Resurrección de especies

Traer de regreso especies que ya se extinguieron ha sido un tema común desde que Jurassic Park y todas sus secuelas aparecieron como novelas y películas a principios de los años 90. El público en general se convenció de que era posible desextinguir especies que desaparecieron hace millones de años, a través de la sangre de dinosaurio que chuparon los mosquitos en ese tiempo y que, atrapados en un compuesto vegetal gelatinoso que se fosilizó llamado ámbar, conservaron las propiedades genéticas de estos grandes reptiles. Sin embargo, esta historia es sólo ciencia ficción y se ha quedado en el contexto de animales tan antiguos como los dinosaurios, que desaparecieron cuando un gran asteroide impactó el planeta hace 65 millones de años.

Entre las discusiones que esta historia cinematográfica concita está preguntarnos cómo los científicos de ficción crearon animales como los saurópodos en menos de una década. En la realidad, estos enormes dinosaurios de cuellos y colas largas posiblemente necesitaban varias décadas para alcanzar su gran tamaño. Pero incluso esto es superficial si lo comparamos con la pregunta, ¿con cuáles reptiles actuales los científicos podrían acoplar los genes para que apareciera nuevamente un reptil extinto desde hace tanto tiempo?

Saurópodos resucitados en la película Jurassic Park (Fuente: [2])[/caption]

Para sumergirnos en estos interrogantes, comencemos por conceptualizar y aclarar algunos términos: especie y extinción.

¿Qué es una especie?

El término especie fue usado por primera vez por el naturalista sueco Carlos Linneo en 1735. Él propuso una organización de la vida vegetal, dándole nombres a las distintas formas de vida y agrupándolas en diferentes niveles. Su propuesta incluye agrupaciones mayores que contienen a otras agrupaciones menores.

Systema Naturae de animales del sueco Carlos Linneo (Fuente: [3])[/caption]

En 1758, Linneo también comenzó a organizar la vida animal [3]. Las especies estaban agrupadas en géneros; los géneros en órdenes y estos últimos en clases. Darle un nombre único a cada especie, usando la gramática del latín, permitió que habláramos de una única entidad en cualquier parte del mundo. Por ejemplo, los perros pertenecen a la especie Canis familiaris, y así se le considera en cualquier parte del mundo, así “perro” se diga de distintas formas en diferentes idiomas: dog, cane, chien, Hund, etc.

El nombre de cada especie es simplemente una idea que aplicamos a todos los individuos que se parecen (morfológicamente, reproductivamente, genéticamente, etc.). Este nombre está compuesto por un par de palabras; por ejemplo, los humanos pertenecemos a la especie Homo sapiens, nombrada por Linneo en 1758, lo cual significa que estamos agrupados dentro del género que es representado por el término Homo y la especie que es representada por el término sapiens. Ambos nombres significan en latín “humanos pensantes”. Así mismo, cada nombre de especie tiene un significado, según los términos del griego y del latín usados.

A mediados del siglo XX se comenzó a usar el término especie para referirse a grupos de organismos que podían reproducirse entre ellos mismos y no con otros grupos, que se suponen, son de otras especies. Así, si en humanos un macho se cruza con una hembra, la descendencia es otro humano de la misma especie. A esto se le llamó “concepto biológico de especie”.

Sin embargo, las especies no sólo se diferencian por estas características reproductivas, ya que no siempre se tienen organismos vivos que se puedan reproducir. También se pueden diferenciar especies guardadas en alcohol en colecciones biológicas por su morfología, por aspectos ecológicos del presente y del pasado, o también como fósiles por sus características externas.

¿Qué es la extinción de una especie?

Es la desaparición de una especie en el planeta. Se estima que más del 95% de las especies se han extinto desde que hay vida en la Tierra [4].

Sin embargo, la extinción no necesariamente significa que todos los organismos de una especie hayan muerto. También puede pasar que una especie evolucione en otra, mediante un proceso opuesto a la extinción que se conoce como especiación. Es decir, una especie A puede desaparecer ya sea porque toda su población murió (efecto natural, del cambio climático o antrópico), o porque evolucionó a lo largo del tiempo hasta convertirse en una especie B.

