Mira estos bonitos cristales:

Y éstos

Son cristales de una sustancia natural, de origen vegetal, extremadamente tóxica. Los cristales de cada una de las fotos (1 cm de campo de visión) bastarían para matar a una persona no muy grande, un niño o un perro. La planta de la que proceden es una de las plantas mas tóxicas de nuestro planeta y responsable directa de unos cinco millones de muertes al año. Si, lo adivinaste, es nicotina.  Concretamente es tartrato de nicotina (la base libre es un líquido oleoso), extraída de tabaco y purificada por recristalización en alcohol. La nicotina es un alcaloide, una sustancia que contiene nitrógeno, que tiene reacción alcalina (de ahí el nombre) y deriva de aminoácidos mediante una serie de rutas biosintéticas que se dan en plantas, principalmente, además de algunos otros organismos. Muchos alcaloides son tóxicos para animales, lo cual es una defensa natural para la planta (ya hablamos antes de la tubocurarina, un alcaloide aún mas tóxico que la nicotina). Los alcaloides y otras sustancias derivadas del metabolismo secundario en plantas son una de las formas de defensa y comunicación de unos seres que no hablan ni se mueven mucho. Pero las plantas hablan: usan el lenguaje de la Química.

Planta de tabaco. (imagen tomada de aquí)

Los efectos psicoactivos y adictivos de la nicotina son de sobra conocidos. Se sabe que es mas adictiva que la heroína y que tiene un efecto coadyuvante con otros alcaloides; por ejemplo, se sabe que el tabaquismo incrementa la adicción a la cocaína. Pero me interesa la toxicidad y como la Bioquímica humana me parece menos interesante, lo que voy a hacer es ponerme del lado de la planta y usarla para explicaros un concepto que normalmente no se entiende bien acerca de la Evolución:  Teleonomía, o bien la evolución no tiene objetivo o, si quereis, la evolución no “diseña” en función de la necesidad (la función no hace el órgano, es el órgano el que crea la función).

La nicotina como tóxico

Una forma de referirse a la evolución que induce a error sería decir “la función de la nicotina es proteger a la planta de los insectos”. Esto da la idea equivocada de que función = finalidad: Es cierto que la nicotina tiene una función, o, mas bien, juega un papel en la biología: evita que los insectos y herbívoros ataquen la planta, pero tendemos a confundir conceptos y pensar que la Naturaleza es una especie de ingeniero. No se diseña la nicotina para que cumpla un fin, o que tenga una función (Lamarckismo), sino que fué una innovación espontánea que proporcionó a la planta de una nueva herramienta, aventajándose frente a sus competidores. En la Naturaleza nada tiene una finalidad, sino que forma parte de una red, un entramado en el que las cosas, simplemente, encajan. No todo tiene finalidad y a veces las aparentes finalidades aparecen con el tiempo, de modo insospechado. Otras cosas las pierden y, simplemente, están ahí. La Naturaleza no busca perfeccionar ni optimizar nada, carece de otro objetivo que no sea preservar lo que tiene. De hecho, la Bioquímica y la Fisiología serían un espanto para un ingeniero: aparentemente es un sistema diseñado por un loco, no optimizado, ineficiente en algunos casos, muy eficiente en otros, lleno de rutas extrañas, ciclos innecesarios y partes que se pueden suprimir.

En todo este lío bioquímico, surge la síntesis de nicotina. En algún momento, por un proceso llamado duplicación de genes, a partir de dos rutas metabólicas básicas en todos los seres vivos (la síntesis de la nicotinamida-adenina dinucleótido y la síntesis de poliaminas), la planta se encontró con una innovación que la proporcionó una gran arma defensiva, lo cual la hace tener un éxito de adaptación. Como decía antes, las plantas hablan entre ellas usando la Química. La ruta de síntesis de nicotina está regulada por algunos productos volátiles, como etileno y un compuesto de olor agradable llamado jasmonato. Cuando un herbívoro come unas hojas, la planta atacada libera jasmonato, avisando a las plantas circundantes de que hay un atacante; el tabaco, entonces, estimula la producción de nicotina, para envenenar al atacante.

Una planta de tabaco salvaje (llamada “tabaco azteca”) del sur de Norteamérica. Hay varias especies de tabaco y las cultivadas son variedades resultado de selección y cruzamientos a partir de especies salvajes.

El ancestro del tabaco que no generaba alcaloide, simplemente, no prevaleció. No todas las plantas generan nicotina: hay muchísimas defensas vegetales contra los depredadores. Todas son producto de los múltiples caminos y combinaciones que sigue el proceso de evolución. A su vez, los depredadores se adaptan a la defensa, y así sucesivamente, en un sistema dinámico. Por eso los ecosistemas evolucionan.

