¿99% chimpancé y 50% banano?

¿99% chimpancé y 50% banano? Imagen superior: Tambako The Jaguar, CC

Parte 1

Sabemos que nuestros parientes más cercanos son los dos tipos de chimpancé (el común y el bonobo), que comparten con el ser humano un ancestro común que vivió hace seis millones de años.

Frecuentemente se maneja el dato de que los chimpancés y los hombres comparten un 99% de la información genética. Por su parte, algunas personas que se rehúsan a admitir un simio en su lista de antepasados argumentan que el hombre y el banano (la planta de las bananas o plátanos, Musa paradisiaca) comparten un 50 % de los genes. ¿Son ciertos estos números? ¿Qué significan en términos de la evolución? ¿Sómos 99% monos y 50% bananos?

Para poder contestar estas preguntas, necesitamos dominar algunos conceptos sencillos del cálculo de probabilidades. Curiosamente, esos conceptos están contenidos en un pequeño artículo que escribí hace mucho tiempo, cuando era estudiante de segundo semestre de la carrera de biólogo en la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). En esas épocas lejanas mi estimado amigo Luis Eguiarte y yo elaborábamos un pasquín llamado Antiarte y Anarquía en el que escribíamos parodias sobre la ciencia y sobre la vida de los académicos y estudiantes de la Facultad.

En uno de esos artículos, que reproduzco abajo, describí el diseño y las aplicaciones del “dado mágico” para resolver un problema de enorme trascendencia para los estudiantes de los primeros semestres de biología: los exámenes departamentales de Física. Se acostumbraban entonces los exámenes de opción múltiple, en los que al estudiante se le presentaban 30 preguntas o problemas con cuatro posibles respuestas para escoger una. Recuerdo que me llamaba mucho la atención que había sufridos compañeros que tenían solamente seis o siete respuestas correctas, lo que significaba que habían obtenido una calificación inferior a la que se podría esperar si se escogieran las respuestas al azar (7.5 de 30). Para “ayudar” a estos amigos, se me ocurrió proponer el uso del dado mágico que se describe a continuación.

El texto está transcrito tal como apareció en Antiarte y Anarquía, con la redacción y gramática originales de un joven Héctor Arita que hacía sus pininos en eso de escribir artículos paracientíficos. Hoy como entonces, encuentro tremendamente divertida esta actividad.

Dados basados en los cinco sólidos platónicos (Wikipedia)

El dado mágico (1979)

Para iniciar con el pie derecho esta sección de la novísima revista del Antiarte y la Anarquía, he escogido una ociosidad especial para los estudiantes de la Facultad de Ciencias de la UNAM, y sobre todo para los que cursan la materia de Física General I (y que por lo tanto presentan exámenes departamentales). El principio de este novedoso dado es simple (trivial), se basa en la existencia de los cinco sólidos platónicos (tetraedro, cubo, octaedro, icosaedro y dodecaedro), que son las únicas figuras realmente regulares e iguales y que por lo tanto al arrojarlas al aire cada cara tiene las mismas probabilidades de caer. El cubo común es una figura de seis caras (hexaedro), cada una de las cuales tiene un número que tiene igual número de probabilidades de caer al ser arrojado el dado.

Los exámenes departamentales suelen constar de varias preguntas con cuatro respuestas posibles marcadas A, B, C y D, para que el alumno elija la que más le parezca. Sin embargo, en la mayoría de las ocasiones la elección se ve entorpecida por una “ligera” indecisión producto de la “claridad” de las preguntas. A decir verdad, el 99% de las preguntas son contestadas por los alumnos con el tradicional método de “Ave María, dame puntería”. Pues bien, y con el riesgo de ser excomulgado, en este artículo presento un método moderno y científico para realizar un examen departamental. Consiste en un vil tetraedro, en cada una de cuyas caras aparecen marcadas las diferentes opciones (A, B, C y D). Las instrucciones para su manejo son “triviales”: simplemente se arroja el dado mágico y se aguarda hasta que entre en reposo; la cara que queda bocabajo marca la respuesta que debe anotarse en el examen presentado. Se garantiza una probabilidad de éxito superior a los métodos tradicionales, que puede ser calculada fácilmente:

P = (1/4)n

siendo n el número de preguntas. Para un examen de 30 preguntas:

P = (1/4)30 = 1/(1.16 x 1018)

lo que significa que el alumno tiene una probabilidad en un trillón de sacar todas buenas, cifra que es muy superior a la de una probabilidad en dos cuatrillones que proporcionan los métodos tradicionales.

Para los exámenes de “Falso o Verdadero”, se recomienda la utilización de la tradicional moneda y el “volado”.

A continuación se muestra un molde para construir fácilmente un dado mágico. Recuerde el lector que “en los exámenes departamentales hasta los que no saben tienen oportunidad de ganar”.