Hay tres causas principales por las cuales una especie puede extinguirse por desaparición de toda su población. La primera es por algún efecto natural. Generalmente, esta causa de extinción está asociada a eventos de gran escala que pueden ser internos al planeta (p. ej. una erupción volcánica) o externos (p. ej. un impacto de asteroide). Eventos de este tipo han causado varios episodios de desaparición masiva de organismos en el planeta durante su historia geológica.

Ha habido cinco grandes extinciones en masa. La primera ocurrió hace 560 millones de años y la mayor de ellas fue hace 250 millones de años, en la que se extinguió el 95% de las especies del planeta. Además de estas grandes extinciones, también han ocurrido unas más pequeñas con menor cantidad de especies extintas.

La segunda causa está dada por los efectos del cambio climático que se ha presentado varias veces en la historia geológica planetaria. El cambio climático puede significar tanto aumentos (p.ej., el cambio climático actual) como disminuciones de la temperatura (p.ej., la era del hielo) [4]. En ambos casos, se pueden extinguir especies sensibles a dichos cambios en el clima, a la pérdida de ecosistemas, o a coberturas periódicas de los continentes por hielo, incluso en zonas tropicales, a lo cual se le ha llamado glaciaciones.

Se han presentado cinco grandes glaciaciones que han congelado gran parte del planeta. Algunas de estas han hecho que el nivel del mar disminuya considerablemente, provocando que especies costeras y litorales, como especies formadoras de arrecifes, desaparezcan. La última glaciación comenzó hace 2,5 millones de años y se supone terminó hace diez mil años.

La tercera causa está dada por los efectos antrópicos. El humano ha sido capaz de extinguir especies a través de la caza y de la modificación y desaparición de ecosistemas cuando pasó de ser nómada a sedentario y comenzó a cultivar plantas y  criar animales.

Los cálculos permiten estimar que hace doce mil años el humano fue capaz de extinguir varias especies, ahora conocidas por sus restos congelados como el mamut lanudo del norte de Asia y, tal vez, el tigre dientes de sable. Desde entonces, ha provocado la extinción de innumerables especies que ni siquiera contemplamos o nombramos. Desde el siglo XV [1] se ha reportado claramente la extinción de especies como el dodo (en 1670), el alca gigante (en 1844), el tigre de Tasmania o tilacino (en 1930) y el bucardo (en el 2000), entre muchas otras [5].

El humano y la caza de mamut lanudo hace doce mil años (Fuente: [6])[/caption]

La extinción de una especie significa que todos los organismos pertenecientes a ella desaparezcan gradualmente en pocos años (por la caza o desaparición igualmente lenta de su ambiente), o rápida y drásticamente (por eventos de gran escala). Esta desaparición puede tener un efecto directo en el ambiente, puesto que hace cambiar el balance de la fauna y flora relacionado con la cadena trófica (la “cadena alimenticia”) [7]. En la mayoría de los casos, no es posible tener esa información puesto que la extinción ocurrió hace miles o millones de años y es muy difícil saber cuáles fueron las características ambientales en las que vivió la especie extinta.

¿Qué es desextinguir, revivir o resucitar una especie?

Los términos desextinguir, revivir o resucitar se refieren a lo mismo. Indican el proceso de traer de vuelta uno o varios organismos pertenecientes a una especie que desapareció en el planeta por cualquiera de las tres causas ya mencionadas.

La resurrección podría darse principalmente en organismos que se extinguieron hace pocos cientos o miles de años, puesto que aún sería posible obtener fragmentos o secciones de su material genético. Generalmente se usa el ADN (material genético presente en el núcleo de las células) para este proceso, y éste es demasiado delicado para sobrevivir mucho tiempo. El ADN tiene una vida media de sólo unos 521 años [8]. Luego de este tiempo, el ADN comienza a dañarse y desnaturalizarse, por lo que entre más viejo sea el material genético recuperado, menos fragmentos servirán para obtener una cantidad adecuada que traduzca desde el ADN las características de la especie que se quiere resucitar.

Diagrama de tiempos de extinción de algunas especies (Fuente: [7])[/caption]

Los científicos dedicados a resucitar especies afirman que el propósito es restablecer los procesos dinámicos que producen ecosistemas saludables y restauran la biodiversidad. La idea es que liberar animales resucitados en ecosistemas adecuados podría aumentar la biodiversidad y la resiliencia de dichos ecosistemas [10]. 

