La antigüedad del vino

Uvas

Uvas viníferas. Foto de tribp (Flickr Creative Commons).

El pasado noviembre, en un boletín de prensa, la Universidad Brandeis, de los Estados Unidos, anunció que un grupo de arqueólogos había desenterrado “lo que pudiera ser la bodega de vinos más antigua —y más grande— del Cercano Oriente”. Descubierta en las ruinas de un palacio de la ciudad cananea de Tel Kabri, en el norte de Israel, la bodega albergaba 40 vasijas, cada una de las cuales habría contenido, en su momento, 50 litros de vino.

Dos cosas me dejaron intrigada. Convencida como estoy de que el vino —uno de los primeros productos de la biotecnología alimentaria— ha tenido parte en la vida humana desde tiempos remotos, todo hallazgo que venga a corroborarlo me entusiasma. Pero la antigüedad del sitio, según el boletín, se remonta solamente unos 1,700 años antes de Cristo. Yo sabía de cuando menos un par de bodegas considerablemente más antiguas y más grandes, así como de los hallazgos de la arqueóloga Mary Voigt, que encontró en Irán lo que luego resultó ser residuos de vino en restos de vasijas de entre 5400 y 5000 a.C. ¿Dónde encajaría realmente el hallazgo de Tel Kabri en la historia del vino?

Asimismo, picó mi curiosidad bioquímica la observación de uno de los descubridores, el doctor Andrew Koh, de que los residuos hallados indican que la bebida se elaboró con gran cuidado y que “la receta de este vino se siguió estrictamente en todas y cada una de las vasijas”. El boletín de Brandeis no da muchos detalles de la “receta” del vino —al que cataloga de “dulce y fuerte”— pero menciona que Koh encontró trazas de “compuestos que sugieren ingredientes populares en la elaboración antigua del vino, como miel, menta, canela, bayas de junípero y resinas”. Me gustaría saber qué compuestos son ésos que Koh halló en las costras pegadas a la cerámica.

Copa armenia antigua

Copa armenia antigua en el Museo Histórico de Yereván. Foto de Rita Willaert (Flickr, vía Wikimedia Commons).

La tierra del vino

En busca de perspectiva, comenté el asunto con un notable experto en la historia del vino, el doctor Patrick McGovern, director científico del Proyecto de Arqueología Biomolecular del Museo de la Universidad de Pensilvania y autor del libro Ancient Wine.

Las bodegas de vino más antiguas químicamente probadas —me confirmó McGovern— son, primero, la que se encontró en la tumba del rey egipcio Escorpión I, fechada alrededor de 3150 a.C., y, segundo, la hallada en la cueva de Areni, en lo que hoy es Armenia, fechada alrededor de 3000 a.C. Las dos se localizan fuera de la antigua Canaán. La bodega de Escorpión I contuvo unos 4,500 litros de vino, importado del valle del Jordán y la zona adyacente, ya que la uva no crecía en Egipto. De la cueva armenia McGovern me dijo que, hasta donde él sabe, no se ha estimado la cantidad de vino que contuvo. Los restos que encontró Mary Voigt en Irán, bastante más antiguos, son de vasijas de una cocina hogareña.

Así que, “si nos referimos únicamente a la antigua Canaán y nos circunscribimos a los palacios, entonces sí la bodega de Kabri pudiera ser la más antigua”, me comentó McGovern. Y, como quiera que sea, el hallazgo sería importante “porque los cananeos perfeccionaron en alto grado la elaboración del vino, posiblemente ya a partir de 5000 a.C. Los cananeos luego trasplantaron el cultivo de la vid y la elaboración del vino al delta del Nilo, donde los faraones establecieron una industria real alrededor de 3000 a.C. y luego trasmitieron la cultura del vino a través del Mediterráneo a Creta, Italia, España y otros lugares merced al comercio marítimo y la colonización en los milenios subsiguientes”.

Fue así —me explicó McGovern— como los cananeos y los fenicios echaron las bases para la elaboración de vino en todo el mundo a partir de la uva euroasiática (Vitis vinifera). “Los celtas del sur de Francia adoptaron la cultura del vino de los etruscos por vía de los fenicios y, como se dice, lo demás es historia, conforme las variedades hortícolas francesas fueron trasplantadas al Nuevo Mundo”, dijo.

Imperio hitita

Mapa del imperio hitita. El área marcada en rojo oscuro muestra su extensión hacia 1560 a.C. En rojo claro, su máxima extensión. Los hititas, población de origen indoeuropeo, se asentaron en la región central de Anatolia entre los siglos XVIII y XII a.C. Su ciudad capital fue Hattusa. Imagen: Wikimedia Commons.

A juicio de McGovern, el hallazgo de Tel Kabri vendría a representar, pues, una importante etapa tardía de la producción de vino en Canaán propiamente dicha. Engarza muy bien con las enormes “bodegas” y almacenes contemporáneos o posteriores de los que hay testimonio en Kültepe y en la capital de los hititas (Hattusa) en Turquía central y en el sitio de Mari, a lo largo de los ríos Éufrates y Khabur en el norte de Mesopotamia. Este último sitio “aún no está confirmado por medio de análisis químico”, apuntó McGovern, “pero existe abundante evidencia arqueológica, arqueobotánica y literaria en pro de la hipótesis”.

La producción de vinos en el Cercano Oriente alcanzó en tiempos bíblicos volúmenes colosales. Como McGovern lo detalla en Ancient Wine, se ha calculado que una sola vasija (pithos) de Hattusa contuvo 1,750 litros, casi la misma cantidad que se ha estimado para todo el almacén de Tel Kabri. Son de recordarse también las “bodegas de vinos” de Urartu, fechadas hacia 700 a.C., con capacidad para entre 400,000 y 500,000 litros. En Canaán propiamente dicha —lo que es ahora la Ribera Occidental—, en tiempos de los israelitas hubo 63 cavas en Gibeón que se estima contuvieron alrededor de 100,000 litros de vino.