Facsímil del original en Antiarte y Anarquía

Parte 2

En septiembre de 2005, la revista Nature publicó una serie de artículos relacionados con el genoma del chimpancé. Uno de los resultados más publicitados fue la confirmación de que “chimpancés y humanos comparten el 99% de la información genética”. Lo que se demostró fue que en la secuencia de “letras” (pares de bases) del DNA del chimpancé, el 98.77% de ellas son iguales a la correspondiente letra en el genoma humano.

Hay que recordar que la secuencia del genoma se puede representar con una larguísima cadena con las letras A, T, G y C, que corresponden con las posibles bases que albergan la información en el material genético. El genoma de Homo sapiens consta de alrededor de tres mil millones de tales letras. Si alineamos una sección equivalente de dos secuencias, podemos ver las diferencias (marcadas en negritas):

C A A C C C G A C A G A T T T G T A C C

G A T C C C G A C A G A T T A G T A C C

En este caso hay tres letras que difieren entre las dos secuencias, de entre un total de 20, de manera que podemos decir que hay una concordancia del 85% entre las dos secuencias.

Entre las leyendas urbanas hay otra afirmación que dice que el ser humano comparte el 50% de sus genes con el banano. Aunque no he encontrado un artículo científico que afirme tal cosa, seguramente el dato se refiere a que existen muchos genes que son funcionales tanto en las plantas como en los animales. Que dos especies compartan un 50% de los genes no significa que haya una semejanza del 50% en sus secuencias de DNA; sin embargo, por un momento supongamos que ese es el caso, que los genomas del banano y del ser humano coincidan en 50% de sus pares de bases. ¿Significa esto que somos 50 % bananos?

El dado mágico de la primera parte de este artículo puede ayudarnos a encontrar una respuesta. El lector puede ver fácilmente que escoger al azar una letra de la secuencia del DNA y escoger aleatoriamente una de las cuatro posibles respuestas de una pregunta de opción múltiple son problemas idénticos; ambos pueden modelarse tirando un dado de cuatro caras. Ahora bien, es fácil demostrar que dos de esas secuencias aleatorias en promedio tendrían una concordancia del 25% en sus letras. Esto es porque hay cuatro combinaciones concordantes (AA, CC, GG, TT) de entre 16 posibles pares (AA, AC, AG, AT, CA, CC, …). En una lotería de letras del DNA, dos especies completamente independientes tendrían en promedio una semejanza del 25% (y no del 0%) en su genoma. Vemos entonces que una semejanza del 50% no significa, en lo absoluto, que seamos mitad bananos y mitad humanos.

De todas maneras, como en todo en la vida, es más importante la identidad que la cantidad. En el 1.23% del genoma que es diferente entre los chimpancés y los humanos debe estar contenida la información que hace que podamos de inmediato distinguir entre un simio y un ser humano. De hecho, algunas de las diferencias notables corresponden a sitios que determinan entre otras cosas la actividad del lóbulo frontal y la habilidad para el lenguaje hablado. ¿Somos 99% chimpancés? Genéticamente la respuesta tiene que ser afirmativa, pero así como no somos mitad bananos, tampoco podemos decir que literalmente seamos 99% chimpancés.

Copyright © Héctor T. Arita. Reservados todos los derechos. Publicado originalmente en Mitología Natural. Este artículo está bajo una licencia CC

Héctor T. Arita

Héctor Arita es biólogo por la Facultad de Ciencias de la UNAM (1985) y doctor en ecología por la Universidad de Florida, Gainesville (1992). Desde 1992 es investigador en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), primero en el Instituto de Ecología y luego en el Centro de Investigaciones en Ecosistemas (CIEco).

En el Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad (IIES), realiza proyectos de investigación que se enfocan a la comprensión de los patrones de composición, estructura y diversidad de los conjuntos de especies a nivel local (ecología de comunidades) y regional y continental (macroecología). Realiza también investigaciones sobre las aplicaciones de estos estudios a la conservación de la diversidad biológica.

Ha sido representante académico en diferentes cuerpos colegiados de la UNAM, además de haber sido el primer jefe del Departamento de Ecología de los Recursos Naturales y director del Instituto de Ecología. También fue presidente de la Asociación Mexicana de Mastozoología (AMMAC) y coordinador de la sección de biología de la Academia Mexicana de Ciencias.

A nivel internacional, ha participado en comisiones y mesas directivas de asociaciones como la American Society of Mammalogists, la North American Society for Bat Research y la International Biogeography Society. Ha participado también en el consejo científico asesor del National Center for Ecological Analysis and Synthesis (NCEAS) de los Estados Unidos y actualmente es miembro del consejo de editores de Ecology Letters.

En 2016, ganó el III Premio Internacional de Divulgación de la Ciencia Ruy Pérez Tamayo por su obra Crónicas de la extinción. La vida y la muerte de las especies animales.

Fotografía de Héctor T. Arita publicada por cortesía del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

Sitio Web: hectorarita.com/
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