La reintroducción de especies extintas en un ambiente podría restaurar y darle un nuevo balance a los ecosistemas que no funcionan bien. Incluso, pueden ayudar a disminuir el calentamiento global, como sucede con la idea de resucitar al mamut lanudo. Quizás esta especie podría repoblar un área, hacer crecer planicies antiguas y disminuir el descongelamiento de capas de hielo del suelo [7] o permafrost [11], que al derretirse, emite grandes cantidades de metano y CO2 a la atmósfera, aumentando el efecto invernadero. Además, revivir especies extintas podría servir para crear referentes con propósitos educativos y de conservación; por ejemplo, llenar el vacío dejado por sus homólogos extintos en los ecosistemas [8].

Permafrost: suelo congelado con restos de mamut lanudo (Fuente: [11])[/caption]

Sin embargo, revivir una especie también tiene sus dilemas, principalmente, éticos. Algunas veces se entiende que devolver a la vida una especie es una deuda ambiental, ya que desapareció por nuestra causa. Para Preston [9], la desextinción podría ser una fuente de expiación por algunos de nuestros “pecados” ecológicos. En palabras de Sara Ord, “ningún ser vivo se enfrenta al robo de su existencia. El mundo no necesita ser cambiado, el mundo necesita ser sanado” [10]. 

Esta es una concepción antrópica en la cual parece que además de ser el problema, los humanos tenemos la solución. No obstante, luego de miles de años, los ecosistemas son diferentes, la proporción de otros animales presa o depredador ha cambiado, así como la cantidad de organismos que un ambiente puede sostener. Esto hace que pensar en traer de regreso una especie sea un riesgo para el planeta. “No se debe traer algo que está extinto de regreso ” [8]. 

Formas de resucitar una especie

La resurrección de una especie es posible a través de técnicas de bioingeniería con las que se puede manipular su material genético [10]. Para la resurrección, los organismos de los que se extraen las moléculas a manipular murieron hace mucho tiempo, por lo que generalmente esta información no está completa y, mientras más tiempo, hay más moléculas degradadas. Por lo tanto, no siempre se sabe cuál es el orden de los genes en los cromosomas a reconstruir. Estas alteraciones pueden tener efectos significativos en el comportamiento, la fisiología, la reproducción, así como en otros rasgos esenciales. Para completar estas regiones degradadas o dañadas, se usa el genoma de una especie actual, estrechamente relacionada evolutivamente con la especie extinta [10].

Mamut lanudo congelado y extraído del permafrost (Fuente: [12])[/caption]

Una de las especies que se está estudiando para su resurrección es el mamut lanudo [12], una especie de elefante del norte de Asia que se extinguió hace doce mil años. Los organismos se encuentran en las tundras siberianas, enterrados en el permafrost, donde permanecieron congelados desde su desaparición. Estos organismos no se consideran fósiles, ya que son cadáveres en diferentes estados de deterioro, pero que permiten acceder a tejidos con posibilidad de encontrar información molecular levemente degradada. En cambio, un fósil no es un cadáver sino un “molde” del organismo que una vez existió y que fue reemplazado por sedimento que se endureció y se convirtió en piedra mediante un proceso de mineralización. 

Según George Church [10] y Shapiro [13], quienes iniciaron los estudios para resucitar al mamut lanudo, traer de vuelta a estos animales es un proceso que requiere dos fases. La primera incluye todo hasta el nacimiento de un organismo, y la segunda implica la reproducción, cría, liberación y, en última instancia, el manejo de las poblaciones “resucitadas” en ambientes naturales. Es un plan ambicioso, cauteloso y fuertemente discutido, con las ventajas y desventajas antes mencionadas.

El mamut lanudo del este de Asia pertenece a la especie Mammuthus primigenius. Su especie hermana, igualmente extinta, es el mamut de Norteamérica, Mammuthus columbi. Ambas especies pertenecen al mismo género, Mammuthus, y por ello se dice que son hermanas o estrechamente relacionadas. Esto podría ayudar a complementar el genoma en caso de que se encuentren especímenes de ambas especies con material molecular en buen estado. 

Los elefantes actuales son las dos especies no extintas más cercanas al mamut. Se llaman Elephas maximus (elefante asiático) y Loxodonta africana (elefante africano). Las cuatro especies (elefantes y mamuts) son cercanas evolutivamente, por lo que tienen alta probabilidad de compartir genes o secciones de éstos.

