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Las flores del futuro

29 septiembre, 2010 26 comentarios

Science is my territory, but science fiction is the landscape of my dreams.

Freeman Dyson

La ciencia ficción, un género literario que nos permite explorar infinitos futuros concebibles desde una perspectiva imaginativa asentada en la ciencia, debería ser frecuentada por todos los científicos. En mi opinión, constituye una poderosa herramienta para especular en torno a la tecnociencia y su impacto social. Además de su vertiente puramente lúdica, sus capacidades prospectivas, admonitorias, alegóricas, experimentales y didácticas son realmente sorprendentes. Me atrevería a decir que las obras especulativas de ciencia ficción a menudo aportan más intuición sobre los mundos pasados y futuros que cualquier tratado sociológico, porque la intuición requiere imaginación.

La ciencia ficción nace ya con todas sus características actuales de la genial mano de Herbert George Wells (1866-1946). A pesar de una infancia dickensiana, este man of genius logró abrirse camino en el mundo académico gracias a su preclara inteligencia que le permitió estudiar biología con Thomas Henry Huxley. En 1895 publicó The Time Machine y le siguieron en rápida y prodigiosa sucesión The Island of Doctor Moreau (1896), The Invisible Man (1897), The War of the Worlds (1898) y The First Men in the Moon (1901). No conozco de otro literato que escribiese tantas obras maestras en tan poco tiempo. Obras que han encendido la imaginación de generaciones enteras. Borges llegaría a escribir “De la vasta y diversa biblioteca que nos dejó, nada me gusta más que su narración de algunos milagros atroces. The Time Machine, The Island of Dr. Moreau, The Plattner Story, The First Men in the Moon. Son los primeros libros que yo leí; tal vez serán los últimos… [Espero sinceramente que lo fueran] Pienso que habrán de incorporarse, como la fórmula de Teseo o la de Ahasverus, a la memoria general de la especie y que se multiplicarán en su ámbito, más allá de los términos de la gloria de quien los escribió, más allá de la muerte del idioma en que fueron escritos[1].

Edición anotada de Penguin Classics (2005)

Este año se han cumplido 115 años de la publicación de una de sus mejores creaciones, The Time Machine, y que este verano he tenido la oportunidad de volver a leer, esta vez en versión original. Se trata sin duda de una de las más sombrías visiones del futuro humano que se hayan imaginado. Escritores posteriores como Aldous Huxley (nieto del profesor de Wells) o George Orwells escribirían sus propias visiones desagradable del futuro, pero en mi humilde opinión ninguna iguala a The Time Machine como obra de arte. En ella el Viajero del Tiempo se encuentra con que en el año 802.701 E.C. la especie humana ha divergido en dos especies antagónicas. Elois y Morlocks. Los Elois son bellas criaturas frugívoras de naturaleza infantil, pero estúpidos, débiles e inútiles. Los carnívoros Morlocks, repugnantes criaturas albinas que viven en laberínticas y mecanizadas ciudades subterráneas, crían a los Elois como a ganado en una superficie que ha devenido un paraíso terrenal gracias a la aplicación sistemática del conocimiento científico en un pasado ya mítico. En las noches sin luna, los Morlocks salen a la superficie y bajo la débil luz de las estrellas devoran a los atemorizados Elois que tratan de refugiarse inútilmente en gigantescos, pero decadentes palacios. El Viajero del Tiempo finalmente regresa del porvenir trayendo dos flores marchitas que florecerán al cabo de milenios, unas flores que dieron mucho que pensar a Borges. “Más increíble que una flor celestial o que la flor de un sueño es la flor futura, la contradictoria flor cuyos átomos ahora ocupan otros lugares y no se combinaron aún” escribió el argentino[2].

