Genética de tronos (IX). Canción de hielo. Los Caminantes blancos y la resistencia al frío

Sabemos que al norte del Muro existen multitud de criaturas extrañas que hasta hace poco la gente de Poniente pensaba que solo existían en cuentos, mitos y leyendas, como ya contamos en la entrega número siete cuando hablamos de los gigantes, pero poco a poco, nos vamos enterando de que son tan reales como los humanos y que algunas de ellas son criaturas terribles. Así ocurre con los Caminantes blancos; supimos de ellos por los cuentos de la vieja Tata y por las historias que contaban los hermanos de la Guardia de la noche, y también cuando las esposas-hijas de Craster nos relataron el destino que tenían sus hijos varones… pero no conocimos el verdadero terror frío que representan estos seres hasta que no los vimos aparecer en la historia e interactuar con los protagonistas. Sam Tarly puede dar buena fe de ello…

En esta entrada hablaremos de ellos, intentaremos descubrir su naturaleza helada y aprovecharemos para hablar del hielo y de organismos modificados genéticamente para resistir al frío, y como no podía ser de otra manera tendremos nuestro problema de genética correspondiente. Al igual que en las entradas anteriores, no está de más advertir que es recomendable que todos aquellos que todavía no han visto la serie completa o no han leído los libros, no lean los problemas, ni los originales ni los nuevos, puesto que puede haber spoilers, aunque intentamos poner los menos posibles. Avisados estáis. Comienza el penúltimo capítulo de Genética de tronos.

Capítulo 9. Canción de hielo. Los Caminantes blancos y la resistencia al frío.

Los Caminantes blancos, también conocido por el nombre de los Otros reaparecen en Juego de Tronos después de haber estado más de 8000 años sin hacer acto de presencia en Poniente. Son descritos como seres de aspecto humano, aunque altos y demacrados, y con una piel muy pálida, de ahí el nombre, y perfectamente reconocibles por sus ojos de color azul muy profundo. Su aparición está asociada con un frío extremo y antinatural, que no se sabe si está provocado por ellos, y si al contrarío, aprovechan la disminución de las temperaturas para hacerse ver. Como reza el lema de los Stark “Winter is coming” y como advirtió el cuervo blanco de Antigua, el clima en Poniente está cambiando, las temperaturas están cambiando y se acerca un invierno muy largo, por lo que se dan las condiciones propicias para que estás criaturas se muestren al resto del mundo.

Caminante blanco. Fuente
Caminante blanco. Fuente

Son criaturas de hábitos nocturnos que no se dejan ver a la luz del día y se mueven silenciosamente, de una manera elegante, casi sin dejar pisadas en la nieve y a pesar de su aspecto cadavérico, son muy ágiles y hábiles incluso en el manejo de la finas y letales espadas y lanzas de cristal que llevan y que congelan todo lo que tocan. Visten armaduras iridescentes y brillantes y son capaces de comunicarse entre sí en una lengua antigua y, según las leyendas, son capaces de detectar el calor de los seres vivos. En algunos cuentos también se comenta que pueden usar como montura cadáveres de animales muertos que devuelven a la vida, como caballos, mamuts, lobos huargos, osos…

Según la Vieja Tata, los Otros son seres fríos y muertos, pero el propio autor de la saga, George R. R. Martin, declaró en alguna entrevista que los Caminantes Blancos no están muertos, simplemente que son una forma de vida distinta, casi humana, pero distinta. Podríamos añadir que son algún tipo de homínidos que han evolucionado de manera distinta a los Homo sapiens, los cuales han desarrollado adaptaciones distintas a la vida en el gélido Norte de donde provienen.

Un Caminante blanco a caballo. Fuente
Un Caminante blanco a caballo. Fuente

En el mundo real nos encontramos con muchas adaptaciones que permiten la vida en los polos o en las zonas heladas de la alta montaña, como puede ser el desarrollo de tamaños grandes en mamíferos, que ya comentamos aquí con los gigantes y los osos polares, o la presencia de pieles gruesas y tupidas y capas de grasa subcutánea que ayudan a conservar el calor en este tipo de animales.