Árbol filogenético de los elefantes (Fuente: [14])[/caption]

Según lo anterior, si se logra encontrar algunos tejidos con siquiera una vaga información genética o molecular en los mamuts enterrados en el permafrost, se podrá cortar y pegar en ADN de elefantes actuales, como el elefante asiático, la especie genéticamente más cercana al mamut lanudo de Siberia. 

Pero es más fácil decirlo que hacerlo. Las metodologías para obtener un organismo de mamut lanudo han avanzado conforme las investigaciones en biología molecular progresan. Por ejemplo, la clonación es un proceso que produce copias vivas genéticamente idénticas que puede ser usada para especies funcionalmente extintas en vida, cuando queda un organismo o dos, como es el caso del rinoceronte blanco, del cual hay solo dos hembras [11]. 

La edición del genoma o genomas sintéticos consiste en borrar, reemplazar o insertar secuencias de ADN en una secuencia de base que funciona como plantilla, con el fin de producir híbridos entre organismos de especies actuales y especies extintas [11]. Recordando el concepto biológico de especie antes mencionado, si dos especies diferentes se cruzan sexualmente, el resultado es un híbrido que, en la mayoría de los casos, es infértil. 

La metodología más reciente que se está usando con este propósito es la llamada CRISPR. Se trata de un conjunto de moléculas que ayudan a cortar y pegar fragmentos de genes sobre un genoma de ADN que funciona como plantilla. Para esto, se usan otras proteínas llamadas CAS9 que actúan como las tijeras para cortar los fragmentos y ayudar a editar el ADN [10].

Metodología molecular con CRISPR y CAS9 usada para resucitar al mamut lanudo (Fuente: [10])[/caption]

En términos llanos y resumidos, es necesario usar genes de especies actuales evolutivamente cercanas a la que se quiere resucitar, como moldes para los genes de las especies extintas. Esto es similar a formar un Frankenstein genético que al final de muchos hijos se parezca a organismos de la especie extinta. Para el caso del mamut lanudo, Church [10] menciona que una vez se tengan células viables de elefante asiático con núcleos de mamut, éstas se implantan en vientres de elefantes africanos, con el fin de terminar el desarrollo del feto y “voilà”, se tendrán varios mamuts lanudos luego de cien años o cuatro generaciones [9], con posibilidad de que se reproduzcan. De hecho, el ruso Sergey Zimov está preparando en Siberia un parque al estilo de Jurassic Park, llamado El Parque del Pleistoceno para cuando vengan los mamuts lanudos [9].

¿Será correcto resucitar las especies extintas?

Este tema se debe analizar tanto desde perspectivas ecológicas como éticas y hasta políticas [13]. Los ecosistemas son sensibles a la pérdida de su biodiversidad. Cuando desaparece uno de sus eslabones, el ambiente busca estabilidad para continuar trabajando adecuadamente en pro de los elementos que permanecen. 

La desaparición de una especie no implica que el ecosistema desaparezca, sino que se debe reajustar a la pérdida, retomando un nuevo devenir ecológico en tiempo y espacio. Si consideramos resucitar especies como el bucardo, una especie de cabra de los Pirineos que se extinguió en el año 2000, tal vez sea menos impactante para su ambiente y el ecosistema en el que vivió que resucitar al dodo, que se extinguió hace más de tres siglos, cuando aún la revolución industrial no había sucedido. Es claro pensar que entre más tiempo desde su extinción, más difícil será vivir en el presente para los organismos resucitados de una especie.

Algunas especies extintas (Fuente: [15])[/caption]

En cuanto a las consideraciones ecológicas, para el mamut lanudo el ambiente se reestructuró desde hace doce mil años, por lo que las plantas que consumía, los microorganismos descomponedores de sus heces, sus parásitos y todos los microorganismos asociados a su piel y pelo (su microbioma) han cambiado. En este contexto, es similar a cuando encontramos organismos de una especie exótica e invasora en un ambiente que no es su hábitat, pero no en la dimensión espacial, sino temporal. Es tan diferente para una especie exótica actual el nuevo ambiente al que llega, como para una especie extinta resucitada el lugar donde llega nuevamente, en el que alguna vez vivió.