El hallazgo del Neolítico

Es imposible cultivar uvas y no terminar haciendo algo de vino, observa Stefan K. Estreicher en su libro Wine: From Neolithic Times to the 21st Century. La razón es sencilla: sobre el pellejo de la uva viven levaduras; si se exprimen uvas en una vasija y la temperatura es apropiada, las levaduras se alimentan del azúcar del mosto y producen alcohol y dióxido de carbono. Cuando el contenido alcohólico supera más o menos 5%, una población se vuelve dominante: la de Saccharomyces cerevisiae, el servicial microorganismo que la humanidad ha empleado por milenios para hacer vino, pan y cerveza. (La sucesión de poblaciones, así como su sobrevivencia durante la fermentación alcohólica, depende también de factores como la temperatura y el pH.)

Estreicher conjetura que el proceso fermentativo se descubrió accidentalmente a principios del Neolítico, unos 8,000 años antes de Cristo, cuando la humanidad estableció sus primeros asentamientos permanentes. Luego, la fermentación se empezó a provocar deliberadamente y se buscó la manera de conservar el producto. “La gente domestica animales y cultiva la tierra. En el Cercano Oriente, las vasijas de barro más antiguas que se conocen capaces de servir para conservar semillas de una siembra a la otra, protegiéndolas de roedores y aves, aparecen alrededor de 6000 a.C.” Unos siglos después, una familia de Irán guardó su vino en algunas de esas vasijas en su cocina, dejando el testimonio que desenterraría Mary Voigt en 1968.

Al principio no se sabía que estos fragmentos de cerámica contenían residuos de vino. Pero en 1991 McGovern —según lo narra él mismo en Ancient Wine— empezó a buscar activamente especímenes de vino neolítico. “¿Y qué mejor lugar que mi propio Museo de la Universidad de Pensilvania, que tenía una de las mejores colecciones del mundo de artefactos excavados bien documentados?” Algunos de esos artefactos provenían de la expedición arqueológica de Mary Voigt a Irán. McGovern le preguntó a Voigt, para entonces profesora de antropología en el Colegio de William and Mary, si entre dichos objetos no habría algunas posibles vasijas de vino o algunos residuos intrigantes. Voigt le mencionó unos curiosos residuos amarillentos hallados en restos de la parte interna inferior de una vasija, los cuales se había pensado que provenían de algún lácteo pero dieron resultados negativos cuando se analizaron.

Pisando uvas. Mosaíco en Roma.

El pisado de las uvas. Como lo ilustra este detalle de un mosaíco de Santa Constanza, en Roma, antiguamente esta operación la efectuaban personas descalzas que trituraban las uvas con los pies. Hoy en día, se efectúa con maquinas, pero se sigue llamando “pisado”. Foto de Lawrence OP (Flickr Creative Commons).

El laboratorio de McGovern sometió a análisis un fragmento de unos 13 centímetros de largo por 5 de ancho, cubierto de un fino depósito amarillento. Los resultados mostraron claramente la presencia de ácido tartárico, así como de tartrato de calcio. La vasija había contenido vino.

Salud

Aparte de sus efectos sobre nuestro sistema nervioso y nuestro estado de ánimo, el vino le ha prestado significativos servicios al hombre. Como lo comenta Estreicher en el libro que cité arriba, la fundación de asentamientos permanentes trajo consigo la cuestión de la falta de agua potable, a la cual todavía nos enfrentamos en ocasión de guerras o desastres naturales. No fue difícil observar que, consumido en moderación, el vino es una bebida segura, que no trasmite las temibles enfermedades que resultan de beber agua contaminada con gérmenes patógenos (aunque las poblaciones del Neolítico no tuvieran ni idea de lo que son estos bichos).

El vino ha servido como antiséptico. Si la uva tiene azúcar suficiente, el contenido alcohólico del vino puede llegar a alrededor del 15% por volumen, suficiente para matar a un buen número de bacterias dañinas. Cuando, con el paso del tiempo, se terminó por descubrir la destilación, no sólo se halló una manera de producir bebidas alcohólicas más fuertes, sino también un antiséptico más eficaz: el alcohol etílico puro (o casi).

Otros beneficios del vino, como los atribuibles a su contenido de antioxidantes, se han descubierto hasta tiempos muy recientes. Mientras tanto, la elaboración de vinos se ha perfeccionado con el refinamiento de cada uno de sus pasos, desde la selección y el cultivo de las muchas variedades de Vitis vinifera hasta el reposo del producto en las condiciones más apropiadas. Pero, como me comentó McGovern, hoy se siguen usando los mismos principios y a veces hasta el mismo equipo que en la Antigüedad. “La vinicultura moderna sencillamente sabe muchísimo más y tiene acceso a mucho más equipo”.

Referencias

Estreicher, Stefan K. (2006). Wine: From Neolithic Times to the 21st Century. Algora Publishing.

García Garibay, Mariano; López-Munguía Canales, Agustín (1993). Bebidas alcohólicas no destiladas. En Biotecnología alimentaria. Limusa, México.

McGovern, Patrick (2003). Ancient Wine: The Search for the Origins of Viniculture. Princeton University Press.

El precio de las burbujas

En los días venideros, por todo el mundo se levantarán millones de copas para brindar por el año que termina, por el que empieza, por las realizaciones, por las esperanzas, por el amor. Muchas de esas copas contendrán la bebida celebratoria por excelencia: champaña, el finísimo vino espumante (o espumoso) francés.

Champagne

Champaña. Foto de Sergey Melkonov (Flickr Creative Commons).

El champaña se elabora según un método cuyo perfeccionamiento se le atribuye por lo común al monje Dom Perignon y que se conoce como méthode champenoise. Entre sus muchos pasos, uno de los más distintivos es la segunda fermentación alcohólica, ya en la botella, fase que produce las burbujas de dióxido de carbono características del vino espumante. De hecho, no se puede etiquetar de espumante un vino que no contenga cierta cantidad mínima de dióxido de carbono. En Australia, por ejemplo, un vino debe contener no menos de 5 gramos de dióxido de carbono por litro a 20 ºC para que se pueda llamar espumante.

La cantidad de dióxido de carbono que contiene un vino se puede medir por la presión interna que ejerce en la botella a una cierta temperatura. El reglamento vitivinícola del Mercosur indica que, para que un vino pueda llamarse espumante, debe ejercer una presión interna mínima de 4 atmósferas (aproximadamente 58.7 psi) a 20 ºC. Recuerden: presión es la fuerza ejercida por unidad de superficie; psi quiere decir libras sobre pulgada cuadrada.