Con respecto a la acumulación de lípidos bajo la piel, muchos animales aprovechan la función de reserva energética que tienen estas biomoléculas, ya que son capaces de producir casi el triple de energía que los glúcidos a partir de la misma cantidad, para usarlos además como termorreguladores. Y las llamadas grasas pardas juegan un papel muy importante en este sentido. Con este nombre de grasas pardas o grasa marrón nos referimos a un tipo especializado de tejido adiposo que se puede encontrar en humanos y en otros mamíferos, sobre todo aquellos que pasan por periodos de hibernación y cuya principal característica es producir calor en vez de energía, haciendo que la circulación de los electrones por la cadena de transporte, tras la beta-oxidación de los ácidos grasos, no esté acoplada con el paso de hidrogeniones a través de la ATPasa, lo cual se traduce en que, en vez de producir ATP, se produzca calor, que sirve para mantener la temperatura adecuada en un bebé o en un animal que permanece quieto largos periodos de tiempo mientras hiberna.

Grasas pardas en un bebé. Fuente
Grasas pardas en un bebé. Fuente

Muchos nos hemos preguntado como los hijos de Craster resistían el frío cuando eran ofrendados a los Caminantes, desnudos y simplemente envueltos en una piel; pues bien, las grasas pardas que acumulan todos los bebés pueden ayudarnos a comprender la increíble resistencia a las bajas temperaturas que pueden llegar a tener criaturas tan indefensas como los bebés humanos. El proceso de termogénesis o producción de calor a partir de grasas pardas en crías y animales hibernantes expuestos al frío se ha conservado evolutivamente ya que no pueden realizar otras acciones para mantenerse calientes, como temblar, lo que explica la mayor tasa de supervivencia y el mayor éxito de los individuos que pudieran anular la fosforilación oxidativa temporalmente en sus mitocondrias para libera calor en vez de ATP.

Uno de los hijos de Craster y un Caminante blanco acercándose. Fuente
Uno de los hijos varones de Craster y un Caminante blanco acercándose. Fuente

Volviendo a los Caminantes Blancos de Juego de tronos, no sabemos si almacenaran grasas pardas o no, o si son tan distintos a los seres humanos normales que su vida está basada en el hielo y no están hechos de carne. Se sabe que los hijos de Craster pueden ser transformados en Otros, parece ser por el simple roce del dedo de un Caminante, pero no hay muchas evidencias de si forman una sociedad en la que hay machos y hembras y pueden reproducirse de otra forma, además de secuestrando hijos varones de seres humanos. Según cuentan las leyendas, el Rey de la Noche, un antiguo comandante de la Guardia de la noche, probablemente antepasado de los Stark y posiblemente llamado Bran, contrajo matrimonio con hembra de esta especie, que era descrita como “un ser esbelto de belleza sin igual, con la piel blanca como la luna y fría como el hielo y los ojos azules como las estrellas“.

Uno de los hijos de Craster siendo transformado en Caminante. Fuente
Uno de los hijos de Craster siendo transformado en Caminante. Fuente