Morlocks en la versión fílmica de George Pal (1960)

El propósito de Wells con esta dramática novela no era predecir, sino advertir. Utilizando su talento como escritor, imaginó posibles futuros para ampliar nuestra cosmovisión, pero también para cargarnos de responsabilidades de índole moral. Wells fue el primer escritor que sitúo a sus protagonistas, con sus pasiones y debilidades, en el contexto de la evolución darwiniana, combinando su comprensión del alma humana con su abierta hostilidad hacia los atavismos de nuestra especie. En su opinión, una especie imperfecta cuyas flaquezas internas, más que las calamidades externas, podían abocarla a un trágico final. Lo cierto es que Wells estaba profundamente enfurecido con nuestra especie por sus locuras, especialmente con el capitalismo cuyas miserias había sufrido en sus carnes bajo la forma del sistema de clases victoriano. Un sistema en el que los desheredados se veían arrastrados a una vida de ignorancia, brutalidad y fealdad, y en el que los refinamientos de la cultura y el arte eran territorio exclusivo de los indolentes burgueses. Wells advertía a sus lectores, principalmente de las clases altas, de que la iniquidad de su sociedad los conduciría a un mundo horrible de crueldad extrema. Realmente es imposible conocer si la pluma de Wells consiguió cambiar directamente algo las cosas, pero me gustaría pensar que si. Desde la publicación de The Time Machine, un éxito de ventas, y hasta su muerte en 1946, Wells se convirtió en uno de los escritores más leídos sobre temas sociales en Inglaterra. Durante esos 51 años abogó incansablemente, junto a sus colegas de la Fabian Society, por el socialismo, la ciencia, el progreso tecnológico y los derechos de la mujer. Wells fue sin duda an important liberator of thought and action en palabras de Bertrand Russell.

El futuro es impredecible, pero quiero creer que no nos espera ninguna pesadilla similar a las imaginadas por Wells. Espero que aquello que hay de noble en nosotros (en innumerables momento dudo de esa nobleza pero entonces leo alguna historia similar a ésta y me convenzo, iluso de mi, en lo contrario) acabe prevaleciendo sobre nuestros demonios. Os dejo con las palabras finales del narrador de The Time Machine, y con su confort:

But to me the future is still blank –is a vast ignorance, lit at a few casual places by the memory of his story [la del Viajero del Tiempo]. And I have by me, for my comfort, two strange white flowers –shrivelled now, and brown and flat and brittle- to witness that even when mind and strength had gone, gratitude and a mutual tenderness still lived on in the heart of man.


[1] “El primer Wells”, en Otras Inquisiciones.

[2] “La flor de Coleridge”, en Otras Inquisiciones.

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La (a)simetría del Universo.

Es una noción intuitiva que nuestro universo es simétrico. Podemos visualizar un paisaje y su imagen especular, y desconocer cuál de las dos es la imagen original. No porque ambas existan, sino porque ambas pueden existir. No tenemos por qué suponer que un determinado ente natural no pueda ser posible si cambiamos su derecha por su izquierda y viceversa. 

Sin embargo, sabemos que la asimetría existe. De hecho, el ejemplo más sencillo es que nosotros mismos somos asimétricos. Pero, al reflexionar sobre ello, nos damos cuenta de que no hay ninguna razón por la que debamos pensar que no podríamos ser precisamente como lo sería nuestra imagen en el espejo. Por supuesto, me estoy refiriendo a nuestra imagen macroscópica. 

Por otra parte, sí que es cierto que la vida tal y como la conocemos es intrínsecamente asimétrica. Aunque no podamos visualizarlo a simple vista, podemos llegar a comprobar cómo nuestra imagen especular, o la de cualquier otro ser, no puede aparecer como resultado de la historia evolutiva de la vida en la Tierra (o al menos, esto sería tremendamente improbable). Esto es debido a que todos los organismos terrestres partimos de un ancestro común intrínsecamente asimétrico en sus componentes bioquímicos más simples. 

D-Alanina y L-Alanina

 Una mirada a la organización estructural de estas moléculas nos revela que tanto los aminoácidos como los hidratos de carbono de todos los habitantes de nuestro planeta son, en su inmensa mayoría, de un sólo tipo. Esto significa que no encontraremos en la naturaleza la imagen especular de los aminoácidos y azúcares que componen nuestras estructuras celulares. Por lo tanto, si dispusiésemos de un zoom adecuado, podríamos distinguir a un ser terrestre de su imagen en el espejo.

 ¿Significa esto que dicha imagen no podría existir? La respuesta es no. Habría sido perfectamente plausible que el ancestro común a todos los organismos actuales hubiese poseído D-aminoácidos y L-azúcares como componentes más básicos de su estructura, en lugar de L-aminoácidos y D-azúcares, que son los habituales para todos los seres vivos. Podemos suponer que existía una probabilidad aproximada de 0.5 de cada una de las posibilidades, y la nuestra resultó ser la que se fijó. 

