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Evolución de las sustancias psicoactivas en la naturaleza

Difícilmente alguien con un poco de información niegue que hay un montón de problemas asociados a las drogas, asuntos que deben ser resueltos lo antes posible por sus implicancias sociales, sanitarias y económicas. Este no es un problema de los animales que viven en el bosque, de las plantas que habitan las montañas y mucho menos de las bacterias que se regocijan en la fumarola de un géiser. Definitivamente, este es un problema de la humanidad. Pero los seres humanos no somos una entidad separada de la Naturaleza y, por lo tanto, estamos regidos por las mismas leyes biológicas que el resto de los seres vivos que habitan este planeta.

Antes de arrancar con toda esta historia, es importante ponernos de acuerdo en algo: el término “drogas” encierra un concepto estigmatizante y extremadamente poco preciso, ya que esta palabra no sólo abarca un grupo enorme de compuestos químicos que hacen una infinidad de cosas (como los antibióticos o el ibuprofeno), sino que además su uso genera una ilusión en la población general de que el alcohol, el tabaco o la cafeína, por ejemplo, no forman parte de la abultada montaña de sustancias que identificamos como “las drogas”.

Lo correcto sería usar el concepto de “sustancias psicoactivas”, que abarca aquellos compuestos químicos que son capaces de cambiar el modo en que funciona la mente, como alterar las sensaciones de dolor y placer, el estado de ánimo, la conciencia, la percepción, la capacidad de pensar y de ser creativos, el estado de alerta y otras funciones psicológicas (HOC, 2011). Sin embargo, a lo largo de este libro vamos a utilizar ambos términos debido a la costumbre del uso de la palabra “droga”, aunque esperamos que el progreso en la lectura cumpla con su cometido: identificar e incluir en esa misma gran bolsa conceptual el alcohol, el tabaco, el LSD, los antidepresivos, los solventes, el paco, la marihuana, el éxtasis, la heroína, los ansiolíticos y, por qué no, las grasas o el azúcar (que también tienen poder adictivo y son causa de enfermedades que afectan a millones de personas).

Sustancias psicoactivas de acuerdo con su efecto en el cerebro:

Depresores: alcohol, ansiolíticos, opioides, medicación para el sueño, sedantes en general.

Estimulantes: nicotina, cafeína, cocaína, anfetaminas.

Psiquiátricos: antipsicóticos, antidepresivos, estabilizantes del ánimo.

Psicodélicos: LSD, psilocibina, mescalina, ayahuasca.

Cannabis.

Basado en (HOC, 2011).

Si bien el consumo de drogas en sí mismo fue considerado oficialmente un problema hace poco más de cien años, la escala de tiempo que comprende la aparición de las sustancias psicoactivas y el desarrollo de las partes del cerebro implicadas en la adicción a lo largo de la evolución del ser humano (y de los mamíferos en general), es mucho mayor. El estudio de las sustancias desde la mirada de la biología resulta extremadamente interesante, ya que observar el tema desde una perspectiva puramente antropocéntrica nos otorgaría una visión limitada de la historia de las sustancias y de la historia de la vida.

Una observación antropocéntrica puede llevarnos a asumir que estas sustancias existen en la Naturaleza y están ahí “para servir al hombre”. Para algunas culturas, las plantas y hongos fueron puestos por deidades para que el humano las explore y conozca nuevos mundos, como es el caso del San Pedro (algo así como el mayordomo del cielo), nombre dado a varias especies de cactus del género Trichocereus que habitan la Cordillera de los Andes de América del Sur. Sin embargo, lo que sabemos hoy sobre la historia de la vida nos aleja dramáticamente de una Nada en biología tiene sentido si
no es a la luz de la Evolución.
// Theodosius Dobzhansky
(pionero de la genética moderna)
perspectiva teleológica (o sea que va hacia algún lugar, que tiene un propósito, un objetivo) y nos acerca a la idea de que las sustancias no están ahí para nada, sino que, a lo sumo, con el paso del tiempo podemos tratar de desenmarañar las relaciones entre esas sustancias, los organismos que las producen y los organismos con los que ellos comparten el ecosistema para intentar reconstruir la historia de las sustancias psicoactivas en la Naturaleza.

¿Por qué plantas, hongos e incluso otros organismos producen sustancias psicoactivas? ¿Fue el ser humano el descubridor de sus efectos?