De ser cierta esta historia, es posible que los Caminantes puedan cruzarse con los seres humanos, aunque las criaturas híbridas que tendrían posiblemente no pudieran reproducirse, como ocurre con la mayoría de los híbridos reales en la naturaleza, y de ahí que tengan que secuestrar a los hijos varones de Craster. Pero volveremos a hablar de ello al final del post, en el problema. El hecho de tener la piel blanca y fría como el hielo puede ser una de las adaptaciones que les ha permitido sobrevivir en ese medio hostil que han hecho suyo, y en la naturaleza también encontramos seres reales capaces de adaptarse asombrosamente a la vida en estas condiciones y de resistir temperaturas extremadamente bajas, como por ejemplo la rana Lithobates sylvaticus que es capaz de congelar gran parte del agua corporal para poder sobrevivir a los largos periodos de frío en los bosques de Alaska donde se encuentra. Para ello, estas ranas entran en periodos de hibernación que pueden llegar a durar semanas, en los que paran toda actividad metabólica. De esta manera pueden sobrevivir a temperaturas entre -16 y -20º C, y sin que esto suponga ningún problema, después pueden “resucitar” descongelándose y volviendo a su actividad normal cuando las temperaturas son más favorables. Entre los mecanismos que poseen para esta llevar a cabo esta asombrosa resistencia a la congelación se encuentran el almacenamiento de glucógeno en el hígado que aumenta por encima de su tamaño habitual. El aumento del nivel de glucosa en sangre liberada a partir de este glucógeno, hace que esta actúe como anticongelante, junto con otras proteínas, evitando el daño celular por congelación.

Lithobates sylvaticus congelada. Fuente
Lithobates sylvaticus congelada. Fuente

En humanos la congelación comienza por una sensación de hormigueo seguida de entumecimiento de las extremidades, a continuación la piel se vuelve fría, pálida y dura y el área dañada puede empezar a doler. Inmediatamente se hace evidente la falta de sensibilidad y si la congelación es muy intensa puede producir ampollas, gangrena y daño en tendones, músculos, nervios y hueso. Las partes del cuerpo más vulnerables a ella suelen ser las manos, los pies, la nariz y las orejas, por estar más alejadas del resto del cuerpo y disminuir el riego sanguíneo en ellas en primer lugar.

Es posible que los Caminantes blancos tengan algún tipo de proteína anticongelante que haga que su sangre o cualquiera que sea el líquido circulatorio que posean no pase con facilidad a estado sólido permitiendo el transporte de sustancias nutritivas y oxígeno por su organismo. Pero los Caminantes u Otros no son los únicos seres humanoides adaptados a este clima extremo en Poniente, ya que estos seres tienen la capacidad de poder resucitar a los humanos y otros animales, que ellos mismos matan, aunque transformados en una especie de zombis de ojos azules, que pierden la voluntad y los recuerdos de la vida anterior, convirtiéndose en peligrosas máquinas de matar a otros humanos vivos. Es posible que la transformación en zombis se lleve a cabo simplemente por un acto mágico, ya que en el mundo de Canción de hielo y fuego la magia se hace presente y más palpable a cada libro o temporada que pasa, pero también podría ser algún tipo de proceso biológico, y ya entramos de nuevo en el terreno de la especulación, en el que los Caminantes le pasan a sus víctimas algunas de las proteínas anticongelantes que activan en el cuerpo fallecido un proceso de reanimación o resucitación, en el que influyen las propiedades anticongelantes de estas moléculas. Además de esta manera se establece un vínculo entre las criaturas zombis y sus creadores que desemboca en la creación de un poderoso ejército de esclavos fríos y de ojos azules que siguen ciegamente a sus gélidos amos y creadores.

Una niña zombi, creada por los Caminantes blancos. Fuente
Una niña zombi, creada por los Caminantes blancos. Fuente

Hablando de anticongelantes, de frío y de genética no podíamos dejar de mencionar aquí las adaptaciones de animales poiquilotermos, como los peces árticos, que no pueden mantener constante su temperatura corporal y por lo tanto su cuerpo esta a la temperatura del medio que los rodea, estando a veces por debajo de los 0º C. Cuando el agua está a -1º C debería congelarse, pero esto no ocurre debido al elevado contenido en sal del agua marina, asímimo, la sangre de un pez debería congelarse a -0,5º C, ya que no está tan salada, pero no ocurre debido a que son capaces de sintetizar proteínas anticongelante (AFP; Anti-Freeze Proteins). Las AFP son capaces de encontrar los núcleos de cristalización de hielo que se forman en la sangre de estos peces y de unirse a ellos, evitando que crezcan cristales de hielo que dañen al animal. Estas proteínas se diferencian de otras en que su superficie está formada por aminoácidos hidrófobos que evitan que esta se una con el agua. Pero el hielo no deja de ser agua, ¿como hacen las proteínas para diferenciar el agua líquida del hielo? Pues para ello la superficie hidrófoba de las AFP encaja perfectamente en los huecos que dejan las moléculas de agua ordenadas para formar la red molecular que da lugar al hielo y se unen a ellas por fuerzas de Van der Waals, y de esta manera evitan que se forme los peligrosos cristales que terminarían por matar al pez.