Por lo tanto, no podemos decir que en nuestro universo un proceso que ocurre de derecha a izquierda no pueda ocurrir de izquierda a derecha. ¿O sí? 

En los años 50, unos chavales chino-americanos, los físicos teóricos Chen Ning Yang y Tsung-Dao Lee, hicieron una observación inesperada: la simetría no se conserva en las interacciones nucleares débiles. Es decir, estas interacciones sólo ocurren en un determinado sentido en nuestro Universo. Una de las consecuencias de esta violación de la simetría consiste en que, dado un átomo concreto, los electrones tienden a brotar de él por uno de sus polos. El experimento clave, sugerido por Yang y Lee, que demostró que las conclusiones extraídas por estos autores eran correctas, fue llevado a cabo en 1956 por la también física chino-americana Chien-Shiung Wu, quien mostró que núcleos de cobalto 60 orientados en la misma dirección emitían electrones sólo por uno de sus polos. El mismo año de la publicación de los resultados recibieron Yang y Lee el Premio Nobel de Física (tal vez injustamente, Wu no fue premiada), lo que les convirtió en unos de los laureados más jóvenes de la historia (31 y 35 años, respectivamente). 

Más tarde se admitió a través de estudios teóricos que las interacciones nucleares débiles sí mantienen la simetría de una cierta manera. Pero para ello se requiere invertir la carga y el fluir del tiempo. Es decir, la imagen en el espejo será posible si invertimos la carga de las particulas (electrones por positrones) y recorremos el tiempo hacia atrás. 

Podemos deducir, con todo esto, que nuestro Universo sí es intrínsecamente asimétrico. Existe la posibilidad de distinguir, por tanto, lo real de lo especular, si somos capaces de observar el sentido en que se producen las interacciones nucleares débiles. Mientras no podamos hacerlo, podremos intercambiar libremente derecha e izquierda y seguiremos observando un Universo plausible, siempre y cuando no afecten a nuestra visión este tipo de interacción nuclear. La influencia que ello ha podido suponer en el origen y desarrollo de la vida en nuestro planeta y en otros procesos ha sido discutida por varios autores. Después de todo esto, ¿no os remueve un poco por dentro pensar que en el Universo es, en sí mismo, asimétrico? 

PS: Ésta y otras apasionantes cuestiones son tratadas por el gran Isaac Asimov, en su libro de ensayos El electrón es zurdo y otros ensayos científicos. Con su estilo característico, Asimov consigue acercar conceptos en ocasiones complejos a un lector no especializado y, como siempre, sus esfuerzos por ayudarnos a comprender mejor el Universo son exitosos. Altamente recomendada, como casi todas sus posibles lecturas (aunque puede que no haya tiempo en una vida humana para leer todo lo que el Buen doctor dejó como legado).

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Oparin y el origen de la vida

El origen de la vida es, sin duda, una cuestión que surge inevitablemente en cualquier mente inquieta y que ha sido tratada desde todos los ángulos por una multitud de religiosos, filósofos y científicos a lo largo de la historia. Hoy en día, si bien estamos más cerca de la respuesta, aún se mantiene inexpugnable.

Uno de los mayores hitos en el desarrollo del conocimiento en torno al origen de la vida fue el marcado por la obra de Aleksandr Oparin (1894-1980), un bioquímico soviético que eliminó los restos del vitalismo durante el segundo cuarto del S.XX, estableciendo que no existe ninguna diferencia fundamental entre materia interte y materia viva y que, por tanto, la segunda pudo formarse espontáneamente a partir de la primera. Publicó en 1936 un libro titulado El origen de la vida, que tuvo una gran influencia en posteriores aproximaciones a este campo. De hecho, sirvió de semilla conceptual para el famoso experimento que llevaron a cabo el ya Premio Nobel Harold Urey y su joven estudiante de doctorado, Stanley Miller, en 1952.