Evolution, baby

A diferencia de quienes consideraban que los seres vivos que habitaban la Tierra habían sido creados tal cual son, los naturalistas del siglo XIX sospechaban (aun a pesar de sus creencias religiosas) que en realidad ocurrían cambios a lo largo del tiempo que iban transformando las especies. Casi en simultáneo y de manera independiente, Charles Darwin y Alfred Russel Wallace desarrollaron la Teoría de la Evolución por Selección Natural, la cual fue pulida y mejorada con el pasar de los años y la suma de evidencias científicas desde múltiples disciplinas, que le dieron solidez y contundencia.

Esta teoría plantea que cuando los organismos se reproducen, la descendencia hereda ciertos atributos o características de sus progenitores que varían al azar entre los individuos de esa nueva camada (esto incluye cualquier tipo de característica: anatómica, metabólica, comportamental, etc.). Si cierto atributo heredado les proporciona alguna ventaja en el contexto en el que se desarrollan, entonces esos individuos tienen más chances de sobrevivir y de reproducirse que aquellos que no lo presentan, y transmiten a su descendencia esa característica que los hizo más aptos en ese contexto particular. Por ejemplo, un insecto que vive en un bosque hereda una mancha verde por una mutación generada durante el proceso felizmente imperfecto que es el pasaje de genes de padres a hijos, lo cual reduce sus probabilidades de ser el almuerzo de un pájaro por estar mejor camuflado que los otros insectos sin manchas verdes. En cambio, el hermano del insecto anterior hereda una mancha color rojo rubí como la de su madre, pero mucho más grande, haciéndolo muy llamativo en el entorno del bosque, lo que convierte esa mancha roja en una variante con menor ventaja adaptativa al medio y le dará a este organismo menos chances de sobrevivir y reproducirse. De esta manera, la variante menos ventajosa se verá desfavorecida al punto de desaparecer por completo (o casi por completo), mientras que las variantes más ventajosas se establecerán y se expresarán en la mayoría de los individuos.

Claro que este proceso en general suele ser gradual y se va produciendo a lo largo no de una, sino de muchísimas generaciones. Así, cada organismo vivo actual es el último (en realidad, el más reciente) eslabón de una larga cadena de procesos selectivos y/o azarosos que comenzó hace unos tres mil ochocientos millones de años, cuando arrancó todo esto que llamamos “vida”.

Pero la Evolución no es un proceso premeditado ni intenta cumplir objetivos. Lejos de ser teleológica, la evolución está determinada por una mezcla de pasado, azar y selección; no es un acto de diseño deliberado y tironeado desde el futuro. Una característica actual Cuenta la leyenda que, si Wallace no le hubiera contado en una carta sus ideas acerca de cómo se originan las nuevas variedades de seres vivos, Darwin nunca habría publicado su famoso libro El origen de las especies por medio de la Selección Natural. que le brinde una ventaja a una especie, como tener plumas, de ninguna manera se originó para volar. Las plumas podrían haber surgido originalmente en algunos dinosaurios al azar y ser seleccionadas por resultar más ventajosas para retener el calor. Luego de una enorme cantidad de generaciones, de variabilidad por azar y posterior selección en manos del ambiente, eventualmente esa característica devino en un uso dramáticamente distinto del original: el vuelo. Trasladando esta idea a la producción de sustancias psicoactivas en plantas y llevándolo un poco al absurdo, el tetrahidrocannabinol (THC) no se originó para que la planta de marihuana sea un condimento cognitivo de nuestra especie, sino que se originó por azar, se mantuvo presente en la especie porque tenía características que le ofrecían una ventaja adaptativa –o, por lo menos, porque no le generaban una desventaja– y eventualmente el hombre la descubrió y empezó a utilizarla.

A veces, un mismo atributo resulta ser tan ventajoso para las especies que se fija varias veces de manera independiente (o semiindependiente, si pensamos que pueden venir de especies cercanas). Un ejemplo de esto es la cafeína, presente en los frutos del café (Coffea arabica), las hojas del té (Camelia sinensis), la yerba mate (Ilex paraguariensis) y las flores de cítricos (Citrus spp.). A este fenómeno se lo denomina “evolución convergente” y es el mismo motivo por el cual, durante la historia de la vida, el concepto de “alas” apareció en animales de linajes totalmente diferentes (aves, insectos y mamíferos).