Parte hidrófoba de la proteína AFP colocándose entre los huecos del hielo. Fuente
Parte hidrófoba de la proteína AFP colocándose entre los huecos del hielo. Fuente

Los genes que codifican a este tipo de proteínas u otras con la misma función pueden insertarse en diversas especies vegetales, como tomates o fresas, obteniendo de esta manera plantas transgénicas resistentes a las heladas, o que puedan cultivarse en climas más fríos o que permitan que estos vegetales resistan más tiempo en un frigorífico sin estropearse. También en medicina tienen utilidad, mejorando la criocirugía y la conservación de los tejidos para trasplantes o transfusiones.

Tomates estropeados por una helada. Fuente
Tomates estropeados por una helada. Fuente

Pero en Poniente la medicina y la cirugía no están tan avanzadas como en nuestro mundo y mucho nos tememos que cuando los Caminantes blancos bajen al sur las familias nobles y no tan nobles van a empezar a tener muchos problemas. Según la sacerdotisa roja Melisandre, los Otros son sirvientes de un dios malvado que ella llama el Gran Otro. Según ella es un dios de la oscuridad, del frío y de la muerte que está en una eterna lucha contra el dios del fuego que ella adora R´hllor.

Aunque no todos los aspectos relacionados con el hielo son negativos, ya que la propiedad del agua de ser menos densa en estado sólido que en estado líquido, es decir, la que permite que el hielo flote en el agua, es una característica importantísima para sustentar la vida en nuestro planeta, ya que esto permite que un charco, lago o mar helado, no se congele entero, y solamente lo haga la capa superficial en contacto con el aire. De esta manera, los animales, plantas y demás seres que forman dicho ecosistema acuático podrán seguir sobreviviendo bajo la capa de hielo que flota encima de la masa de agua, haciendo además de aislante contra el frío del exterior.

Pingüinos bajo el hielo. Fuente
Pingüinos bajo el hielo. Fuente

Hablábamos antes sobre qué sería lo que los Caminantes usan para crear zombis a partir de personas y animales muertos y especulábamos sobre si le pasarían proteínas anticongelantes, aunque en las películas y series más recientes de zombis, casi siempre lo que provoca el apocalipsis zombi es una infección por virus. Un virus que se transmite a las víctimas por la mordedura de una persona infectada, esté o no ya convertida en zombi. ¿Y si lo que transmiten los Caminantes blancos son virus? ¿Habría algún problema para los virus en transmitirse en esas condiciones de temperaturas tan bajas? Pues bien, recientemente se ha descubierto en el permafrost de la helada Siberia un nuevo tipo de virus gigante (1,5 micras) que había permanecido congelado durante casi 30.000 años, tras los cuales aún mantiene su capacidad infecciosa. Se trata de un Pithovirus, que tras tanto tiempo es capaz de usar la maquinaria metabólica de otros organismos, como protozoos, para sintetizar copias de sí mismo y seguir infectando a otras células.