Hace cuatro años la Universitat de València publicó dos textos bajo el título conjunto de L’origen de la vida. El segundo de ellos, de sólo 15 páginas, surgió de la mano del gran John B. S. Haldane, y tal vez hablemos sobre él más adelante. El primero, unas 5 veces mayor, fue escrito en 1924 y recoge los principios básicos del origen de la vida según el bioquímico ruso. Está dividido en 5 secciones: (1) historia de la falsación de la generación espontánea como mecanismo formador de organismos complejos, (2) introducción y crítica a la teoría de la panspermia , (3) defensa de la no diferenciación entre materia viva y materia inerte, (4) historia de la Tierra y formación de moléculas orgánicas y (5) propuesta del origen de la vida en el océano primitivo. Y, todo en 71 páginas. El resultado es un impagable texto histórico que, si bien no acertó en todas sus proposiciones (especialmente en lo referente al origen y evolución de los coacervados), sí evidencia la gran cantidad de puertas que dejó abiertas para estudios posteriores. En el prólogo de este libro escribe Juli Peretó (quien ha sido recientemente secretario de la Sociedad Internacional para el Estudio del Origen de la Vida, asociación de la cual uno de sus fundadores fue precisamente Oparin):

Però el mèrit de les seues aportacions no es troba en els detalls – que al capdavall no poden defugir la variació en sintonia amb els nous coneixements científics – sinó en el fet d’haver configurat un programa d’investigació teòric i experimental sobre l’origen de la vida, definitivament allunyat de les especulacions metafísiques o religioses.

Por cierto, y ya que me he puesto con las citas, quiero añadir que me han gustado mucho las últimas frases del opúsculo de Oparin, muy seductoras en las palabras de la traductora Natalia Inness:

Tot un exèrcit de biòlegs estudia l’estructura i l’organització de la matèria viva, mentre que un nombre no inferior de físics i químics cada dia ens revela propietats noves de la matèria inerta. Com dos grups de treballadors que perforen els dos extrems oposats d’un túnel, persegueixen el mateix objectiu. El treball ha avançat ja un llarg trajecte i molt, molt aviat, sota l’atac del treball pacient i el poderós treball científic, cauran les últimes barreres entre allò viu i allò inert.

Esta doble naturaleza ya no es tal en la actualidad. Los enfoques actuales, si bien variados, son altamente interdisciplinares. Será, tal vez, que estamos más cerca del centro.

PS: Aún a riesgo de arruinar la buena imagen que pretendía dejar de Aleksandr Oparin, no quería cerrar la entrada sin recordar que, tristemente, nuestro autor acabó engrosando las tenebrosas filas del camarada Lysenko. Por mucho que nos pese.

Explorando la metáfora del bricolaje

If a man were to make a machine for some special purpose, but were to use old wheels, springs and pulleys, only slighted altered, the whole machine, with all its parts, might be said to be specially contrived for that purpose. Thus thought nature almost every part of each living being has probably served, in a slightly modified condition, for diverse purposes, and has acted in the living machinery of many ancient and distinct specific forms.

(Darwin, 1862)

On the Origin of Species no fue el último trabajo original que publicó Charles Darwin antes de morir, sino que tras el gran éxito de su obra más conocida e impactante, publicó diversos trabajos que trataban en detalle aquellas cuestiones que sólo habían quedado apuntadas en lo que el llamó el “resumen” de su teoría. Entre estos libros, tenía uno dedicado a la fecundación de las orquídeas por insectos publicado en 1862 y reeditado en 1886 bajo el título On the various contrivances by which British and foreign orchids are fertilised by insects and on the good effects of intercrossing [1]. En esta obra, Darwin estudió los diversos “artilugios” (contrivances) desarrollados por las orquídeas para evitar la autopolinización y favorecer la alopolinización. En todos los casos, estos intricados dispositivos estaban elaborados a partir de los componentes comunes de las flores vulgares, partes habitualmente utilizadas para funciones muy distintas. De este modo, quedaba de manifiesto, que las orquídeas no son obra de ningún ingeniero ideal que hubiera diseñado una hermosísima máquina, sino que son sólo ajustes provisionales hechos a partir de un juego limitado de piezas disponibles. En resumen, en esta bella obra, Darwin lucha contra el argumento de la creación perfecta e ingenieril, y subraya  las imperfecciones estructurales y funcionales del mundo vivo.

