratas topo es que parecen depender de la presencia de la reina de la colonia. Teníamos una colonia en la que la reina fue derrocada en repetidas ocasiones, así que hubo periodos en los que no había reina en la colonia. Ocurrió algo muy interesante: en estos periodos los dialectos se volvían realmente desordenados. Y cuando la nueva reina aparecía de nuevo, las vocalizaciones volvían a ser claras. Lo que esto significa es que para estos animales las dinámicas sociales son cruciales.
JGR: ¿Compartes la opinión de que la investigación es una carrera dura hoy en día?
AB: Yo diría que la investigación siempre ha sido complicada. Pero creo que hay esperanza, y algo muy positivo son las iniciativas de open-data (N. del A.: se trata de iniciativas que buscan facilitar el acceso, explotación y edición de los datos por todo el mundo) que tenemos hoy en día. La diversidad en la ciencia es muy importante, y para ello lo primero es el acceso. Tener artículos o librerías de código a disposición es muy importante, y creo que eso es lo que realmente hace avanzar a la ciencia.
JGR: ¿Te gustaría recomendar algún libro?
AB: Un libro que creo que todos los científicos deberían leer es Frankenstein, de Mary Shelley. No es estrictamente un libro de ciencia, pero es muy interesante desde un punto de vista de ética científica. De forma resumida, Frankenstein era un médico que decidió dar vida a una criatura. Estaba tan preocupado por reanimarla que ni siquiera pensó en las consecuencias: ¿qué significa crear una vida? ¿Cuáles son mis responsabilidades? Cuando lo consiguió dejó a la criatura en libertad y no asumió ninguna responsabilidad. Como era de esperar, la historia acabó mal para él. Lo leí cuando tenía dieciséis años y recuerdo que me impresionó mucho. Los científicos podemos hacer cosas que nadie ha hecho antes, pero siempre debemos pensar en las consecuencias de nuestros actos.
JGR: ¿Qué podemos aprender los humanos de otras especies sociales?
AB: A veces los humanos tenemos una visión demasiado limitada de las cosas. Sin duda, de las ratas topo tenemos mucho que aprender sobre cooperación y sobre compartir recursos. A raíz de esta investigación, resulta interesante pararse a pensar en nuestra propia forma de entender la comunicación, y en cómo nuestra manera de relacionarnos puede adoptar formas realmente diferentes. El estudio de este roedor me ha hecho replantearme las interacciones que tenemos como humanos, qué significa comunicarnos, y cómo estructuramos el lenguaje. Estudiar las ratas topo también es interesante porque te da una perspectiva radicalmente diferente de lo que ya conocías.
