Los hombros de los gigantes se olvidan con facilidad


F1.mediumAcaban de publicar un artículo en Science con una reconstrucción del árbol evolutivo de los insectos, una como no se había visto hasta ahora. Se trata de un colosal estudio filogenómico en el que han empleado las secuencias de casi 1500 genes nucleares de copia única en 144 especies de insectos representando todos los órdenes vivientes, y han estimado la edad de cada una de las ramas de ese árbol calibrándolo con 37 especies fósiles. Para cada uno de los insectos estudiados se han secuenciado más de 2500 millones de pares de bases, y toda esa información fue cuidadosamente filtrada y exprimida hasta asegurarse de que la matriz de datos resultante era filogenéticamente informativa y lo más limpia posible de ruido. Un estudio, como digo, colosal, firmado por más de 100 autores pertenecientes a una cuarentena de instituciones científicas. El artículo incluye un precioso árbol-infografía que ya querría yo tener en formato póster.

insectos

El artículo en sí, con el formato telegráfico y abreviado típico de estas superrevistas, ahonda en su mayor parte en detalles metodológicos (luego veremos por qué) y discute muy someramente algunas cuestiones relativas sobre todo al cuándo de las distintas radiaciones evolutivas de los insectos, concluyendo, por ejemplo, que los insectos colonizaron la tierra firme antes de lo que se pensaba, y con las primeras plantas terrestes (briófitos, recordemos), como ya apuntaban otros estudios. Se trata, posiblemente, de la publicación más completa y robusta en lo que a la filogenia de los insectos se refiere hasta la fecha.

Sin embargo, este post no lo escribo para hablar de lo que trata el artículo, sino más bien para hablar de lo que no trata, y por qué.

En ningún momento se dice que los órdenes de insectos (lepidópteros, dípteros, ortópteros, etc, etc), descritos por los entomólogos clásicos sin mayor ayuda que sus instrumentos ópticos y su capacidad de razonamiento y observación, se ven reflejados prácticamente al milímetro en esta filogenia como grupos naturales. Es decir: este estudio NO dice, por ejemplo, que cuando en el siglo XVIII un señor sueco con demasiado tiempo libre concluyó que la presencia de élitros totalmente esclerotizados era un rasgo importantísimo, y que los insectos que los poseyesen merecían estar englobados en el mismo grupo, no podía estar más en lo cierto. Lo curioso del asunto es que este señor no tenía ni puñetera idea de qué significaba esa agrupación, ni podía ni imaginarse que lo que estaba haciendo implícitamente era reconocer que hace 270 millones de años una estirpe de insectos con élitros apareció por primera vez sobre la faz de la tierra y que sus descendientes son los que él agrupaba asociándolos por sus rasgos heredados de aquel ancestro común.

Podríais pensar que obviar el reconocimiento al buen trabajo de los entomólogos que durante siglos han refinado la clasificación de los insectos hasta dejarla prácticamente clavada es un poco redundante, y que todos partimos de la hipótesis de la existencia de los órdenes de insectos que nos aprendimos en su día por los libros de texto (además de las adiciones más recientes). Tendríais razón, claro: siempre investigamos a hombros de gigantes. Sin embargo esto no debe hacernos olvidar dos cosas: la primera, que llegar a la conclusión de cuáles son los órdenes de insectos no es, en absoluto, una labor trivial; la segunda, que no os quepa la menor duda de que si este artículo hubiese concluido algo distinto (por ejemplo, que los coleópteros son, en realidad, un grupo artificial polifilético y no un grupo natural) eso, y no otra cosa, habría sido la portada de Science.

Cuando reivindico la labor de los botánicos y zoólogos que hicieron anatomía comparada, lo hago precisamente porque lecturas como la que acabo de dar (la de un acierto general de la taxonomía clásica corroborado por filogenia molecular), nunca son noticia, pero sí lo son cuando el descubrimiento es del signo contrario. Esto, por supuesto, tiene mucho sentido en términos de dar un titular impactante, pero puede dar la falsa impresión de que hasta que llegó la secuenciación del ADN, nadie tenía ni idea de cuáles eran las verdaderas relaciones evolutivas entre los seres vivos. Aunque ciertamente nuestra perspectiva ha mejorado mucho desde que sabemos leer las moléculas, no andábamos mal encaminados, y artículos como este deberían ser, sobre todo, una ocasión para reconocer lo que la zoología supo hacer a base de cazamariposas mangas, botes con éter y lupas binoculares.

