Los cambios que nos provoca el clima

Durante un millón 750 mil años, unos seres que vivían en el sur de África y eran muy parecidos a los humanos, usaron hachas de piedra. Hasta donde sabemos las usaban para todo, para cazar y para procesar lo que cazaban.

Algo pasó después de esos casi dos millones de años y hace entre 500 mil y 320 mil años se comenzaron a hacer puntas, cuchillos, rascadores y perforadores de obsidiana, un material que permitía obtener un filo inalcanzable para las herramientas de piedra. No sólo eso, se empezaron a decorar esos objetos con una sustancia llamada ocre. Y aun más: ni el ocre ni la obsidiana eran originarios del lugar en donde se encontraban.

Así, unos utensilios pintados, encontrados en la Cuenca de Olorgesailie, al sur de lo que ahora es Kenia, bastaron para que hace un par de años un equipo encabezado por el paleoantropólogo Richard Potts, del Smithsonian Institute, tuviera la distinción de haber encontrado los rastros más antiguos de seres humanos o, dicho de una manera formal, de Homo sapiens, aunque no encontraron fósiles.

Más que objetos, esas piezas eran evidencias de innovación tecnológica, de lenguaje simbólico y de comercio, tres cosas que nos hacen distintos de nuestros antepasados homínidos. Pero ¿qué produjo el cambio?

El equipo de científicos de 17 universidades y centros de investigación de diversos países encontraron la respuesta y la publicaron en la revista Science en uno de los cuatro reportes que hicieron en 2019.

Los sedimentos de los 180 mil años previos a los de la época donde se encontraron los utensilios en Olorgesailie se erosionaron y no fue posible estudiarlos; sin embargo, una forma rocosa cercana sí tiene registros de lo que pasó. Y lo que cuentan esas piedras es dramático.

Lo que cuentan las piedras

Hubo “un cambio notable en el paisaje, cambios en la elevación y la topografía del territorio, que fueron ocasionados por fortísimos temblores. Era como el golpeteo del uno dos (en el boxeo), actividad sísmica y variación climática a la vez”, me explicó Potts unos días después de las publicaciones en 2019.

Los datos indican que los cambios climáticos más relevantes se dieron porque hubo una gran variabilidad entre los climas húmedos y secos, las zonas cambiaban con rapidez de ser tierra a ser lagos y viceversa. “Eso debe haber interrumpido la disponibilidad de agua y comida”.

La fauna de la época resintió los cambios, las especies animales más grandes, como ancestros de elefantes y caballos, se extinguieron, mientras que aparecieron nuevas especies de tallas menores. Para los homínidos la obtención de agua y alimento también se hizo impredecible; pero, según los objetos de obsidiana, no se extinguieron, evolucionaron y dieron lugar a los seres humanos.

En mayo de este año, una investigación reportada en los Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) confirmó la importancia de las lluvias en la evolución biológica en África durante los últimos 620 mil años.

›La líder de la investigación, Stephanie Kaboth-Bahr, explicó que el equipo se sorprendió de encontrar una especie de “subibaja climático”, de regiones húmedas y secas que se desplazaba entre el este y el oeste de África en escalas de tiempo de aproximadamente 100 mil años.

Eleanor Scerri, del Instituto Max Planck para la Ciencia de la Historia Humana y una de las coautoras, comenta que las especies de mamíferos se distribuyeron por el continente de manera que coincide con los patrones climáticos, “y parece probable que nuestros antepasados humanos se hayan subdividido de manera similar en África, ya que estuvieron sujetos a las mismas presiones ambientales”.

Sin embargo, con la llegada del Homo sapiens, nuestras adaptaciones dejaron de ser biológicas y se convirtieron en culturales.

De la arqueología a la modernidad

En un reporte publicado en julio de este año, también en los PNAS, un grupo de investigadores encabezados por Ariane Burke, de la Universidad de Montreal, defienden la aparición de una disciplina nueva a la que llaman “la arqueología del cambio climático”, que consiste en estudiar cómo las diferentes culturas han tratado de adaptarse a los cambios de su medio ambiente. Los autores aseguran que el pasado puede ser una fuente de información relevante ahora que el cambio climático está ocurriendo más rápido que nunca.

›Por ejemplo, destacan el rápido calentamiento que ocurrió hace entre 14 mil 700 y 12 mil 700 años. También mencionan los cultivos múltiples como la milpa, basada en las “tres hermanas”, maíz, calabaza y frijoles. “El punto es usarlos para encontrar formas de agricultura más sostenibles y a escala local que garanticen la seguridad alimentaria en los años venideros”, dijo Burke.

“En su mayor parte, el discurso público actual sobre el calentamiento climático gira en torno a las sociedades occidentales industrializadas a pesar del hecho de que las sociedades no industrializadas probablemente sufrirán la peor parte del cambio climático”, escriben los autores.