Sin querer queriendo

Las sustancias psicoactivas generadas en la Naturaleza están clasificadas dentro de un gran grupo llamado “metabolitos secundarios”, “productos naturales” o “fitoquímicos” (Wink, 2003). El nombre de “secundarios” fue puesto en una época para Conservar la biodiversidad mediante el uso racional de los recursos naturales y protegiendo los ecosistemas nos permitirá seguir explorando los posibles metabolitos especializados escondidos por ahí que aún no hemos encontrado. Tratemos mejor al planeta ;) diferenciar los compuestos que se creían los únicos esenciales para la vida (carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos) de aquellos que se pensaba que no tenían un rol fundamental. Pero el tiempo y la ciencia los reivindicaron al encontrar que poseen muchísima utilidad para los organismos y además representan la fuente más abundante de potenciales fármacos, ganándose así el nombre de “metabolitos especializados” (químicamente se engloban en alcaloides, terpenos y flavonoides, entre otros). Existen muchísimos de estos y solamente en las plantas se estimaron unos doscientos mil, aunque es probable que el número sea bastante mayor dado que se han estudiado relativamente pocas especies y que muchos de estos compuestos no son fáciles de detectar debido a sus bajas concentraciones.

Estamos bastante convencidos de que la principal función que poseen estas sustancias es la de evitar el consumo de los predadores, algo fundamental si sos una planta o un hongo que no puede salir corriendo cuando te están comiendo. Mientras que en algunas plantas se desarrollaron estructuras que protegen los tejidos más vulnerables –como una capa dura en una hoja poco sabrosa para los herbívoros, o espinas–, en otras se seleccionó un sistema de defensa químico, aunque en muchas conviven ambos mecanismos.

La defensa con sustancias se basa en reducir o evitar que un depredador se coma alguna parte importante del organismo mediante el almacenamiento o liberación de metabolitos secundarios, y la manera en que funciona depende del tipo Una misma sustancia puede tener efectos diferentes según el animal que la consume. de compuesto y del predador, ya que mientras una misma sustancia puede ser simplemente desagradable al paladar de un herbívoro, para otros puede resultar mortal. En otros casos, la cosa se pone compleja e interesante porque algunas sustancias tienen la capacidad de interferir en el funcionamiento del cerebro y modificar el comportamiento de los depredadores.

Defensa alcaloide

Los alcaloides son el grupo de metabolitos especializados más abundante en la Naturaleza. Entre ellos existen algunos que funcionan muy bien como espanta-predadores. La Nicotiana attenuata es una planta de tabaco salvaje de Norteamérica que puede servirnos muy bien como ejemplo. En su estado natural, es atacada por unos veinte predadores diferentes (desde mamíferos hasta insectos y parásitos La producción de los metabolitos secundarios no es un proceso gratuito ni barato, sino que implica un gran costo energético, lo que indica que posiblemente fue seleccionado a lo largo de la evolución porque le otorga a la planta alguna ventaja adaptativa. intracelulares) y, como estrategia de defensa, la planta es capaz de concentrar el alcaloide nicotina en sus partes más valiosas y delicadas (como hojas jóvenes, tallos y órganos reproductivos). Al modificarla genéticamente para que produzca menos nicotina, la planta sufre un mayor ataque por parte de los herbívoros, dando como resultado una enorme pérdida de hojas y hasta su muerte. Mientras que, en un experimento inverso, el aumento de nicotina en las hojas reduce el ataque de uno de sus predadores principales (el gusano del tabaco), causando un aumento de la supervivencia de la planta.

Los alcaloides que posee el cardón del valle (Trichocereus terscheckii, pariente del San Pedro) −entre ellos, la mescalina− disminuyen el ataque de unas moscas chiquitas cuyas larvas se alimentan de los tejidos jugosos del cactus. Pero en los desiertos las moscas no son sus únicos La cocaína y la cafeína son otros ejemplos de alcaloides con propiedades insecticidas. predadores, particularmente durante la época seca, cuando algunos animales –como el guanaco y el burro salvaje– esquivan sus espinas para alimentarse y obtener agua de sus tejidos. No tenemos certeza de si estos animales quedan viendo pumas de colores por un largo rato, pero quizás este comportamiento haya servido de inspiración al hombre para incursionar en el mágico mundo de la mescalina, de la misma manera que las cabras que consumían granos de café nos llevaron hacia el líquido despertador.

La psilocibina, otro metabolito especializado, es un alcaloide psicoactivo producido por unas doscientas especies de hongos distribuidos en todo el mundo, mayormente en las selvas tropicales y subtropicales. Esta sustancia forma parte del grupo de las triptaminas, un conjunto de compuestos con gran capacidad insecticida. Tiene sentido si nos percatamos de que las selvas y los bosques están llenos de organismos dispuestos a comerse todo lo que encuentren (Thomas y otros, 1998). Sin embargo, a pesar de que la psilocibina tenga la capacidad de inducir estados alterados de conciencia en seres humanos, ese sistema de defensa no funciona sobre nosotros por ser prácticamente inocua en términos toxicológicos.