Pithovirus sibericum. Fuente
Pithovirus sibericum. Fuente

Lo mismo los Caminantes transmiten algún virus parecido que produce la zombificación de sus víctimas, mientras que ellos solo padecen ciertos efectos que hacen que se parezcan a los no-muertos, como la piel pálida y los ojos azules… ¿Pero es posible la zombificación en humanos? A los aficionados a la Ciencia no se les habrá pasado por alto que hay organismos capaces de convertir en verdaderos zombis a otros, como hace este hongo con las hormigas, pero ¿qué pasa con los seres humanos? El doctor Steven C. Schlozman, profesor de psiquiatría en la Escuela de Medicina de Harvard realizó diversos trabajos centrados en lo que hay de realidad en el cine de zombis y en algunos de ellos hablaba de la condición médica que más se le acerca a dicho estado: el Síndrome de la deficiencia de la saciedad atáxica neurodegenerativa (ANSD). El doctor Schlozman establece que la posibilidad de que una persona se convierta en algo parecido a un muerto viviente existe y la clave estaría en sufrir un daño irreparable en el lóbulo frontal del cerebro. Tras ello, la persona podría moverse inconscientemente, además se dejaría llevar por impulsos como el hambre, ya que las funciones de frenar la compulsión y el apetito se encuentran precisamente en el lóbulo frontal. El control de los movimientos e impulsos del zombi pasarían a estar entonces en la amígdala y la corteza cingulada anterior haciendo que se comportara como lo vemos en algunas películas y series. Y volvemos de nuevo a donde empezamos, puesto que un virus podría perfectamente producir el daño en esta zona del cerebro desencadenando una pandemia en poco tiempo.

Un ejército de zombis en Juego de tronos. Fuente
Un ejército de zombis en Juego de tronos. Fuente

La gente de Poniente ya sabe que se acerca el invierno, que la Canción de hielo que Martin nos adelanta en el título de su saga va a llegar, por lo que deben estar preparados para hacer frente a los Caminantes blancos y a su ejercito de muertos vivientes helados… ¿pero cómo pueden hacerlo? Sam Tarly descubrió que el vidriagón (la obsidiana) puede ser muy útil y el Muro del norte cuenta con hechizos que lo protegen contra estos seres, además de los pocos hermanos de la Guardia de la noche que aún quedan para protegerlo, pero ¿basta con quedarse a esperar que inicien su invasión? Pues parece que no.

Samwell acabando con un Caminante blanco. Fuente
Samwell acabando con un Caminante blanco. Fuente

Un grupo de matemáticos canadienses, de la Universidad de Otawa, publicaron un estudio en el que concluyen que la mejor forma de evitar que un apocalipsis zombi se propague es matar muchos zombis y de la manera más rápida posible, puesto que de lo contrario se produciría el colapso de la civilización ya que acabaría con toda la especie humana infectada o muerta. Incluso llegaron a desarrollar una ecuación que explica lo rápido que hay que actuar para que los humanos puedan sobrevivir. Esperemos que a algunos de los maestres de los Siete Reinos se le den bien las matemáticas y puedan averiguar algo parecido:

Fórmula matemática a tener en cuenta ante un apocalipsis zombi. Fuente
Fórmula matemática a tener en cuenta ante un apocalipsis zombi. Fuente

La S se refiere a los individuos sanos, susceptibles de llegar a zombificarse; Z hace referencia a los zombis, y R los que han sido eliminados o erradicados (dependiendo si hay cura o no). En cualquier caso la única forma de sobrevivir no es quedarse escondido, sin salir a matar zombis sin cuartel. El problema es que la Guerra de los cinco reyes ha hecho estragos en Poniente y no es fácil sobre ponerse a una contienda de estas características, en la que ha habido tantos bandos implicados… Llueve sobre mojado y no sabemos si los dragones de Khaleesi llegaran a tiempo para desatar su Canción de fuego sobre los zombis… Pero eso no viene a cuento ahora puesto que del fuego hablaremos la semana que viene.