Los trabajos y los días

El método champenoise es lento y laborioso, lo cual incide, naturalmente, en el precio del producto final. Para realizar la segunda fermentación alcohólica, al vino base se le agrega un licor de tiraje, es decir, vino con levaduras, agentes clarificantes y azúcares (que le aportan nutrición a las levaduras). Luego viene un delicado período que requiere mucho trabajo y manos expertas.

Estatua Dom Perignon

Estatua de Dom Perignon (Wikimedia Commons).

Como las levaduras que realizan la segunda fermentación alcohólica producen un sedimento, a partir de cierto momento las botellas se colocan inclinadas con el pico hacia abajo para que el sedimento se deposite en el tapón. Además, se le da vuelta a las botellas a intervalos regulares y el ángulo de inclinación se va cambiando día con día para que no se pegue sedimento en las paredes, sobre todo en los hombros de la botella. Para esto se utilizan unos soportes de madera llenos de agujeros, los llamados pupitres. Un buen operario le da vuelta a varios miles de botellas por día.

Terminado este segundo período de fermentación, los picos de las botellas se sumergen en un líquido a muy baja temperatura (alrededor de −25 °C), lo cual congela el sedimento; a continuación se destapa la botella para que la presión del gas expulse el sedimento congelado, operación que se conoce como degüelle. El líquido perdido se repone con el llamado licor de expedición, que es una mezcla de vino blanco y azúcar.

El porcentaje de azúcar que contenga el producto final determinará su clasificación por dosage, que puede ir de brut nature (sin azúcar añadida) a demi-sec (dulce). En cuanto a las uvas empleadas en su elaboración, los champañas se dividen en tres grandes grupos: blanc de blancs, hechos ciento por ciento de uvas Chardonay; blanc de noirs, hechos de uvas Pinot Noir o Pinot Meunier, que son rojas; y mezclas de vinos de uvas blancas y rojas. El precio de una buena botella de champaña puede alcanzar los cientos de euros, es decir, miles de pesos mexicanos.

En gustos se rompen géneros

Pero el precio no lo es todo cuando se trata de definir el placer que nos proporciona una copa de vino espumante. Así ha venido a confirmarlo un curioso experimento realizado por investigadores de las universidades de Oxford y Londres y cuyos resultados se publicaron a fines de noviembre de este año en la revista Flavour.

El experimento consistió en una cata a ciegas en la que los participantes tenían que informar qué proporción de uvas blancas percibían en cada uno de los siete vinos espumantes que se les sirvieron, sólo seis de los cuales eran champañas. Los catadores ─cuatro expertos, seis intermedios y cinco novicios─ no pudieron juzgar con exactitud el porcentaje de uva blanca en los vinos; más bien, la proporción que creyeron percibir se correlacionó con el porcentaje de azúcar agregado (dosage) y el contenido alcohólico de los vinos. Aunque algunos de los catadores acertaron en la proporción de uvas blancas en ciertos vinos espumantes, ninguno acertó más de dos o tres veces.

Gráfica de Grape expectations


De acuerdo con la gráfica, que refleja las respuestas de los catadores del estudio publicado en Flavour, la clasificación hedónica que le otorgaron a los diferentes vinos no guarda relación con el precio de la botella (precios  en libras esterlinas).

Por otro lado, la clasificación hedónica, es decir, qué tanto le gustó cada vino a los catadores, no guardó relación alguna con el precio de los champañas, y los más caros sólo fueron apreciados por los catadores expertos. De hecho, el precio de los vinos no se correlacionó con ninguna de las clasificaciones o percepciones de los participantes, a juzgar por sus respuestas a los cuestionarios. Véase la gráfica, tomada del artículo de Flavour (la traducción de los textos al español es mía); hagan clic en la gráfica para verla más grande.

Los autores del estudio citan en su artículo trabajos anteriores sobre el mismo asunto y mencionan que “muchos estudios han puesto en tela de juicio la correlación entre el gusto y el precio cuando los vinos se catan a ciegas”. Mencionan también la ocasión, descrita por Fritz Hallgarten en su libro Wine scandal, en la que un grupo de expertos en vinos trató de identificar cuál copa contenía champaña entre diez vinos espumantes que se les sirvieron; prácticamente ninguno pudo hacerlo.

Hay de dónde escoger

Para quienes no podamos costearnos una botella de champaña, hay alternativas: vinos espumantes de muy buena calidad en toda una variedad de precios. Fuera de la región francesa de Champagne se producen vinos espumantes siguiendo el mismo método, pero con sus propias denominaciones. Esto es así porque los tratados internacionales protegen las denominaciones de origen y porque, aunque se siga el método tradicional, hay diferencias inevitables, resultantes de las variedades de uva utilizadas, el clima, la fórmula del licor de expedición y varios etcéteras.

Cava en segunda fermentación

Botellas de cava en segunda fermentación alcohólica en Sant Sadurni d’Anoia, Barcelona. Foto de Santiago Muñoz (Flickr Creative Commons), que incluyo aquí con su amable permiso.

España, por ejemplo, produce un grupo de vinos espumantes denominados cavas, los cuales, hasta donde yo sé, se elaboran siguiendo exactamente el mismo método que los champañas pero utilizando uvas diferentes, características del mediterráneo catalán: Macabeo, Xarel-lo y Parellada. Dado que la del cava es la única región vitivinícola del mundo donde estas uvas se usan para elaborar un vino espumante, el producto tiene una personalidad propia. Mientras que las uvas del champaña crecen en una región fría y lluviosa, lo cual les otorga una marcada acidez, las uvas del cava son más dulces y por lo mismo requieren menor dosage.

También hay vinos espumantes producidos por otros métodos, como el Charmat, en el que la segunda fermentación se realiza en tanques de acero inoxidable o de acero esmaltado. El vino se embotella a presión en un proceso continuo para mantener el dióxido de carbono disuelto en el líquido. Los vinos espumosos más baratos se hacen sencillamente inyectándoles el gas, sin pasar por el proceso de fermentación secundaria, lo cual se debe expresar claramente en la etiqueta.

Así que brindemos con el mejor vino espumante que nos permita el bolsillo y el buen gusto. Y, puesto que éste será mi último artículo de 2013, alzo mi copa para desearle a todos mis lectores felices fiestas y un excelente 2014.