En esos caminos evolutivos, decíamos, una familia de plantas, las Solanáceas, generan la nicotina; ésta, curiosamente, es uno de los insecticidas más potentes que existen. La nicotina es un neurotóxico, es un agonista (una sustancia que activa) los receptores nicotínicos de acetilcolina. Estos receptores son parte del funcionamiento del sistema nervioso y esenciales en la comunicación entre el cerebro y los músculos. Cuando la nicotina alcanza el sistema nervioso del insecto, éste sufre primero excitación motora, seguida de descoordinación, parálisis y muerte. Como se puede imaginar, la nicotina se empleó como insecticida durante mucho tiempo. Además, es un insecticida “natural”…(la falacia de lo “natural”: no todo lo que es natural es bueno, sano o inocuo)

La nicotina, como es lógico, es muy efectiva contra plagas de plantas, como pulgones. De hecho, vosotros mismos podéis preparar un insecticida natural a base de nicotina; basta hervir el tabaco de varios cigarrillos en un cazo con agua acidulada con ácido sulfúrico, un chorro de vinagre o con una cucharada de ácido tartárico. Hay que usar suficiente tabaco para que el líquido quede oscuro. Después se añade un chorrito de jabón o lavavajillas. El líquido resultante se pulveriza sobre la planta con pulgones y éstos mueren rápidamente. Lo malo es que si lo pulverizas sobre un pájaro o tu perro, también puede morir.

La planta también usa al humano, no sólo el humano a la planta: el éxito evolutivo del tabaco

El problema que tiene el uso de la nicotina extraída de tabaco como insecticida es su extrema toxicidad. Si se hiciera ingerir a una persona la nicotina contenida en dos cigarrillos, moriría rápidamente. La dosis letal en humanos es de unos 40 miligramos de nicotina. Si se frotara la encía de un perro con los cristales de una de las fotos anteriores, éste moriría entre 5 y 35 minutos después. La toxicidad del tabaco se manifiesta incluso en personas no habituadas al humo del tabaco: una persona no fumadora puede sentir malestar digestivo y náuseas tras intentar fumar un cigarrillo, siendo éste el primer síntoma de una intoxicación por nicotina que podría ser letal si se fuera aumentando la dosis.

De hecho, la nicotina extraída para su uso como insecticida se ha utilizado a veces en asesinatos, en especial de fumadores, en los que era difícil encontrar la nicotina como evidencia. Una forma de matar con nicotina era añadiendo gotas de solución de nicotina sobre una herida o quemadura de la víctima. Ésta moría a los pocos minutos. Una vez se dió el caso de una niña de 6 años que murió tras la aplicación de una solución de nicotina para acabar con los piojos. La niña tenía una herida en la cabeza por la que absorbió el tóxico.

A pesar de ser un insecticida “natural” (o por eso mismo, ya que el producto natural es un tóxico no selectivo), el uso de la nicotina como insecticida agrario tuvo que prohibirse por la altísima toxicidad sobre todos los animales, en especial aves. Por ello se desarrollaron los insecticidas neonicotinoides, moléculas parecidas y con acción similar a la nicotina, pero que sólo actúan en insectos y son seguros para otros animales.

Nicotina y nornicotina naturales e imidacloprid, el insecticida neonicotinoide más conocido. El imidacloprid, por su estructura, es muy eficaz en insectos y muy poco tóxico para mamíferos.

Los neonicotinoides probablemente hayan salvado millones de vidas, gracias a las cosechas de frutas y verduras salvadas y la muerte de insectos dañinos. Pero también son un problema medioambiental y afectan a insectos beneficiosos, como las abejas o las mariquitas. Por ello, los neonicotinoides han sido prohibidos en aplicaciones agrarias y su uso está restringido a jardines y uso doméstico, como por ejemplo en la protección de perros contra parásitos.

Pero volvamos a la nicotina: esta sustancia ha proporcionado a la planta del tabaco un éxito evolutivo inesperado y ha puesto a millones de humanos a su servicio. El hábito del tabaquismo ha llevado al cultivo masivo de ésta planta, que pasó de ser una planta silvestre recolectada por diversos pueblos precolombinos, a gozar de los cuidados de los humanos, que se aseguran de su proliferación y que han creado variedades más resistentes, adaptables y productivas mediante cruzamientos. Es evolución en directo. 

Plantación de tabaco en Extremadura

Tabaquismo

El tabaco llegó a Europa a través de España y Portugal en 1559, como una de tantas maravillas de América. Y con el tabaco, empezó a extenderse el hábito de fumar. Al principio, el tabaco fué muy mal recibido en Europa. Se vió como una costumbre maloliente y satánica, eso de tragar humo se intuía insano y, de entrada, se prohibió estrictamente, tanto en España como en otros países europeos. Había severas penas de cárcel a quien fumase, vendiera o cultivase tabaco (¿os suena?). Sin embargo, rápidamente se vió que si, en lugar de prohibirlo, lo cual solo favorecía el mercado negro y la economía sumergida, se monopolizaba su producción y se cobraban grandes impuestos, podría transformarse el vicio en una gran fuente de ingresos. Los primeros en cultivarlo comercialmente fueron los ingleses, en la colonia norteamericana de Virginia en 1612. Poco después, España creó el Estanco de Tabaco en 1636, con el objetivo de regular la producción y comercio de tabaco, que se convirtió en una importante fuente de ingresos para Hacienda. Así, el tabaco pasó de ser una droga prohibida a ser un negocio legal sobre el que cobrar muchos impuestos y una de las bases económicas de provincias españolas en América, como Cuba, que se convirtió en el principal suministrador de tabaco a Europa.