Bronze_statue_of_Alfred_Russel_Wallace

Así se ha quedado Wallace al leer el artículo

 Y ahora os voy a contar un secreto que aún se dice poco. La filogenia molecular da sus propios dolores de cabeza, como todas las técnicas científicas, y no siempre se consiguen resultados suficientemente robustos estadística o probabilísticamente hablando. Al principio se le daba poca importancia a ello y casi que se publicaba cualquier cosa (filogenias con un solo gen, sin considerar modelos alternativos o con modelos excesivamente simples, etc). Muchos de los artículos que en su día ocuparon las portadas de Science y Nature desafiando los logros de la taxonomía clásica hoy no hubiesen pasado el proceso de revisión por pares de una hoja parroquial.

Con el tiempo, según fuimos aprendiendo más, elaborando más los algoritmos y abaratando la secuenciación de ADN, nos volvimos más exigentes, pero a la vez crecía la preocupación por no poder resolver las incertidumbres que casi siempre aparecían en estas recosntrucciones filogenéticas. En su momento (y me refiero a hace sólo 5-6 años), se confiaba en que todo era cuestión de añadir más información, se confiaba en que cuando fuésemos capaces de secuenciar genomas completos, la señal filogenética sería tan grande que acabaría venciendo el ruido de los datos.

Pues bien, el futuro ha llegado: ya somos capaces de leer genomas completos y de procesarlos de forma solvente, pero muy al contrario de lo que esperábamos, nuestros problemas no se han solucionado. Las cantidades titánicas de datos genómicos llegaron a su vez con cantidades ingentes de ruido, conflicto e incongruencia. El foco de los estudios cada vez se afina más en las distintas formas de procesar e interpretar los datos (de ahí que se le dedique tanto tiempo en este artículo, por ejemplo), algo que a menudo cambia el resultado obtenido, y ya estamos empezando a llegar a la conclusión de que la incongruencia es parte esencial del desafío que representa reconstruir la evolución y clasificar los organismos en función de la misma.

En campos que me tocan algo más de cerca, como la topología de la base del árbol de las plantas terrestres (cuestión que se creía solucionada gracias a unas filogenias moleculares citadas tan a menudo que casi se convirtieron en dogma) estamos viendo que el resultado que se obtiene es más sensible a los parámetros según los cuales se analizan los datos que a los datos en sí. Que nos pasamos de listos, vaya. Como se acabe concluyendo que las tres divisiones de briófitos sí que resultan ser monofiléticas, me sé de una serie de ilustres botánicos que se van a carcajear desde sus tumbas.

11 thoughts on “Los hombros de los gigantes se olvidan con facilidad

  1. Trebol-a 9 noviembre 2014 / 10:33

    Me da que la vanguardia tecnológica en que muchos científicos se encuentran y (sobretodo) se sienten coronados es excesivamente orgullosa como para andar reconociendo méritos ajenos. Si lo que tantos millones de $ me ha llevado a mi descubrir no da para más que confirmar lo que ya hiciera un señor antiguo con un caza mariposas… mal vamos, dirán.
    Como decía mi abuela “es de bien nacidos ser agradecidos”.

  2. Ornithorhynchus furens 9 noviembre 2014 / 19:38

    No quisiera alentar la batalla de biólogos de bata vs. biólogos de bota, pero da la sensación de que muchos académicos consideran la investigación molecular (genómica, proteómica, etc.) como la versión avanzada mientras que la anatomía comparada se la trata como a la versión obsoleta.
    No debería olvidarse que en la reconstrucción de filogenias tenemos dos instrumentos y no se trata de que uno sea mejor que el otro. La importancia radica en el hecho de tener dos y no sólo uno. Tenemos dos puntos de vista igualmente valiosos para estudiar la historia de la vida y poder comparar resultados. Creo que muchas personas aún no entienden el valor de ese detalle y parece que se tiene más interés en desacreditar la versión alternativa o sustituirla que en complementarla.
    Imaginense un problema con una única solución y un único enunciado. Luego, imaginense un problema con una única solución pero con dos enunciados distintos. Se nos ofrece un plus en la información para hallar la solución con información acumulativa, no exclusiva.