Referencias:

André, A. Aprenda a conocer los vinos. Ediciones Robinbook (2008).

Flanzy, C. Enología: Fundamentos científicos y tecnológicos. Madrid: Mundi-Prensa (2003).

García Garibay, M., y López-Munguía Canales, A. Bebidas alcohólicas no destiladas. En: García Garibay et al. (eds). Biotecnología alimentaria. México: Limusa (1993).

Harrar et al. Grape expectations: how the proportion of white grape in Champagne affects the ratings of experts and social drinkers in a blind tasting. Flavour 2013 2:25.

El recurso infinito

He estado leyendo un libro lleno de buenas ideas sobre cómo podría la sociedad humana afrontar los graves problemas que se nos vendrán encima de aquí a 2050, en particular cómo producir energía, alimentos y agua potable suficientes para todos. Ramez Naam defiende en este libro la idea de que la fuerza que ha traído a la sociedad humana a su grado de desarrollo actual es también el recurso más poderoso que tenemos para hacer frente a las dificultades futuras: la innovación. La capacidad de innovar es, para el autor, nuestro recurso infinito.

Portada de The infinite resource, por Ramez Naam“A lo largo de la historia, el impulsor principal de la riqueza humana ha sido la creación de nuevas ideas, nuevos inventos, nuevos descubrimientos científicos, nuevas tecnologías y nuevos modos de organizarnos para aprovechar la abundancia que nos rodea”, afirma Naam. A la difundida idea de que la humanidad ha llegado al límite de su crecimiento porque ha agotado los recursos naturales disponibles, Naam opone notables ejemplos de las innovaciones que nos han traído del Paleolítico al mundo moderno y, lo más importante, el abanico de tecnologías que en la actualidad ofrecen vías para escapar de nuestros aparentes callejones sin salida. En contra de la afirmación pesimista de que el mundo está sobrepoblado, Naam argumenta que, puesto que más gente quiere decir más cerebros y por ende mayores posibilidades de nuevas ideas, debemos ver con alegría el crecimiento de la población. Concuerdo.

La historia ha demostrado que el planeta puede sostenernos, siempre que dediquemos todos los esfuerzos necesarios a fomentar más y mejores innovaciones. En su bien documentado libro, titulado The infinite resource: the power of ideas on a finite planet, Naam recorre varios de los problemas más apremiantes de nuestros días. El cuadro que pinta es sombrío, quizá hasta más sombrío que el que nos presentan algunos de los pesimistas que proponen poner alto al desarrollo. Pero, a diferencia de éstos, Naam examina qué alternativas tenemos para acelerar el progreso tecnológico y posibilitar mejores condiciones de vida para más personas.

¿Qué hay de cenar?

Tomemos un ejemplo. Meses atrás, examiné con un grupo de mis alumnos el concepto de seguridad alimentaria, esa situación ideal en la que todas las personas tienen en todo momento acceso físico y económico a suficientes alimentos inocuos y nutritivos para satisfacer sus necesidades y preferencias alimentarias a fin de llevar una vida activa y sana, según reza la definición que diera en 1996 la Cumbre Mundial sobre la Alimentación.

Como se podrán imaginar, mis alumnos y yo comentamos un sinfín de problemas de toda índole, desde logísticos hasta socioeconómicos. Pero lo primero es lo primero, les subrayé; antes de pensar en cómo transportarlos o distribuirlos, los alimentos tienen que producirse. Según cálculos de la FAO, para 2050 la población mundial rebasará los 9,000 millones de seres humanos, de los cuales 70 % vivirán en zonas urbanas. Para alimentar a esos 9,000 millones de personas, dice la FAO, será necesario que la producción neta de alimentos crezca un 70 % respecto a la actual. Luego, la pregunta número uno es cómo aumentar en esa magnitud la producción neta mundial de alimentos en los próximos cuarenta años.

Rice researchers

Mejoramiento científico del arroz. Investigadoras del International Rice Research Institute buscan genes con cualidades específicas. Foto de R. Panaligan (IRRI Images).

Ramez Naam recuerda que allá en la década de 1960 se vendieron montones de libros que pronosticaban grandes hambrunas: presuntamente, la producción mundial de alimentos no podría seguirle el paso del crecimiento de la población. Autores como Paul Ehrlich dijeron que ya era demasiado tarde y que muy pronto, sin remedio, veríamos a cientos de millones de personas morir de hambre. El hecho es que en 1960, en promedio, había unas 2,200 calorías diarias por persona en los abastos mundiales; para 2010, la cifra había subido a 2,800. En 1960, había más o menos seis gramos de proteína por persona por día; hoy se dispone de casi ocho gramos por persona por día. Y eso que la población mundial creció de 3,000 millones de personas en 1960 a unos 7,000 millones en 2010. Se tiene entonces que reconocer que, tomadas las cifras globalmente, el crecimiento de la producción ha superado al crecimiento de la población.

No obstante, la cena no está asegurada. Para empezar, la comida no se reparte por igual en todo el mundo y, pese al progreso general, hay casi mil millones de personas que no tienen alimentos suficientes. Y enfrentamos algo más preocupante: en los últimos años la producción mundial de alimentos ha crecido a paso notablemente más lento, mientras que la demanda sigue aumentando con rapidez, no sólo por el crecimiento de la población, sino por la urbanización de las sociedades y el aumento de su capacidad de compra. Es verdad, entonces, que estamos llegando a un límite que de alguna manera se tiene que romper.

La solución no es abrir más tierras al cultivo o la ganadería. ¿Cuántos bosques tendríamos que talar? La producción de alimentos tiene que crecer sin aumentar gran cosa la superficie agrícola que ya tenemos y, de preferencia, deberá arrojar alimentos más nutritivos, reducir el uso de plaguicidas, disminuir el consumo de combustibles fósiles y echar menos nitrógeno a los océanos. Hay varias cosas que se pueden hacer al respecto. Por ejemplo, dar impulso serio a la acuicultura, capaz de aportar una respetable cantidad de proteína animal de buena calidad. Naam menciona asimismo novedosos invernaderos experimentales y técnicas agrícolas capaces de multiplicar varias veces los rendimientos por superficie y producir comida hasta en sótanos alumbrados con luz artificial.