Así se veía a los primeros fumadores en el siglo XVII. “El fumador” del pintor flamenco Joos van Craesbeeck, pintado hacia 1635.

Las grandes crisis humanas han sido impulsoras del incremento del consumo de tabaco. La Primera Guerra Mundial supuso un antes y después en el tabaquismo. En Estados Unidos se pasó de un consumo de 8.5 millones de cigarrillos en 1910 a 190 millones de cigarrillos anuales después de la guerra y la Gran Depresión. Tan solo ahora, que los gobiernos han visto que fomentar el consumo de tabaco para ingresar más impuestos no es tan buen negocio, ya que el gasto social y sanitario que provoca consume los impuestos que genera, es cuando comienzan las campañas anti-tabaco y las leyes de protección a los fumadores pasivos. Sabemos que la prohibición no disminuye el consumo. Lo que sí es eficaz es la educación y el rechazo social al fumador. Sobre la educación, basta con consultar los datos del INE para constatarlo: el 50% de los hombres y el 36% de las mujeres menores de 45 años y que solo tienen estudios primarios padecen tabaquismo. El porcentaje baja a menos del 20% en personas con estudios universitarios. Independientemente de eso, cuando termine 2018, más de 52000 españoles habrán muerto por causas relacionadas directamente con el tabaquismo; los fumadores habrán costado al erario público más de 8000 millones de euros en gasto sanitario siendo el tabaquismo, entonces, un acto de incivismo y falta de solidaridad. En todo el mundo, unos 18 millones de personas habrán muerto por tabaquismo, y los consumidores de tabaco en general verán reducida su esperanza de vida entre 5 y 10 años. Esto es un genocidio perpetrado por los productores de tabaco, permitido por los gobiernos y causado únicamente por la avaricia y la irresponsabilidad.

Y, así, la planta de tabaco encontró su gran éxito evolutivo: la adicción a la nicotina de los humanos los convierte en sus marionetas, fieles cuidadores y protectores de la planta, que pasó de los bosques mesoamericanos a cultivarse en grandes plantaciones por todo el mundo. Y, a cambio de sus cuidados, la planta solo les proporciona enfermedad, veneno y mal aliento. ¿acaso no son “inteligentes” las plantas?. Así funciona la evolución: hemos asistido a un ejemplo de cómo las plantas han llegado a utilizar a los animales para su reproducción desde hace millones de años: generan sustancias olorosas y colores que atraen polinizadores, azúcares que atraen animales que se alimentan de sus frutos, ayudando a esparcir sus semillas, y, por último, su mejor negocio, sustancias psicoactivas que engañan a los humanos, que acaban cultivándolas y cuidandolas a cambio, tan solo, de mala salud.

Esta imagen resume el cálculo que hizo el gobierno de Uganda sobre el tabaco y los impuestos: por cada chelín ugandés que el gobierno ingresa por impuestos sobre el tabaco, gasta 4 chelines en tratamientos y costes sociales de enfermedades producidas por el tabaquismo. Esta (y no la salud de los no fumadores) es la principal razón por la que gobiernos comienzan las campañas antitabaco.

Pero no os dejéis engañar por el modo de pensar de los humanos, que muestro en el párrafo anterior. Como decía, la Naturaleza no tiene objetivo; Si nos referimos a ello usando el concepto confuso de función que se usa normalmente, incluso por muchos profesores, deberíamos decir que la función de la nicotina es intoxicar humanos y convertirlos en zombies cultivadores y protectores de la planta, ¿verdad?. Pero, recuerda: en la Naturaleza las cosas no funcionan así. Simplemente, hay adaptaciones e interacciones beneficiosas para algunos organismos, rutas bioquímicas que surgen por la construcción de nuevos enzimas (una especie de Lego en el que la combinación de piezas da lugar a nuevos productos) y que, algunas veces, da lugar a una ventaja evolutiva. En el caso de la nicotina, la ventaja evolutiva para la planta ha sido definitiva al cruzarse con la evolución humana, debido a los efectos en el cerebro de mamíferos al usar dosis sub-letales. La nicotina tiene varias funciones, pero como he intentado mostrarte, no tiene una finalidad: simplemente está ahí. Es en el entramado ecológico donde todo encaja y de donde surgen las funciones o los papeles que juegan, no es la necesidad la que crea la función.

Precisamente por la teleonomía de la Naturaleza, hay cientos de rutas bioquímicas fascinantes de las que carecemos los animales y que existen en las plantas, los verdaderos organismos superiores del planeta. Y no solo hay venenos como la nicotina. Ellas también proporcionan la base para muchísimos medicamentos. La aspirina, por ejemplo, es uno de los primeros fármacos creados a base de mejorar un producto natural vegetal: el ácido salicílico. Estamos en paz.

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