En los últimos treinta años, Jacob ha popularizado esta dinámica del proceso evolutivo con la metáfora del bricoleur [2]. Para el biólogo francés, la actividad que más se parece al funcionamiento de la evolución no es la del ingeniero, sino la de un “chapuzas”. En en sus propias palabras: “la naturaleza es una magnífica chapucera, no un divino artífice”. El trabajo de la persona que hace bricolaje se opone en efecto al del ingeniero: mientras el segundo crea la estructura mejor adaptada a su proyecto, el primero toma lo que tiene en mano y cambia la función primaria de ciertos objetos para adaptarlos a sus objetivos con mayor o menor éxito. Como ya hemos visto en la cita que abre este post, Darwin fue el primero en hablar en términos parecidos de la acción de la selección natural en su libro sobre las orquídeas, pero este uso pasó desapercibido y el mérito de su popularización se debe sin duda a Jacob. La metáfora refleja muy bien el hecho de que la evolución no produce novedades desde cero. Funciona con lo que ya existe, bien transformando un sistema para darle nuevas funciones, bien combinando varios sistemas para producir uno más elaborado. El biólogo teórico Diego Rasskin ha denominado “el desván de la evolución” [3] a esta idea de que la evolución hace lo nuevo con lo viejo.

Quizás es a nivel molecular, como Jacob ha documentado extensamente, donde se manifiesta más claramente el carácter chapucero de la selección natural. Un ejemplo bastante conocido de bricolaje molecular es el fenómeno del reclutamiento, la utilización de secuencias viejas para funciones nuevas. Un caso asombroso de esto, es el de las cristalinas [4], las proteínas que forman la parte transparente de las lentes de los ojos. Se descubrió que en la mayoría de los casos estas proteínas tienen otra función. Por ejemplo, la cristalina alfa es una pequeña proteína de choque térmico y muchas cristalinas de pájaros, reptiles y otros animales tienen una actividad enzimática como la argininosuccinato liasa (cristalina δ) y la lactato deshidrogenasa (cristalina є). Son enzimas funcionales, que desempeñan una función central en el metabolismo, reclutadas o recicladas por el cristalino para fines estructurales, algo que resulta realmente sorprendente.

La metáfora del bricolaje evolutivo hace incapie en el papel de la contingencia y del azar en la evolución y subrayar los límites adaptativos de los seres vivos. El mundo vivo tal y como lo conocemos es sólo uno de entre los muchos mundos posibles. Los organismos son productos de la historia (son estructuras históricas en palabras de Jacob)  y constituyen el resultado del oportunismo de la selección natural que refleja la naturaleza de un proceso histórico lleno de contingencias. La estructura de la biosfera es en parte e producto de la particular historia del planeta Tierra. Como decía el malogrado Stephen Jay Gould, si rebobinásemos la “Cinta de la Vida” y la volviésemos a pasar, en esta segunda proyección quedaríamos sorprendidos con el contenido tan distinto de la película y horrorizados con su final: la no aparición del hombre.


[1] “La fecundación de las orquídeas” ha sido traducida y editada por primera vez en castellano en la Editorial Laetoli dentro su colección Biblioteca Darwin dirigida por Martí Domínguez.

[2] JACOB, F. (1977). Evolution and tinkering. Science. 196: 1161-1166.

[3] Este es el título que recibe una recopilación de textos de Jacob realizada por Andrés Moya y Juli Peretó y publicada por la Universitat de València en la colección Honoris Causa.

[4] PIATIGORSKY, J. Y G.J. WISTOW. (1989). Enzyme/ crystallins: gene sharing as an evolutionary strategy. Cell,. 57: 197-199.

Pseudociencias I: El Secreto: Misticismo quántico con un poco de marketing.