  3. Loreto 11 noviembre 2014 / 12:33

    ¡Amén! Ya era hora de que alguien dijese algo sobre el tema. Con tanta moda de “Los genes lo revelarán todo. Los genes son la verdad”, nos olvidamos de trabajo de taxónomos, ecólogos y otros científicos que se basan en datos empíricos para clasificar y estudiar las especies. La mayoría de estudios genéticos te sueltan un montón de resultados numéricos, pero no concluyen nada, es como un “ahí tienes los datos, ahora componte como puedas” y a las revistas les da igual, se les hace el culo pepsicola mientras sea “ciencia puntera”. Cuando un taxónomo o ecológo intenta publicar, la revista empieza a exigir: tiene que ser novedoso, tiene que ser un experimento con la técnica más innovadora, los resultados tienen que ser impresionantes, algo revelador…
    Hoy en día hasta la ciencia va por modas y lo que toca ahora es ésto.
    Por cierto, yo utilizo bata y botas :)

    Estupendo artículo Dr. Copépodo
    Un saludo

  4. Pipistrellum 11 noviembre 2014 / 18:59

    “nos olvidamos de trabajo de taxónomos, ecólogos y otros científicos que se basan en datos empíricos para clasificar y estudiar las especies.”

    Me parece mas deductivo que empirico concluir que los bichos con elitros son de un mismo grupo. Luego eso no se como se empirizar; como en un experimento que compruebas si lo que pensaba sale o no sale.

    Tal vez la comprobación genetica de que los bicho con elitros comparten unos genes comunes y por tanto provienen de un ancestro comun, es la prueba empirica.

    En la historia ¿del conocimiento? se pasó de la deducción a la experimentación para obtener datos fiables.

    Tiene mucha logica que las ulceras de estomago se generen por exceso de acido, pero al final se descubrio que la culpa fue de una bacteria H. Pilori.

    Pero creo que todavia queda sitio para la deducción.

    En ciencia tambien hay ciertos talibanismos.

    “El a mí me funciona no vale más que un estudio realizado con varias personas”. Con es frase casi parece que uno no puede obtener conocimiento si no es haciendo un estudio.

    De todas formas conocimientos que se tienen por obvios siempre se pueden cuestionar con un estudio u otra prueba mas contundente que la dedución o debatiendo las diferentes opiniones.

    Loreto, yo creo que en general el trabajo remangado esta peor visto que el de silla de oficina y ordenador. Aunque creo que eso esta cambiando y segun que trabajo de oficina quema mucho, con actividad fisica por lo menos el estres del trabajo lo quemas.

  5. Loreto 12 noviembre 2014 / 15:05

    En ningún momento he querído dar la impresión de rechazar los avances de la ciencia Pipistrellum, no se si te refieres a eso cuando hablas de “talibanismos”, si no todo lo contrario. Soló he querido hacer notar que en nuestros días y en general en el mundo científico, con cada nuevo avance metodológico (o supuesto avance) se echa tierra sobre todo lo anteriormente utilizado y se comienza la peligrosa moda de hacerlo todo según el nuevo método, evitando la diversidad de metodología y la multidisciplinariedad, que tanto aporta a la ciencia. Y si seguimos el dicho de “no es oro todo lo que reluce” podemos decir que no todos los estudios genéticos dan respuestas o resultados, como bien dice Dr. Copépodo.
    Durante mi formación y mi carrera he tenido que hacer de todo, ensuciarme las botas en el trabajo de campo, hacer horas y horas en el trabajo de laboratorio, hacer horas en el ordenador ya fuera solicitando becas, trabajo o escribiendo publicaciones, etc. De todo ello me siento orgullosa y gracias a esas experiencias soy autonoma en muchas facetas de mi vida, tanto profesional como personal. Se que hay mucho “Supercientífico” bien pagado o bien reputado que hoy en día menosprecia según que trabajos, pero creo que todos aquellos científicos a los que admiro por su contribución y su ética no compartirían ese menosprecio.

  6. Pipistrellum 12 noviembre 2014 / 18:43

    Siento que te hayas sentido aludido pero no me pareces “talibana”. De hecho los comentarias de blog tienen un indice de talibanismo muy bajo.

    Creo que en ultimo parrafo te doy la razon ;)

    Tambien estoy de acuerdo que no todo lo nuevo es mejor. Muchas veces no lo es tanto como parece, otras es complementario y otra aunque para muchas cosas superé a la tecnologia anterior puede quedar un nicho para la tecnologia anterior.