Pero como la Naturaleza es increíble y nunca deja de sorprendernos, hay algunos casos en los que la alteración del comportamiento de un animal, causada por la sustancia psicoactiva, A pesar del uso habitual de la marihuana por parte del hombre, poco se conoce sobre el rol que poseen sus sustancias psicoactivas en la planta. Estos compuestos, que no son alcaloides, se encuentran en unas glándulas situadas principalmente en las hojas y las flores. Algunos investigadores sugieren que podrían tener la función de espantar a los herbívoros o a diferentes agentes infecciosos. (Shoyamma, 2008) comenzó a ser ventajosa para la planta. Las abejas que visitan las flores de cítricos (cuyo néctar posee cafeína) tienden a volver a esas flores, lo que tendría un efecto positivo sobre la planta al incrementar la polinización y, por ende, la producción de semillas (Couvillon y otros, 2015). Otro caso interesante es el del café más caro del mundo, que proviene de los frutos de café que se encuentran en las heces de la gineta que habita las selvas del Sudeste Asiático (pariente de los gatos y las mangostas). Aparentemente, la presencia de cafeína en estas plantas induce su consumo, lo cual favorece la dispersión de sus frutos y sacar su polen, al mismo tiempo que el animal obtiene su alimento.

Si bien hasta el momento la evidencia indica que las sustancias psicoactivas que se encuentran en las plantas funcionan como método antipredación, algunos estudios recientes muestran otra función. En los últimos años se ha descubierto que las plantas poseen un sistema de comunicación interno mucho más complejo de lo que se pensaba y presentan tanto señales químicas como electroquímicas. Resulta interesante que, a pesar de no poseer un sistema nervioso que les otorgue capacidades cognitivas y de sintiencia como las del reino animal, sustancias que actúan como neurotransmisores en los animales (particularmente el GABA) están presentes en las plantas y poseen un rol en la transmisión de la información, al igual que la auxina, una importante hormona vegetal.

Selva loca

Pero si la defensa de las plantas y los hongos hubiese sido 100% efectiva, ningún ser vivo las consumiría. Es posible que la necesidad de alimentos en períodos de escasez forzara a los animales a comer lo que sea a pesar de los efectos adversos, y los que sobrevivían a ellos iban heredando ese atributo. La producción de defensas químicas podría haber disparado una carrera armamentista entre las plantas y sus predadores, llegando en algunos casos a que los animales (principalmente los insectos, pero también otros grupos, como los mamíferos) adoptaran herramientas para especializarse en el consumo de grupos muy particulares de plantas (Sullivan y Hagen, 2002).

Si bien la ingesta de plantas y hongos con sustancias psicoactivas por parte de los animales se podría haber originado por presión ambiental (algo tenían que comer) y por las propiedades medicinales que tienen algunos compuestos presentes en esos mismos organismos, el consumo recreacional de sustancias psicoactivas en animales podría ser más frecuente de lo que imaginamos (Haynes, 2010). En las Montañas Rocosas de Canadá se ha visto al carnero cimarrón salvaje tomar grandes riesgos para alcanzar un tipo de liquen con aparentes propiedades alucinógenas. En África, la caída al suelo y fermentación de la fruta del árbol de marula (Sclerocarya birrea) es un motivo frecuente de embriaguez de muchos animales, particularmente monos (primos a los que, aparentemente, el alcohol les da tanta curiosidad como a nosotros). En el Congo se observaron mandriles y gorilas ingiriendo pequeñas cantidades de las raíces de la planta iboga (Tabernanthe iboga), un potente alucinógeno. Por su lado, el khat (Catha edulis), un árbol de Medio Oriente popular por sus propiedades estimulantes, parece haber sido consumido por cabras antes que por humanos (Ismail y Tamir, 2006).

Si bien resulta más lógico que el consumo de sustancias psicoactivas sea un hábito de los animales herbívoros y omnívoros, también los carnívoros parecen haber incursionado en aventuras psicoactivas. Un caso muy interesante es el del jaguar (o yaguareté), el felino más grande de América. Existen reportes de observaciones de consumo de la enredadera Banisteriopsis caapi, una de las dos plantas utilizadas por los pueblos amazónicos para producir ayahuasca en rituales chamánicos (Rood, 2008). Este caso es bastante difícil de explicar por el tipo de dieta que tiene el yaguareté. Sabemos que la enredadera posee algunos alcaloides que, en altas dosis, son capaces de inducir vómitos y diarrea, algo frecuente durante los rituales chamánicos, por lo que una posibilidad es que el jaguar busque purgar su sistema digestivo tal como lo hacen los gatos y perros con el pasto. Aunque las filmaciones de jaguares rodando en el suelo después de haber comido la enredadera nos sugieren que además de purgarse, existe la posibilidad de que simplemente lo disfruten.

