Tot un món per explorar

Sofia Luitz a l'interior de la cova,
al costat de les dues gerres neolítiques.
(Foto: Franz Rovira Luitz.
Arxiu històric de Moià-Coves del Toll).

 18 de juliol de 1952. Sofia Luitz no pot creure el que veuen els seus ulls. Ja fa un temps que el seu fill Franz li parla d'aquesta cova, situada als afores de la població on viuen, Moià. Avui, moguda per la curiositat, ha volgut acompanyar-lo. Les ganes de descobrir què amaguen les profunditats de la roca es barregen amb la inquietud pel desconegut. Però què hi ha millor que la passió d'un fill per donar ales a un esperit aventurer? En aquest cas, no són precisament ales el que cal, sinó saber reptar com una serp i esmunyir-se entre les cavitats que la natura capritxosa ha forjat durant anys dins la caverna. Al seu voltant, la recompensa al seu esforç apareix en forma de roques de gran bellesa que recorden troncs i fulles d'arbres, talment com les restes d'un bosc petrificat, com ja havien descrit anteriors exploradors. Tanmateix, ningú s'havia endinsat tant com ells a la galeria subterrània  i el que descobreixen enmig de la foscor i la humitat és realment sorprenent.  Davant seu, dues antigues i enormes gerres de ceràmica reposen alienes a la transcendència del moment. Pensar que en altres temps aquelles parets van acollir éssers humans, els fascina. Estan esgotats i, tot i no poder veure la llum del sol, saben que les hores han anat passant, així que decideixen fer nit dins la cova, com sens dubte deurien fer els avantpassats d'aquelles terres. L'endemà faran tot el possible per endur-se les gerres per tal que siguin estudiades, encara que per les seves grans dimensions no veuen la manera de treure-les de la cova. A contracor, no tindran altre remei que trencar-les i transportar-ne les peces. 

Interior de la Cova del Toll
Font: Museu Municipal de Moià-Coves del Toll

Aquesta prospecció pionera a la Cova del Toll de Moià va suposar l'inici de l'estudi d'aquest jaciment de gran valor arqueològic i paleontològic. A la troballa de les gerres de ceràmica, datades al període neolític, van seguir altres descobriments de restes de la presència humana des del Paleolític Mitjà fins a l'Edat del Bronze. En les excavacions també es van trobar restes de diferents espècies d'animals prehistòrics, que han convertit la Cova del Toll en una de les coves prehistòriques d'Europa més riques en fauna del Quaternari.

El mateix any en què Franz Rovira i Sofia Luitz s'aventuraven a entrar a la Cova del Toll, la jove científica Martha Chase vivia una aventura molecular al laboratori Cold Spring Harbor de Nova York, on treballava des de feia dos anys. Hi havia entrat com a col·laboradora en l'equip d'investigació liderat per Alfred Hershey. El seu grup de treball era conegut com "El grup del fag", donat que treballaven amb bacteriòfags, també anomenats fags, els virus que infecten bacteris. 

D'esquerra a dreta: Niccolo Visconti, Martha Chase, Alfred Hershey,
Constance Chadwick, Neville Symonds, June Dixon i Alan Garen.
Cold Spring Harbor Laboratory Archives.

Un dels grans reptes de la biologia de mitjans del segle passat era descobrir la naturalesa química del material hereditari. L'ADN estava al punt de mira, si bé la majoria de científics apostaven per les proteïnes com a molècules portadores de la informació genètica. En aquest sentit, els fags podien tenir la resposta. Concretament, l'equip de Hershey treballava amb el fag T2, l'estructura molecular del qual consta d'un 50% d'ADN i un 50 % de proteïnes. Se sabia que els fags introdueixen el seu material genètic a l'interior dels bacteris i d'aquesta manera utilitzen la maquinària cel·lular del bacteri per multiplicar-se i produir noves partícules víriques. Només calia marcar d'alguna manera les molècules del fag i observar quines traspassaven al bacteri. L'emoció es palpava a l'ambient en el moment d'observar el resultat del que posteriorment es coneixeria com l'experiment de Hershey i Chase. Després de marcar radioactivament els fags amb fòsfor 32, present en l'ADN, i amb sofre 35, present en les proteïnes, el fag va fer el que feia sempre, ignorant que aquesta vegada, a part de multiplicar-se a sí mateix, també multiplicava les possibilitats de la humanitat d'avançar en coneixement científic. El fòsfor radioactiu va delatar a l'ADN com a molècula portadora de la informació genètica. 

Fag T2. Font: Viquipèdia 

La biologia molecular era com una cova sense explorar, que guardava grans secrets sobre el funcionament dels éssers vius, alguns dels quals encara estan per revelar. També a les Coves del Toll s'hi segueixen fent descobriments. L'any 2016 s'hi trobaren restes d'un homínid corresponent a un neardental. Actualment, les noves tecnologies en biologia molecular també s'apliquen en el camp de la paleontologia, és el que s'anomena paleogenètica, que permet analitzar ADN extret de jaciments i comparar, per exemple, ADN de neardentals amb ADN d'Homo sapiens. Aquesta molècula que, tal i com va demostrar l'experiment de Hershey i Chase, conté la informació genètica, ens pot donar informació sobre la vida dels nostres avantpassats.

Explorar coves i explorar les molècules més petites de la vida forma part del camí incansable de la humanitat per comprendre qui som i d'on venim.