IRRI Gene Bank

La biotecnología puede contribuir sustancialmente a aumentar los abastos y a crear mejores alimentos. En la imagen, un investigador trabaja en el banco genético del International Rice Research Institute. Foto: IRRI Images.

Pero la tecnología más prometedora, a juicio de Naam, es la producción de alimentos a partir de organismos genéticamente modificados. La próxima generación de estos organismos —quizá algunos capaces de crecer en agua salada, de soportar sequías muy prolongadas o de tomar nitrógeno directamente de la atmósfera— bien puede traer un aumento colosal en la producción total de alimentos, proporcionar alimentos más nutritivos y ayudar a disminuir la contaminación ambiental. Algunos de los nuevos cereales transgénicos ayudarán a vencer deficiencias vitamínicas o a combatir enfermedades humanas provocadas por virus.

Querer es poder

Naam tiene muy en cuenta el papel de la voluntad en la historia. “El que algo sea posible”, advierte, “no quiere decir que se haga realidad. Aun cuando nos es posible crecer en número y aumentar nuestra riqueza, no hay garantía de que lo hagamos. Los problemas que enfrentamos son muy reales. Frente a dificultades semejantes, algunas sociedades del pasado se han desmoronado. Otras han salido adelante.”

En ocasiones, las sociedades han escogido deliberadamente una ruta retrógrada, aun suicida. Naam menciona, entre otros, el caso de China. Hace unos siglos, esta nación llegó a ser la civilización más desarrollada del mundo, pero el gobierno chino de ese entonces no solamente le cerró las puertas a todo lo extranjero, sino que decidió ponerle alto a sus propias exploraciones marítimas y en 1424 quemó su flota de más de 300 buques, que había llegado ya a la costa oriental de África y que hubiera podido llegar a América antes que las tres humildes carabelas de Cristóbal Colón. Como resultado de ésas y otras decisiones semejantes, China se rezagó cada vez más frente a Europa, que apenas se levantaba de las consecuencias de la Peste Negra y la Guerra de los Cien Años.

Sin duda es difícil entender cómo puede una sociedad tomar una decisión semejante. Uno de los momentos débiles del libro es cuando Naam, tratando de explicar por qué las sociedades adoptan o rechazan un adelanto tecnológico, propone la tesis de que las ideas sufren una especie de selección natural darwiniana. Resulta tentador encontrar analogías entre ciertos procesos biológicos y los procesos involucrados en la innovación tecnológica; empero, además de que hoy sabemos que la selección natural por sí sola no puede explicar el todo de la evolución biológica, los propios ejemplos que ofrece Naam indican que hay procesos culturales mucho más complejos que definen por qué las sociedades se inclinan o no a procurar el progreso científico y tecnológico.

China's great Wall

La Gran Muralla China. Foto: Matt Barber (Flickr Creative Commons).

De hecho, cuando revisa casos concretos Naam no se ciñe a la explicación “darwiniana”. Él mismo dice que la cultura china de aquella época suprimió la evolución de las ideas, y a lo largo del libro nos habla del papel que factores como el mercado, la adopción del método científico o el exceso de centralización y burocratismo tienen a favor o en contra de la innovación. Yo aventuraría que, en último análisis, es el paradigma cultural dominante el que determina el rumbo que tome una sociedad.

The infinite resource: the power of ideas on a finite planet es un libro extenso —más de 500 páginas— y sería imposible mencionar aquí todos las aspectos que aborda. Pero he querido darles una idea de su contenido porque lo juzgo un libro importante y de lectura muy recomendable, cuyo optimismo ojalá inspire a muchos jóvenes innovadores.

Ramez Naam, científico experto en sistemas de computación, fue ejecutivo de Microsoft, donde trabajó 13 años, y es miembro del Institute for Ethics and Emerging Technologies. Ha escrito varios libros. Pueden visitar su sitio en la red haciendo clic en este ENLACE.

The infinite resource: the power of ideas on a finite planet fue editado este año por University Press of New England.

El gato de Frankenstein

Había una vez una cabra montés ibérica —una bucarda de los Pirineos, para ser precisos— llamada Celia. Vivía protegida en el Parque Nacional de Ordesa, España, pues era nada menos que el último ejemplar de su especie, víctima de la cacería inmoderada. Un día, a principios de enero de 2000, ocurrió una desgracia: un árbol se vino abajo y aplastó a Celia.

Bucardo de los Pirineos

Bucardo de los Pirineos (Capra pyrenaica pyrenaica). Dibujo de Joseph Wolf. Wikimedia Commons.

Un año antes del accidente, unos científicos previsores habían tomado una muestra de su cuero y habían guardado las células en nitrógeno líquido. Así que decidieron intentar algo insólito tratándose de una especie extinta: clonarla. Descongelaron las células y transfirieron el ADN de la bucarda a un cierto número de óvulos de cabras comunes, que luego implantaron en varias hembras híbridas de cabra doméstica y cabra montés española, una subespecie muy cercana al bucardo de los Pirineos. Varios embriones se perdieron, pero tras los cinco meses y medio que dura la gestación, una de las siete madres sustitutas seguía gestante.  Desafortunadamente, cuando los científicos la abrieron para que naciera el clon de Celia, éste vivió apenas unos minutos pues, como lo reveló la necropsia, el cabrito padecía graves anormalidades pulmonares, defecto que se ha encontrado en otros clones jóvenes.

Pese a todo, lo que se logró hacer con Celia mantiene vivas las esperanzas de que en el futuro sea posible, con ayuda de la biotecnología, reconstituir las poblaciones de muchas especies que hoy se hallan en peligro de extinción. Con esas esperanzas, dieciocho instituciones de ocho países participan en el Frozen Ark Project (Proyecto Arca Congelada), que mantiene 48,000 muestras de ADN de más de 5,500 especies, algunas de ellas extintas recientemente.

El carnaval de los (nuevos) animales

Portada de Frankenstein's cat

De los laboratorios a las granjas, de los acuarios a las universidades, Emily Anthes nos lleva a recorrer lo que llama “el país de las criaturas clonadas y las bestias biónicas”, donde se forja una parte importante de nuestro futuro.