1 noviembre, 2009 5 comentarios

Con aproximadamente una inversión inicial de 26 euros podemos conseguir todo aquello que podamos desear; dinero, relaciones sociales, éxito profesional, sin excepciones, todo lo que podamos pensar. Es un timo demasiado evidente, pero si lo dotamos de un contexto fraudulento basado en los caminos más oscuros de la física cuántica, unos cuantos casos particulares positivos -no reproducibles, por supuesto- y una buena minería de citas, obtenemos la razón del éxito de The Secret. Este libro New Age de autoayuda sigue proponiendo lo mismo que otros tantos basados en paradigmas pseudocientíficos como la programación neurolingüística, sin embargo, ha logrado un éxito sin precedentes; llegándose rodar una película documental o publicar una edicion del mismo para jóvenes. ¿Por qué este secreto se vende mucho mejor que otros de inspiración similar? Una elaborada campaña de marketing puede que sea la respuesta pero, nada más vemos el minuto 3 del documental nos percatamos que su éxito puede deberse a un elaborado maquillaje de la doctrina para parecer sustentada por principios científicos. El embauque se fundamenta en una “ley natural” conocida como la ley de la atracción falazmente reforzada con malas interpretaciones del principio de incertidumbre y obviando por completo la decoherencia cuántica. De este modo, basándose parcialmente en principios físicos, propone que nuestros pensamientos son ondas las cuales pueden atraer como un imán el contenido conceptual de esas construcciones mentales, o como el libro resume: “thoughts become facts” . Esta modificación a voluntad de la realidad requiere disciplina la cual se consigue asociando los pensamientos a sentimientos positivos.

El paradigma propuesto en The Secret es evidentemente pseudocientífico, no solo por el mal uso de elementos de teorías científicas en su elaboración, que pueden confundir al profano en la materia, sino por razones más profundas. Se evidencia este carácter al presentar leyes naturales generales de las que se ofrecen pruebas anecdóticas –caso particulares positivos de seres humanos con entorno complejo- sin tratar de evaluar de manera elegante los fundamentos de la teoría. El testimonio de personas que han realizado “milagros” gracias a la doctrina de The Secret tiene escaso valor científico, siendo la muestra sesgada y desde luego fruto de un proceso no controlado. Dado que el fundamento de The Secret no puede ser experimental se recurre a una serie de falacias tan antiguas como el mundo mismo. Desfilan una multitud de personajes hablando de los mecanismos físicos de la ley de la atracción con títulos tan variopintos como el de visionario o metafísico (argumentum ad verecundiam), aunque también encontramos entre este elenco científicos y filósofos, esto no quiere decir nada: solo un análisis detenido puede determinar si la disciplina es pseudocientfica o no, y estos expertos presentan deficiencias en sus exposiciones. A el argumentum ad verecundiam se añade el argumentum ad antiquitatem, aquello que se presenta tiene una tradición milenaria (desde los albores de Babilonia) y ha sido conocido por todos los personajes importantes en un sinfín de campos. Ahora, desfilan también fuera de contexto citas extraídas de científicos, literatos y políticos trascendentes, y por supuesto, lo suficientemente muertos como para que no puedan defenderse. Las razones por las que esta panacea no ha podido salir a la luz son de tipo conspirativo: los altos poderes que quieren seguir ocultando con celo esta ley que permite a cualquiera obtener lo que desee. De este modo, se prepara la mente del receptor inexperto para burlar cualquier argumento, por claro que sea, simplemente acusando a la fuente de pertenecer a esta trama mundial (argumentum ad hominem). Por otro lado, la teoría se propone sin animo de presentar hipótesis que puedan ser contrastadas. En todo lo expuesto se viola claramente el uso del método hipotético-deductivo, se plantean pruebas irreproducibles y se genera una doctrina poco dinámica que no contempla apenas modificación (según el libro mismo proviene de tiempos immemoriables) ni se somete a juicio critico. Todos estos criterios que no se cumplen son comúnmente utilizados para demarcar la ciencia.

Otro aspecto que permite descartar el paradigma presentado como ciencia, es el uso de medidas poco resolutivas -registros poligráficos- para caracterizar por completo los elementos fundamentales de la teoría los pensamientos. Tamoco se cuestiona la falta de entidad o de mensurabilidad del concepto presentado-. Evitar la precisión no es propio de la labor científica, en la que los elementos fundamentales deben ser directamente relacionados con observables mensurables de una manera clara y si no lo son, deben ser tratados con cuidado. Pero, fundamentalmente, lo que la caracteriza como pseudociencia es la ausencia de falsabilidad: se invoca a un retraso necesario para el correcto funcionamiento del universo entre los pensamientos y los hechos que estos atraerán, retraso durante el que se puede producir la reflexión y consecuente modificación del pensamiento inicial. De este modo, cualquier prueba experimental que planteemos puede permanecer oculta en el tiempo de retraso que no es caracterizado por los proponentes de la teoría y en el que además puede variar el posible resultado por modificación de los contenidos mentales.