Amanita muscaria, un hongo de color rojo brillante con puntitos blancos y aspecto simpático, es nativo de los bosques fríos del hemisferio norte, aunque hoy podemos encontrarlo hasta en las sierras de Córdoba creciendo bajo los bosques de pinos. Se trata de un hongo que contiene un potente alucinógeno llamado “muscimol” y que es consumido ávidamente por los renos en el hemisferio norte. Al parecer, los chamanes de la comunidad Sami (Siberia) recolectaban e ingerían la orina de los renos después de que estos consumieran los hongos, generando un estado alucinógeno potente. No es descabellado, entonces, pensar que detrás del mito de un Papá Noel volando por los cielos en un trineo tirado por renos se encuentren los efectos de este hongo.

Que la sustancia no te tape el bosque

La evolución de la vida en la Tierra es un proceso maravilloso de conocer, y que aún no hemos explorado en su total profundidad. A pesar de disponer de plantas y hongos al alcance de la mano para desarmarlos y analizarlos, estos son protagonistas de un conjunto de fenómenos (entre ellos, el uso de los metabolitos especializados) que arrastran desde hace millones de años y que no pueden hacer menos que fascinarnos.

Si bien en el capítulo nos enfocamos en plantas y hongos, es importante rescatar que han sido encontradas sustancias psicoactivas en otros organismos, como la piel de algunos anfibios, insectos y peces. Los lémures y capuchinos tienen la costumbre de frotarse el cuerpo con un milpiés que, cuando es molestado, libera sustancias tóxicas que sirven para alejar a los parásitos de estos simpáticos monitos. Después de realizar esta práctica, se los ve más sociables y tranquilos.

Es difícil saber exactamente cuándo comenzó esta relación entre sustancias psicoactivas y animales, pero si tenemos en cuenta que los mamíferos datan del período Triásico (hace unos doscientos millones de años), es posible estimar que la interacción entre plantas, hongos y animales mediada por estas sustancias tiene quizá decenas (o hasta centenas) de millones de años de antigüedad. Podríamos decir que la presencia de sustancias psicoactivas y su uso en la Naturaleza claramente precede la aparición del hombre en nuestro planeta.

Referencias
Bibliográficas

Couvillon, M. J. y otros (2015). “Caffeinated Forage Tricks Honeybees into Increasing Foraging and Recruitment Behaviors”. Curr Biol, 25(21): 2815-2818.

Haynes, A. (2010). “The Animal World has its Junkies Too”. Pharm J, 285: 723.

Health Officers Council of British Columbia (HOC) (2011). Public Health Perspectives for Regulating Psychoactive Substances. Victoria, BC: HOC.

Ismail, M. y Tamir, B. (2006). “Acceptability and Growth of Goats Fed with Khat (Catha edulis) Leftover as a Sole Diet and Supplement”. Tropical Science, 46(4): 185-188.

Rood, R. (2008). “Reassessing the Cultural and Psychopharmacological Significance of Banisteriopsis Caapi: Preparation, Classification and Use Among the Piaroa of Southern Venezuela”. J Psychoactive Drugs, 40(3): 301-307.

Shoyamma, Y. (2008). “Cannabinoids Act as Necrosis-Inducing Factors in Cannabis Sativa”. Plant Signal Behav, 3(12): 1111-1112.

Sullivan, R. J. y Hagen, E. H. (2002). “Psychotropic Substance-seeking: Evolutionary Pathology or Adaptation?”. Addiction, 97(4): 389-400.

Thomas, J. C. y otros (1998).“The Indole Alkaloid Tryptamine Impairs Reproduction in Drosophila Melanogaster”. J Econ Entomol, 91(4): 841-846.

Wink, M. (2003). “Evolution of Secondary Metabolites from an Ecological and Molecular Phylogenetic Perspective”. Phytochemistry, 64(1): 3-19.

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Diego Gurvich

Diego Gurvich

Biólogo y Doctor en Ciencias Biológicas. Investigador del CONICET y Profesor en la Universidad Nacional de Córdoba.

Ezequiel Arrieta

Ezequiel Arrieta

Médico y Becario Doctoral del CONICET en el Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (IMBIV-CONICET). Miembro de El Gato y La Caja.

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