Todos estos detalles los acabo de leer en Frankenstein’s cat (El gato de Frankenstein), libro en el que la periodista Emily Anthes hace un fascinante recorrido por las variadas maneras en que la biotecnología viene modificando la vida, el cuerpo y el destino de un creciente número de animales. Si el título del libro les evoca las sombrías páginas de la famosa novela de Mary Shelley, olvídenlo. El de Anthes es un texto alegre y luminoso; y su examen de las posibilidades que la biotecnología encierra para el futuro de los animales y de nuestra propia especie es positivo.

Anthes cubre un territorio amplísimo, desde cosas triviales, como la producción de pececillos fluorescentes y cucarachas teledirigidas, hasta proyectos verdaderamente significativos, como la generación de aves de corral incapaces de contagiarles la gripe aviar a sus congéneres, la creación de razas de ganado resistentes a un sinfín de enfermedades o, como lo cité arriba, el posible uso de la ingeniería genética para rescatar de la extinción a especies en peligro. Todo eso, pasando por perros y gatos que han vuelto a caminar gracias a los recursos de la ciencia, la cola protética del delfín Winter, la clonación del perro de rescate Trakr, o focas dotadas de microtransmisores que ayudan a estudiar el medio ambiente marino, la vida de los propios animales y sus relaciones ecológicas.

Destacaré un ejemplo que me cautivó. La leche materna humana es, en palabras de Anthes, “un potente elíxir antidiarreico”. Abundan en ella sustancias que refuerzan el sistema inmunitario del lactante y atacan a los gérmenes patógenos. Una de esas sustancias es la lisozima, enzima que tiene una poderosa actividad lítica sobre la pared celular de muchas bacterias. Aunque Anthes no lo menciona, la lisozima —descubierta nada menos que por Alexander Fleming en las secreciones nasales humanas— es quizá la más estudiada de las proteínas, fue la primera cuya estructura se determinó mediante cristalografía con rayos X y se la utiliza a menudo como modelo en la bioquímica proteica.

Fleming, descubridor de la lisozima

Alexander Fleming (1881-1955), descubridor de la lisozima (además, como todos lo recordamos, de la penicilina).

La cantidad de lisozima presente en la leche materna humana es muy superior a la que se encuentra en la de muchos otros mamíferos. Las fórmulas lácteas para bebés, elaboradas por lo general a partir de leche de vaca, tienen cuando mucho algunas trazas de lisozima. Dos investigadores de la Universidad de California, James Murray y Elizabeth Maga, decidieron buscar una manera de llevar los beneficios de esta enzima a bebés que no consumen leche materna y a niños que ya pasaron la edad de la lactancia. Para eso, introdujeron el gen de la lisozima humana en óvulos fertilizados de cabra y obtuvieron una hembra transgénica, Artemis, madre de un nuevo linaje de cabras que producen leche con un contenido de lisozima diez veces superior al normal, lo cual, al parecer, las beneficia a ellas mismas: sus ubres son más saludables y con menos signos de infección, según los primeros datos. “Estas cabras transgénicas representan uno de las primeras especies pecuarias genéticamente modificadas con el potencial de beneficiar al animal, al productor y al consumidor”, concluyeron en un reporte de investigación Maga, Murray otros científicos.

Cabra transgénica con sus creadores

James Murray, Elizabeth Maga y una amiga transgénica. Foto: Dave Jones / UCDavis.

En septiembre de 2011, Murray y Maga solicitaron a la Administración de Alimentos y Drogas (FDA) de los EUA revisar la leche de las cabras transgénicas y declarar oficialmente que es segura para el consumo humano. Hasta el momento en que Anthes terminó de escribir su libro, hace unos cuantos meses, no había respuesta a la solicitud. Mientras tanto y por si las dudas, Murray y Maga han establecido un segundo rebaño de cabras en Brasil, país que se está convirtiendo en una potencia mundial en biotecnología agropecuaria.

Un mundo más humano

“El mundo se está volviendo más humano, creado cada vez más por nosotros, para nosotros”, dice Anthes. Muchas de las cosas que hemos hecho a través de los siglos afectan negativamente a los animales y a nuestra propia vida; otras los han beneficiado a ellos y a nosotros. “Los humanos somos una fuerza de la naturaleza —somos, en ciertos sentidos, la fuerza de la naturaleza— e influimos a los animales, nos lo propongamos o no. Así que, viendo hacia adelante, la verdadera pregunta no es si debemos conformar los cuerpos y las vidas de los animales, sino cómo debemos hacerlo: con qué herramientas, en qué circunstancias y para qué finalidad”.

Winter's Tail

En diciembre de 2005, un joven delfín se enredó por accidente en una trampa para cangrejos. Aunque fue rescatado, perdió la cola, por falta de irrigación sanguínea. Dotado de una cola prostética, Winter, como se le nombró, lleva hoy una vida prácticamente normal en el Clearwater Marine Aquarium, de Florida. Se ha escrito por lo menos un libro sobre su historia y en 2011 salió una película en la que el delfín hace su propio papel. Foto: Krissy Venosdale (Flickr Creative Commons).

“A menos que planeemos mudar a toda la humanidad a Marte y dejar que la Tierra se vuelva otra vez silvestre, quizá necesitemos ayudar a nuestros amigos de pelo y pluma a sobrevivir en un mundo que nos contiene”, dice la autora, con patente realismo. Para eso, es importante no caer en las “visiones apocalípticas” de tantos periodistas, políticos y expertos en ética que especulan con las peores posibilidades. “Luego de pasar un tiempo en el país de las criaturas clonadas y las bestias biónicas, estoy en condiciones de imaginarme un futuro alternativo, en el que la biotecnología traiga esperanza y promesa en vez de ansiedad y alarma”.

Ojalá que Frankenstein’s cat se traduzca pronto al español. Su amable exposición del tema contribuirá a informar a un público más que necesitado de entender qué es la biotecnología y hacerse idea del enorme abanico de posibilidades que ésta viene abriendo a paso veloz.

Emily Anthes es periodista especializada en el campo de la ciencia. Sus artículos han aparecido en Wired, Scientific American, Psychology Today, Slate y otras publicaciones. Vive en Nueva York, con su perro Milo. Pueden visitar su sitio en la red en este enlace.

Frankenstein’s cat: cuddling up to biotech’s new brave beasts fue publicado en marzo de este año por Scientific American / Farrar, Straus y Giroux.