No es el único lobo con piel de cordero que merodea por las estanterías, antes de comprarlo recomiendo que se vean los primeros 20 minutos del documental que se ofrece gratuitamente en you tube. Eso si, te ahorrare el final: si quieres dominar el secreto tendrás que comprar el libro.

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Adéu a Brian Goodwin

24 julio, 2009 5 comentarios

És curiós com l’atzar es troba present en el dia a dia. Fa poc vaig començar a llegir Las Manchas del Leopardo, de Brian Goodwin. El llibre, el qual recomane a tothom, constitueix un impressionat punt de partida per a aprofundir-se no sols dins de la biologia teòrica i de la rellevància que poc a poc va tenint la biologia evolutiva del desenvolupament dins de la teoria de l’evolució, sinó també (com assenyala més avant) de com el replantejament de la nostra pròpia naturalesa biològica derivada de les ciències de la complexitat està portant a una ciència de qualitats, la qual ens pot ajudar en la recerca d’una relació més equilibrada amb la resta de membres de la nostra societat planetària. Cal dir que el títol fa referència a que els trets que defineixen el neodarwinisme -sensu stricto– són com les taques d’un lleopard, el qual està canviant de pelatge: es qüestionen de tal manera que provoquen una alteració a la fisionomia de la pròpia biologia tradicional. Però la notícia que vull destacar ací no és el llibre, sinó l’autor.

Resulta que ahir em vaig assabentar de la mort als 78 anys d’edat de qui ha estat considerat el “poeta de la biologia teòrica”. Feia poc més d’una setmana (morí el passat 15 de juliol) de tan trist esdeveniment del qual poc ressò (almenys, menys del que m’esperava) he trobat arreu la xarxa. Goodwin, del qual al llarg de tots els seus treballs, llibres i publicacions es pot extreure la seua visió clarament posicionada en contra del reduccionisme genètic i, entre altres, va ser qui demostrà que existeixen dinàmiques al desenvolupament que limiten les possibilitats de variació morfològica deguda a les recombinacions del DNA: les anomenades restriccions evolutives o constraint. Aquesta noció significà un important canvi en el pensament evolutiu des d’ençà, ja que reconsiderava que la selecció natural fóra l’unica cosa que “guiés” l’evolució dels organismes, doncs els sistemes de desenvolupament estan restringits per patrons morfogenètics que limiten el conjunt de variants possibles. A banda, Goodwin advocà per la unificació de la ciència i les humanitats, a més de ser també una de les principals personalitats en promoure la visió holística de la sostenibilitat i el desenvolupament del món.

Ens deixa un dels grans dins del camp de la biologia evolutiva i de la ciència en sentit ampli, però ens queda tota la seua obra com a llegat.

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Exóticos seres de silicio

14 abril, 2009 40 comentarios

“There is a famous book published about 1912 by Lawrence J. Henderson… in wich Henderson concludes that life necessarily must be based on carbon and water, and have its higher forms matabolizing free oxygen. I personally find this conclusion suspect, if only because Lawrence Henderson was made of carbon and water and metabolized free oxygen. Henderson had a vested interest.”

Carl Sagan (1973)

Hace una par de años leí “Odisea en Marte” de Stanley G. Weinbaum, un escritor del cual frecuentemente se ha dicho que sino hubiese muerto prematuramente en 1935, hoy le conoceríamos como uno de los grandes de la ciencia-ficción, a la altura de Asimov o Clarke. De aquel mítico relato recuerdo con cierto estremecimiento unos milenarios seres de silicio con forma piramidal que habitaban el rojo desierto marciano. Sin embargo, por aquel entonces, aquellas criaturas me decepcionaron bastante. El motivo fue la lectura de un ensayo del buen doctor titulado “Uno y el único”. En ese ensayo, Asimov hablaba del carbono y argumentaba convincentemente que una bioquímica basada en el silicio no era plausible. No obstante, recientemente he leído algunas hipótesis al respecto bastante distintas. Quiero presentároslas.