En cuanto a las consideraciones éticas, podemos llegar a conclusiones extremas como que “jugamos a ser dioses”, pues además de ser responsables de la desaparición de algunas especies, nos sentimos igualmente responsables de ser quienes las debemos resucitar o desextinguir. 

En paleontología, el “efecto Lázaro” [16] se usa para describir aquellas especies que desaparecieron en el registro fósil, pero que reaparecieron posteriormente, por lo que realmente no estaban extintas. Si aplicamos este concepto a las especies recién extintas, y teniendo en cuenta lo diversos y desconocidos que son aún los ecosistemas, los esfuerzos para revivir grupos de organismos pertenecientes a especies desaparecidas podrían ser inadecuados porque tal vez aún existan organismos de esas especies que simplemente no hemos vuelto a observar. ¿Qué pasaría si un organismo resucitado se cruzara con un organismo de la misma especie pero de una población que no se extinguió? En este caso, el concepto de especie cambiaría y tal vez sería inadecuado un cruce entre ambas poblaciones para el bien de su genoma y tal vez, el futuro como especie. Así, decimos que podríamos generar artificialmente especies diferentes a partir de híbridos, lo que siempre será discutido, tanto como lo son las especies vegetales genéticamente modificadas para tener mejores cosechas.

La mayor preocupación ética, sin embargo, es que si bien somos responsables de la desaparición de algunas especies, no tenemos el deber moral de resucitarlas. Como menciona Preston [9], la evolución por medio de la selección natural y de las extinciones que la acompañan son parte de lo que ha hecho que el mundo sea hoy como es. Así, Lázaro, en este caso, debe continuar difunto.

Finalmente, entre muchas otras consideraciones que se puedan derivar de esta corriente científica, están las políticas. Si bien cualquier tipo de investigación amerita destinar recursos económicos para su avance, invertir en investigación para resucitar organismos de especies extintas, en vez de destinar recursos al estudio que puede evitar la extinción de las especies actuales, es un tema delicado y controversial. Las ideas en torno al avance científico derivado de estas investigaciones se usan como razones para que estos estudios sean defendidos. Uno de los avances moleculares está dirigido a ofrecer metodologías para evitar enfermedades o para borrar literalmente genes “malos”. 

De todas formas, estas investigaciones se están adelantando en organismos actuales. Así, se podría considerar que es sólo una corriente que atrae a investigadores de diversas disciplinas científicas con la excusa de regresar ambientes impactados por el cambio climático.

Hombre y mamut lanudo (Fuente: [17])[/caption]

Referencias 

[1] www.empireonline.com/movies/features/making-jurassic-park/

[2] www.gamereactor.eu/jurassic-world-evolution-return-to-jurassic-park/

[3] ebonph.wordpress.com/2014/11/04/a-short-history-of-philippine-bird-books-part-2/

[4] Kolbert, E. 2002. Civilización y extinción. 11-15 pp. En: El libro del clima. Thumberg, G. (Creadora). Penguin Random House. Madrid, España. 446 p.

[5]www.nationalgeographic.com/magazine/article/species-revival-bringing-back-extinct-animals.

[6] www.escueladeateneas.com/2022/09/caza-y-masculinidad.html

[7] www.visualcapitalist.com/explaining-resurrection-biology/.

[8]www.quantamagazine.org/why-de-extinction-is-impossible-but-could-work-anyway-20220509/

[9] Preston, C.J. 2018. La era sintética. Esculpir la evolución, resucitar especies y rediseñar nuestro mundo. Biblioteca Buridán, España. 243 pp.

[10] colossal.com/how-de-extinction-works/

[11] www.bbc.com/mundo/noticias-59058465

[12]www.nationalgeographic.com.es/ciencia/hallan-cria-mamut-hace-30000-anos-perfecto-estado-conservacion_18436

[13] Shapiro, B. 2002. Nuestro impacto evolutivo. 9-10 pp. En: El libro del clima. Thumberg, G. (Creadora). Penguin Random House. Madrid, España. 446 p.

[14] https://africanelephantinfo.weebly.com/their-family.html

[15] www.extinctanimals.org/especies

[16] Wingall, P.B. y Benton, M.J. 1999. Lazarus taxa and fossil abundance at times of biotic crisis. Journal of the Geological Society. 156: 453-456.

[17]www.nbcnews.com/science/weird-science/clone-woolly-mammoth-scientists-are-it-long-haul-n24