Mosca de diseñador

Tenía que ser Drosophila. El género —más de 2,000 especies, varias de ellas inquilinos habituales de los laboratorios de biología desde hace un siglo— tiene ahora un nuevo miembro: Drosophila synthetica, la primera especie animal artificial de la historia.

Se trata de una mosca transgénica creada usando transgenes ya existentes y mutaciones recesivas de Drosophila melanogaster, la popular mosca de la fruta, conocida prácticamente para todo el que haya llevado un curso de genética. Drosophila synthetica es el resultado de una serie de experimentos concebidos y ejecutados en la Universidad de Berna por el investigador español Eduardo Moreno, quien dio a conocer el trabajo en un artículo publicado el pasado 25 de julio en PLoS ONE.

Drosophila melanogaster (macho). Wikimedia Commons.

Digo que tenía que ser Drosophila, porque probablemente estos insectos son el organismo pluricelular más completamente estudiado desde el punto de vista de la genética, la biología molecular, la biología celular y la evolución regulatoria. Drosophila tiene un buen número de especies que se cultivan con facilidad en el laboratorio, y las abundantes generaciones de moscas se suceden en pocos días. Hace ya tres décadas que los investigadores empezaron a crear moscas transgénicas de este género, utilizando lo que se conoce como elementos transponibles, es decir, segmentos de ADN capaces de separarse del lugar en que se encuentran y reubicarse en el genoma.

Especie sintética

Un organismo transgénico no es necesariamente una nueva especie. Como lo subraya Moreno en su artículo, “la mayoría de los biólogos concuerdan en una definición muy estricta de especie, el concepto de especie biológica de Ernst Mayr, según el cual las especies consisten en poblaciones de organismos capaces de reproducirse entre sí, pero reproductivamente aislados de otros grupos semejantes”.

Las flamantes moscas transgénicas de Berna representan la primera población de organismos transgénicos que no pueden hibridizar con la población original natural pero siguen siendo fértiles cuando se cruzan con otros animales transgénicos idénticos, explica Moreno. Por eso es válido considerar a esta población una nueva especie. Pero Moreno propone referirse a ella como especie sintética, para distinguirla de las especies naturales, “no sólo porque se creó mediante manipulación genética, sino también porque quizá nunca sea capaz de sobrevivir fuera de las condiciones de laboratorio”. Los miembros de Drosophila synthetica son ciegos y sólo medran a temperaturas bajas, lo que sin duda representa importantes desventajas para la vida en muchos ambientes naturales.

Drosophila synthetica. La nueva especie es ciega y necesita temperaturas bajas para sobrevivir. Foto de Eduardo Moreno publicada en PLoS ONE.

Drosophila synthetica es otro hito en la creciente lista de conquistas de la biología sintética, que se remontan a la década de 1970, cuando Keiichi Itakura, Herb Boyer, Francisco Bolívar Zapata y otros investigadores ensamblaron el primer gen artificial de la historia, para inducir a Escherichia coli a producir somatostatina humana. De entonces a la fecha se han dado grandes zancadas. En mayo de 2010, un grupo de investigadores del Instituto J. Craig Venter dio a conocer que habían producido la primera bacteria capaz de reproducirse continuamente cuyo genoma nuclear se había sintetizado en el laboratorio, aunque utilizando como plantilla una secuencia genómica natural (ver el comunicado). No es que crearan “vida artificial”, como proclamaron los medios de difusión sensacionalistas; lo novedoso es que pudieron armar por primera vez un genoma sintético completo y hacerlo funcionar en un organismo vivo.

Un aspecto especialmente interesante del trabajo de Moreno es que posiblemente señala el camino para inducir el aislamiento reproductivo de otros animales transgénicos, o sea, convertirlos en especies sintéticas, incapaces de producir progenie con las especies originales de las cuales surjan. En palabras de Moreno, “la capacidad de abrir y cerrar a voluntad las compuertas de la especiación refleja uno de los propósitos de la biología sintética —construir componentes que se puedan manipular de manera confiable y predecible— y conserva la flexibilidad al tiempo que da mayor control sobre la difusión de organismos genéticamente modificados”. El investigador considera que esto debe incitar al debate sobre su posible uso como mecanismo de seguridad en biotecnología.

Transgénesis y especies naturales

Conviene poner esto en perspectiva. La humanidad lleva algo más de tres décadas aprovechando para su beneficio organismos genéticamente modificados (OGM) —o transgénicos—, así como productos obtenidos de ellos. Los OGM vienen haciendo un buen trabajo en áreas como la atención a la salud, la producción de alimentos, la remediación del medio ambiente, la recuperación de ecosistemas, etc.

El arroz dorado (a la derecha) es producto de una planta transgénica. El grano es rico en β-caroteno, precursor de la vitamina A. Foto de Golden Rice Project.

Entre estos serviciales organismos figuran las variedades de plantas transgénicas que se consumen como alimento y que, además de contribuir a la lucha contra el hambre, han ayudado a disminuir el uso de pesticidas químicos, varios de los cuales tienen el inconveniente de ser carcinógenos. En la actualidad se cultivan unos 134 millones de hectáreas de plantas transgénicas —arroz, maíz, soya, calabaza, papa, etc.— que contribuyen a la alimentación de unos 300 millones de personas. Los OGM también prestan servicios valiosos a la medicina; gracias a los OGM contamos, por ejemplo, con más de un centenar de medicamentos biológicos, así como un buen número de nuevas vacunas.

Los OGM son seres vivos que se crean mediante procesos que, por lo demás, operan cotidianamente en la naturaleza. Modificar organismos vivos para generar organismos transgénicos equivale a fenómenos como la integración de un fragmento de material genético viral en el genoma de una célula viva, algo que ocurre en la naturaleza todos los días. Los cromosomas de las plantas poseen un buen número de genes provenientes de las bacterias fotosintéticas que son las tatarabuelas evolutivas de los cloroplastos. De hecho, hoy sabemos que la evolución de las especies sería inexplicable sin la transferencia y reorganización constante de material genético.

Insulina

Insulina obtenida por medio de ADN recombinante. Foto de compbrain (Flickr Creative Commons).