A lo que añaden que la pérdida de la diversidad cultural contemporánea podría representar una amenaza existencial para nuestra especie.

La selección natural opera sobre la variación biológica, pero el registro arqueológico nos muestra que la supervivencia a largo plazo de nuestra especie también depende de nuestra capacidad para encontrar soluciones culturales a los desafíos ambientales”.

“La diversidad cultural, por lo tanto, es la clave para la resiliencia humana a largo plazo”, concluyen y añaden que “además, existen importantes razones éticas para proteger la diversidad cultural que merecen una seria consideración”.

El tema es controvertido. Científicos de distintas disciplinas sostienen que, por ejemplo, la milpa ha sido un modelo eficiente para la agricultura a pequeña escala, pero incapaz de servir para alimentar a las enormes cantidades de pobladores que se espera tenga el mundo en los próximos decenios; además de que el cambio climático es ahora más veloz que nunca antes.

En ese sentido llama la atención una investigación reciente de un equipo de científicos de las universidades de Chicago, Pekín y Guizhou, en el que la manipulación del ARN en plantas de arroz y papa aumentó su rendimiento en un 50% en las pruebas de campo y su tolerancia a la sequía.

Este fue el resultado de la inserción de un gen que codifica una proteína llamada FTO, que ocasionó que las plantas produjeran sistemas de raíces más largas, pudieron tolerar mejor el estrés por sequía e incluso aumentaron su tasa de fotosíntesis.

Chuan He de la Universidad de Chicago, uno de los líderes de la investigación, dice que el cambio “es realmente dramático”, que funcionó con casi todos los tipos de plantas con las que lo probaron y que es “una modificación muy simple de hacer”. Además, es una nueva forma de hacer ingeniería genética que podría satisfacer a quienes se oponen a este tipo de biotecnología.

Una nueva ingeniería genética

Con las vacunas contra Covid-19 se ha hablado mucho del ARN, que es la molécula que “lee” la información guardada en el ADN, lo que le permite producir proteínas, que son las que realizan prácticamente todas las tareas biológicas.

En 2011, el laboratorio de He abrió un nuevo campo de investigación al descubrir que el ARN no se limita a leer tal cual el ADN, sino que la célula tiene mecanismos que funcionan colocando marcadores químicos en el ARN para modular qué y cuántas proteínas se producen.

›CuandoGuifang Jia, quien ahora está en la Universidad de Pekín, hizo su posdoctorado con He, descubrió que una proteína animal llamada FTO borra las marcas químicas en el ARN. Al insertar el gen que produce FTO en plantas de arroz, estas produjeron tres veces más grano en condiciones de laboratorio; en pruebas de campo reales, las plantas crecieron un 50% más en masa y produjeron un 50% más de arroz.

Cuando repitieron los experimentos con plantas de papa, que son parte de una familia completamente diferente, los resultados fueron los mismos.

Por supuesto que el equipo ya está pensando en las aplicaciones de su descubrimiento para contener o sobrellevar los efectos del cambio climático, y estas no se limitan a la agricultura, explicó He en un comunicado de prensa:

Quizás podríamos diseñar pastos en áreas amenazadas que puedan resistir la sequía. Quizás podríamos enseñarle a un árbol en el Medio Oeste a tener raíces más largas, para que sea menos probable que se derribe durante tormentas fuertes. Hay tantas aplicaciones potenciales”.

Epílogo del pasado en el presente

Podría pensarse que las innovaciones que hicieron los primeros seres humanos en la cuenca del Olorgesailie, hace al menos 320 mil años, ya han sido superadas; sin embargo, la obsidiana, por ejemplo, todavía se usa en cirugías muy delicadas, porque puede producir bordes más afilados que el acero.

Pero quizá es más importante que el ocre y la obsidiana del Olorgesailie provenían de otras regiones y otros grupos de personas, con las que los olorgesaileanos se entendían y comerciaban. Es por eso que Alison Brooks, coautora de esa investigación, recalca que, si bien “somos usuarios intrínsecamente inventivos e inteligentes de la tecnología”, las redes sociales que tejemos son vitales para nuestra supervivencia.

Los arqueólogos climáticos, por su parte, destacan que los puntos de inflexión en la historia del clima que llevaron a las personas a reorganizar sus sociedades para sobrevivir, han mostrado cómo la diversidad cultural ha sido “una fuente de resiliencia humana en el pasado”, y ahora podría ser “un baluarte contra el calentamiento global”.

Brooks concluye: “Espero que nuestra adaptabilidad, demostrada ya hace 320 mil años, nos haga capaces de lidiar con el cambio climático y la necesidad de alimentar a nuestra población en expansión”.