    Escribir una tesis a lapiz es una agonia, pero para algunas cosas un lapiz es mejor que el ordenador.

    Como ejemplo de talibanismo podria ser lo que <a href="https://duckduckgo.com/l/?kh=-1&uddg=http%3A%2F%2Fcopepodo.wordpress.com%2F2013%2F05%2F08%2Fsoy-cientifico-y-prefiero-los-alimentos-naturales%2F&quot; denuncia copepodo en este post o en el de linux.

    Espero que ahora se me entienda. :)

  7. Copépodo 13 noviembre 2014 / 3:33

    Trebol-a: más que el sentirse coronados es que la presión es muy grande. Está todo montado de tal forma que casi te obligan a estar revolucionando tu campo constantemente (hablando de la ciencia puntera americana y cómo se financia), cosa que es imposible pero que se presta a vender motos y, a veces, a querer ir demasiado lejos. No es ningún secreto que esta actitud a veces lleva también a mayores fraudes (por supuesto no digo que sea el caso).

    O. furens: estoy totalmente de acuerdo contigo. El valor de tener varias aproximaciones es el de la solidez que se gana si ambas coinciden, pero no el pensar que una de ellas tiene preponderancia sobre la otra. La filogenia molecular es muy poderosa, pero creo que a veces la gente se queda fascinada porque el resultado te lo de un ordenador, y cuando ven un bootstrap de 100 o una probabilidad posterior de 1, ya se creen directamente que esa ES la respuesta, y mira, no es tan fácil. Hay ejemplos a montones.

    Loreto: gracias por el comentario, y veo que entre nosotros también hay mucha sintonía. Desenmarañar la historia evolutiva es difícil, muy difícil. Por eso nos gusta, no sería lo mismo si fuese fácil. Lo interesante es que el tipo de conflicto y de ambigüedad que encontramos es intrínseco al problema, no es una propiedad de los datos (morfológicos o moleculares). Lo que importa al final es la homología de caracteres, esa es la clave, la homología contra la homoplasia, la información contra el ruido (el bien contra el mal, jejejeje), distinguir uno de otro requiere de muchas cualidades que no se solventan con “más genes”.

    Pipistrellum: las hipótesis evolutivas del tipo “los coleópteros son un grupo natural” (=comparten un ancestro común exclusivo) son tan científicas como muchas otras: resisten el peso de las pruebas mejor o peor y en algún momento pueden ser sustituidas por hipótesis más solventes. Más que empirismo es mejor hablar de certidumbre, de verosimilitud. La evolución es un conjunto de hechos históricos, que ocurrieron en un momento preciso y que nunca podremos comprobar directamente, nos limitamos a encontrar las reconstrucciones que son compatibles con una cantidad de datos crecientes. Si tanto las moléculas como la anatomía comparada apuntan en una determinada dirección, es muy poco probable que sea simple casualidad. Lo otro que dices del “a mí me funciona” ya es otra cosa, precisamente porque un ensayo clínico sí que puede beneficiarse de la replicabilidad, cosa que no se puede comparar con un evento histórico de especiación. ¿Por qué he de creer que metes la pata? Aquí cada uno comenta lo que quiere (y me alegro de que te gusten esos artículos, también son de mis preferidos)

  8. Pipistrellum 13 noviembre 2014 / 10:21

    ¿Por qué he de creer que metes la pata? Aquí cada uno comenta lo que quiere (y me alegro de que te gusten esos artículos, también son de mis preferidos)

    Uno tiene una diplomacia un poco torpe y conviene preguntar de vez en cuando. De todas formas nos conocemos y somos tolerantes a la meteduras :P

    El valor de tener varias aproximaciones es el de la solidez que se gana si ambas coinciden, pero no el pensar que una de ellas tiene preponderancia sobre la otra.

    En aplicciónes criticas se hace lo mismo. Los aceleradore electronicos, los que ya no llevan un cable que llega al motor, llevan dos potenciometros para saber si la posicion del acelerador es la real o es un fallo. Imaginate si el coche piensa si estas con el aceleraro a fondo.

    Un caso que se parece mas a lo que comentais se hace en aviones y creo que tambien en coches. Se utilizan tres algoritmos diferentes para comprobar que llegan a la misma conclusion y evitar que por error el avion tome una decision catastrofica, creo que tambien se utilizan procesadores diferentes porsi uno de los procesadores se equivoca, Como en el Fallo de coma flotante de los Pentium.

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