La humanidad ha aprovechado tales procesos desde hace milenios, modificando las características genéticas de plantas y animales para obtener variedades más útiles, más productivas o más hermosas (hablando, por ejemplo, de caballos o perros). Cuando un agricultor del neolítico se dio cuenta que sembrar solamente las semillas de las mejores variedades mejoraba la especie, inició lo que es hoy día la evolución dirigida. La única diferencia es que, en vez de recurrir a la selección de variedades y la hibridación, en el caso de los OGM se manipulan directamente los genes de los organismos de interés.

Especiación y bioseguridad

Aunque hasta ahora nadie ha aportado pruebas científicas sólidas de que los OGM impliquen daños a la salud humana, al medio ambiente o a la biodiversidad, no faltan quienes siembren temores infundados. Uno de sus planteamientos es que, si los organismos transgénicos se cruzan con los naturales, ello va a alterar de manera impredecible —y, a su juicio, perjudicial— el genoma de estas especies.

Habría mucho que discutir sobre si de veras podemos considerar naturales las variedades, digamos, de maíz que se han sembrado tradicionalmente. A fin de cuentas, la especie misma no existía antes de que el hombre se pusiera a seleccionar y cultivar el teosinte silvestre. Pero aun sin entrar en ese debate y aceptando que, por principio, siempre es conveniente y útil contar con mecanismos de control y seguridad en todas nuestras invenciones —desde juguetes y herramientas hasta medicinas y alimentos—, la idea de Moreno de aprovechar la especiación artificial como una barrera de bioseguridad resulta muy atractiva. Las especies sintéticas no podrían cruzarse con las naturales.

Moreno reconoce que no es una barrera irreversible, ya que puede venirse abajo si ocurre una mutación espontánea en algunos de sus componentes. “No obstante, si lo vemos desde el punto de vista de la ingeniería (o la biología sintética), tener mecanismos de seguridad en una máquina la hace más segura, aun cuando es posible que dejen de funcionar. La solución es añadir más dispositivos de seguridad. De idéntico modo, añadir más barreras de especiación sintética acrecentará la seguridad”, razona. Yo concuerdo.

Lecturas recomendadas

Uno de los mejores trabajos que he leído sobre los OGM es el libro Por un uso responsable de los organismos genéticamente modificados, preparado por el Comité de Biotecnología de la Academia Mexicana de Ciencias, bajo la coordinación del doctor Francisco Gonzalo Bolívar Zapata. De él he tomado información para esta nota.

El doctor Bolívar Zapata es también compilador y editor de un compendio titulado Fundamentos y casos exitosos de la biotecnología moderna, publicado conjuntamente por la Academia Mexicana de Ciencias, el Instituto de Biotecnología de la UNAM, el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, y la Comisión Intersecretarial de Bioseguridad y Organismos Genéticamente Modificados.

La UNAM y el Fondo de Cultura Económica editaron conjuntamente en 2004 otro libro sumamente útil para entender la genómica y la biotecnología: Lo que somos y el genoma humano, coordinado por Antonio Velázquez Arellano.

La National Academies Press de los Estados Unidos editó el año pasado The Science and Applications of Synthetic and Systems Biology: Workshop Summary, libro que resume las ponencias y debates de un seminario que abordó lo más avanzado de las aplicaciones de la biología sintética y sistémica hasta 2011.

Los pasajes del artículo del doctor Moreno fueron traducidos del inglés por Delia Araujo Morales.

La primera foto, Drosophila melanogaster, es obra de Image Editor (Flickr Creative Commons).

Otro libro que saborear

Sabroso. Quizá éste sea el mejor adjetivo para calificar Alimentos: del tianguis al supermercado, de Agustín López-Munguía Canales. “De fácil digestión”, como comentó uno de mis alumnos, este volumen de 150 páginas relata la extraña aventura de un estudiante universitario que hace un viaje imaginario a través del tiempo y va a dar al México prehispánico, donde traba amistad nada menos que con el cocinero del tlatoani Moctezuma. Buen pretexto para hablarnos de la cultura y la alimentación prehispánica desde el punto de vista de los conocimientos científicos y hábitos alimentarios actuales.

cazuelas de comida

Guisos en venta en un mercado popular.

El autor, doctor en biotecnología e investigador premiado, además de conocer a fondo su materia, la sabe exponer bien, con gracia e imaginación, recurriendo frecuentemente a los giros idiomáticos de los estudiantes y condimentando el relato con agudas observaciones sobre las modas alimentarias de nuestros días, como la siguiente: “Si un señor famoso, que escribe como un tlacuilo, habla bien… y se le ocurre decir que hay que comer fibra y no hay que tomar café, muchos obedecen. Comen fibra mañana, tarde y noche y al poco tiempo tienen que ser curados por el daño causado por el exceso de fibra”. O ésta: “Otros no se acercan a nada procesado, y menos si tiene aditivos; sólo consumen alimentos naturales, cuesten lo que cuesten. Quizá nunca han reflexionado sobre los millones de seres humanos que ya no pasan hambre al ser posible conservar los alimentos; o bien al hacerlos llegar a regiones lejanas o a regiones donde el calor descompone todo rápidamente”.

Por lo que se refiere a su misión central, la divulgación científica, el libro cubre un amplio territorio: biomoléculas, bioquímica de los alimentos, biotecnologías, historia de varios alimentos originarios de México, etc. El chocolate, el maíz, las papayas: todo es buen motivo para crear un librito que mis alumnos califican de “ameno” y “divertido”, y que los ha hecho preguntarme si el autor ha escrito “otros como éste”. Lo ameno ciertamente no hace de éste un libro superficial; a todas luces el autor se ha esforzado por ofrecerle al lector información científica abundante y sólida. En varios puntos, cuadros e ilustraciones complementan el texto, aunque por desgracia no son de la mejor calidad gráfica. Quizá en una futura edición se le pueda dar una presentación más atractiva a ese utilísimo material complementario.

Alimentos: del tianguis al supermercado se editó como parte de la colección Viaje al Centro de la Ciencia de ADN Editores y se ha reimpreso con la participación del CONACULTA. El doctor Agustín López-Munguía Canales es coautor de los libros Tecnología enzimática (UNAM, 1987) y Biotecnología alimentaria (Limusa, 2002). Ha recibido premios del CONACYT y de la Academia de la Investigación Científica.

La foto que ilustra este artículo es obra de Presagio. Se publicó en Flickr al amparo de una licencia Atribución de Creative Commons.