No podemos terminar esta entrada sin hablar de uno de los seres más resistentes al frío que existen en nuestro mundo, los tardígrados u osos de agua, unas criaturas casi tan fascinantes como los Caminantes blancos, que con un insignificante tamaño de entre 0,05 y 1,5 milímetros, son capaces de entrar en criptobiosis, como comentábamos antes con la rana, entrando en un letargo biológico que les permite pasar hasta 100 años en dicho estado. En este estado son capaces también de resistir al calor a los contaminantes, a la radiación y al vacío, y si seguimos hablando de frío, son capaces de soportar temperaturas de unos 200º C durante varios días y de casi 300º C durante minutos. Quizás los Mormont, que llevan un oso en su blasón, deberían pensarse en cambiarlo por un tardígrado rampante, que es más apropiado por su resistencia al frío en los tiempos que se aproximan…

Tardígrado. Fuente
Tardígrado. Fuente

Problema 19.

La Vieja Tata solía decir que los salvajes podían unirse con los Otros para dar a luz a niños semi-humanos. Imaginemos que esto es así, y las historias del Rey de la Noche y otras parecidas son ciertas, y pensemos que estos niños semi-humanos pueden llegar a convertirse en Caminantes blancos o morir al nacer, volviendo después a la vida como zombis o no-muertos helados, dependiendo de la presencia de un gen recesivo (b) que portan los Caminantes en su cromosoma X y cuyo alelo dominante (B) es letal. Cuando un macho tiene el gen recesivo en su cromosoma X o una hembra es homocigótica recesiva tiene lugar la producción de una proteína AFP anticongelante que permite a la criatura vivir y desarrollarse como un poderoso Otro, capaz de pasar el gen a la siguiente generación.

¿El rey de la noche convertido en Caminante...? No lo sabemos. Fuente
¿El rey de la noche convertido en Caminante…? No lo sabemos. Fuente

Teniendo en cuenta esto y los datos que hay al final del problema, responde a las siguientes cuestiones:

a) Imagina que la historia del Rey de la noche es cierta y que este personaje se enamoró de una Otra, con la que llegó a casarse y tener descendencia. Si el gen Xb presente en los Caminantes, no se encuentra en los humanos. ¿Cómo será la descendencia entre esta extraña pareja? Indica el porcentaje fenotípico y genotípico de la F1, teniendo en cuenta que El rey de la noche era XY y la Otra con la que se emparejó era XbXb. No olvidemos que el orden de dominancia es XB > Xb > X.

b) ¿Es posible que de una pareja humana y Caminante se obtenga un descendiente Caminante blanco? Explica en que caso o casos.

c) ¿Cómo será la descendencia de un Caminante blanco macho (XbY) y una humana (XX)? Y, aunque suene un poco más repugnante de la cuenta… ¿cómo será la descendencia entre un caminante (XbY) y una zombi hembra (XbX)?

d) Indica el fenotipo y el genotipo de la descendencia de una pareja de zombis no Caminante, teniendo en cuenta todas las posibilidades de cruce que se puedan dar, puesto que en principio no vamos a pararnos a preguntarles por su genotipo a dichos individuos, ni por supuesto si pueden llegar a aparearse en entre ellos…

Datos importantes para la realización del problema:

XX –> Hembra humana normal; XY –> Macho humano normal; XbX –> Letal. Zombi hembra; XBX –> Letal. Zombi hembra; XBY –> Letal. Zombi macho; XbXB –> Letal. Zombi hembra; XBXB –> Letal. Zombi hembra; XbXb –> Caminante blanco hembra; XbY –> Caminante blanco macho.

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Referencias:

– Munz, P.; Hudea, I.; Imanz, J.; Smith, RJ. “When Zombies attack!: Mathematical modelling of an outbreak of zombie infection“. Infectious Disease Modelling Research Progress. J.M. Tchuenche and C. Chiyaka, pp. 133-150. 2009. Nova Science Publishers, Inc.

Sinapsit. Zombies y ciencia.

Wikipedia. Grasa parda.

Wikipedia. Lithobates sylvaticus.

Wikipedia. Antifreeze Protein.

Mitos y fraudes. Pithovirus. – Ciencia al día. Zombies. – Medline. Congelación. – Reinos de fábula. Caminantes. – Foro de Asshai. – En el trono de hierro. El origen de los caminantes.

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