Aquest text participa en el blog de narrativa científica Café Hypatia amb el tema #Exploración

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Un mundo por explorar

Sofia Luitz en el interior de la cueva,
al lado de las dos jarres neolíticas.
(Foto: Franz Rovira Luitz.
Arxiu històric de Moià-Coves del Toll)

18 de julio de 1952. Sofia Luitz no puede creer lo que ven sus ojos. Hace ya un tiempo que su hijo Franz le habla de esta cueva, situada en las afueras de la población donde viven, Moià. Hoy, movida por la curiosidad, ha querido acompañarlo. Las ganas de descubrir qué esconden las profundidades de la roca se mezclan con la inquietud por el desconocido. ¿Pero qué mejor que la pasión de un hijo para dar alas a un espíritu aventurero? En este caso, no son precisamente alas lo que necesitan, sinó saber reptar como una serpiente y escurrirse entre las cavidades que la natura caprichosa ha forjado durante años dentro de la caverna. A su alrededor, la recompensa a su esfuerzo aparece en forma de rocas de gran belleza, que recuerdan a troncos y hojas de árboles, talmente como los restos de un bosque petrificado, como ya habían descrito anteriores exploradores. Sin embargo, nadie se había adentrado tanto com ellos en la galería subterránea, y lo que descubren en medio de la oscuridad y la humedad es realmente sorprendente. Enfrente suyo, dos antiguas y enormes jarras de cerámica yacen ajenas a la trascendencia del momento. Pensar que en otros tiempos aquellas paredes acogieron a seres humanos, les fascina. Estan agotados y, aunque no pueden ver la luz del sol, saben que las horas han ido transcurriendo, así que deciden pasar la noche dentro de la cueva, como sin duda hicieron los antepasados de aquellas tierras. Mañana harán todo lo posible para llevarse las jarras, para que sean estudiadas, aunque por sus grandes dimensiones no ven la manera de sacarlas de la cueva. A regañadientes, no les quedará otro remedio que romperlas y transportar las piezas. 

Interior de la Cova del Toll
Fuente: Museu Municipal de Moià-Coves del Toll

Esta prospección pionera en la Cova del Toll de Moià supuso el inicio del estudio de este yacimiento de gran valor arqueológico y paleontológico. Al hallazgo de las jarras de cerámica, datadas en el período neolítico, siguieron otros descubrimientos de restos de la presencia humana desde el Paleolítico Medio hasta la Edad del Bronce. En las excavaciones también se encontraron numerosos restos de distintas especies de animales prehistóricos, que han convertido la Cova del Toll en una de les cuevas prehistóricas de Europa más ricas en fauna del Cuaternario.

El mismo año en que Franz Rovira y Sofia Luitz se aventuraban a entrar en la Cova del Toll, la joven científica Martha Chase vivía una aventura molecular en el laboratorio Cold Spring Harbor de Nueva York, donde llevaba dos años trabajando. Había entrado como colaboradora en el equip de investigación liderado por Alfred Hershey. Su grupo de trabajo era conocido como "El grupo del fago", dado que trabajaban con bacteriófagos, también llamados fagos, los virus que infectan bacterias. 

De izquierda a derecha: Niccolo Visconti, Martha Chase, Alfred Hershey,
Constance Chadwick, Neville Symonds, June Dixon y Alan Garen.
Cold Spring Harbor Laboratory Archives.

Uno de los grandes retos de la biología de mediados del siglo pasado era descubrir la naturaleza química del material hereditario. El ADN estaba en el punto de mira, aunque la mayoría de científicos apostaban por las proteínas como moléculas portadoras de la información genética. En este sentido, los fagos podían tener la respuesta. Concretamente, el equipo de Hershey trabajaba con el fago T2, cuya estructura molecular consta de un 50% de ADN y un 50% de proteínas. Se sabía que los fagos introducen su material genético al interior de las bacterias y de esta forma utilizan la maquinaria celular de la bacteria para multiplicarse y producir nuevas partículas víricas. Solamente debían marcar de alguna manera las moléculas del fago y observar cuales de ellas eran transferidas a la bacteria. La emoción se palpaba en el ambiente en el momento de observar el resultado de lo que posteriormente se conocería como el experimento de Hershey y Chase. Después de marcar radioactivamente los fagos con fósforo 32, presente en el ADN, y azufre 35, presente en las proteínas, el fago hizo lo que hacía siempre, ignorando que esta vez, a parte de multiplicarse a sí mismo, también multiplicaba las posibilidades de la humanidad de avanzar en conocimiento científico. El fósforo radioactivo delató al ADN como molécula portadora de la información genética. 

Fago T2. Fuente: Wikipedia 

La biología molecular era como una cueva sin explorar, que guardaba grandes secretos sobre el funcionamento de los seres vivos, algunos de los cuales todavía estan por revelar. También en la Cova del Toll se siguen haciendo descubrimientos. En 2016 se encontraron restos de un homínido correspondiente a un neardental. Actualmente, las nuevas tecnologías en biología molecular también se aplican en el campo de la paleontología, lo que se ha denominado paleogenética, que permite analizar ADN extraído de yacimientos, y comparar, por ejemplo, ADN de neardentales con ADN de Homo sapiens. Esta molécula que, tal y como demostró el experimento de Hershey y Chase, contiene la información genética, nos puede dar información sobre la vida de nuestros antepasados.

Explorar cuevas y explorar las moléculas más pequeñas de la vida forma parte del camino incansable de la humanidad para comprender quienes somos y de dónde venimos.

Este texto participa en el blog de narrativa científica Café Hypatia con el tema #Exploración