Generalmente, la posibilidad de una bioquímica basada en polímeros de silicio ha recibido poca atención científica seria, quedando relegada al terreno de la literatura de ciencia-ficción. Esto se debe en gran medida a la improbabilidad de una vida basada en el silicio bajo condiciones ambientales terrestres. Sin embargo, recientes investigaciones centradas en la posibilidad de vida en disolventes no polares y en ambientes criogénicos han demostrado que en estas condiciones los silanos pueden formar parte de una química versátil.

El silicio puede actuar con varias valencia (4, 5 y 6) y formar enlaces covalentes estables consigo mismo y con el carbono, germanio, nitrógeno, fósforo, azufre, halógenos y muchos metales. Los silanos son análogos de los alcanos, pero derivados del silicio. Consisten en cadenas de átomos de silicio unidos covalentemente a átomos de hidrógeno. Su fórmula general es SinH2n+2. Los silanos, al igual que los alcanos, pueden formar anillos, ser ramificados y presentar los mismos grupos funcionales. Además estos polímeros y sus derivados de bajo peso molecular pueden formar agregados macromoleculares flexibles: hojas, cadenas, tubos y otras formas similares a las bicapas lipídicas de la bioquímica del carbono. Sin embargo, los silanos no pueden formar sistemas pi-conjugados, por lo que no pueden formar compuestos aromáticos. No obstante, los polisilanos pueden formar sistemas sigma-conjugados con propiedades electrónicas similares. De hecho, al considerar alternativas bioquímicas al carbono, la clave está en buscar análogos funcionales más que estructurales. William Bains (2004) utilizó este principio para elaborar un posible proceso fotosintético basado en una bioquímica del silicio.

Las condiciones ambientales en las que este tipo de bioquímica podría ser una posibilidad realista, según Schulze-Makuch e Irwin (2006), son las siguientes: (1) una atmósfera reductora con sólo cantidades pequeñas de oxígeno para prevenir la oxidación de los silanos (el oxígeno los descompone porque el enlace Si-O es muy estable), (2) escasez de agua para prevenir su conversión en silicatos no reactivos, (3) temperaturas bastante inferiores al punto de congelación del agua para aumentar la estabilidad del enlace Si-Si, (4) un disolvente no-polar compatible, y (5) una disponibilidad limitada de carbono debido a su mayor versatilidad química que favorecería su selección como bloque constructivo básico. Esta última restricción está basada no sólo en la química bajo condiciones ambientales terrestres sino también en el material encontrado en cometas, meteoritos y detectado en nebulosas interestelares. Mientras que los polímeros de carbono son ubicuos los de silicio son escasos. No obstante, hay varios ambientes y procesos que posibilitarían la formación de silanos: (1) reacciones de serpentinización en ambientes criogénicos, (2) impactos meteoríticos en cuerpos planetarios helados, y (3) granos de hielo/silicato expuestos a la radiación UV y protones de 1 MeV en ambientes interestelares ricos en hidrógeno. De hecho, se han detectado posibles silanos en el disco protoestelar W33A.

Para terminar señalare que incluso dentro de la química terrestre dominada por el carbono, el silicio puede tener un papel biológico. Así, las silafinas son unos péptidos únicos, unas poliaminas de cadena larga que forman parte de la biosílice de las diatomeas, donde actúan como moldes para la precipitación de nanoesferas de sílice. También conviene mencionar las hipótesis de Cairns-Smith sobre el origen de la vida. Este autor sostiene que los compuestos de silicio podrían haber sido los primeros moldes de la vida basada en el carbono. Concretamente, ha sugerido que los primeros compuestos de carbono habrían adquirido su quiralidad de arcillas o silicatos que presentaban una determinada quiralidad estructural. De este modo, incluso en una bioquímica del carbono, el silicio podría haber tenido un papel significativo.

Las hipótesis altamente especulativas de este tipo resultan interesantes porque mueven a la reflexión sobre si la posible vida extraterrestre ha de ser necesariamente como la del único ejemplo que conocemos: vida basada en el carbono, bañada en agua e impulsada por fotosíntesis. Quién sabe si en otras regiones del cosmos habitan formas de vida siquiera más exóticas que las imaginadas por los científicos más heterodoxos o los escritores más fantasiosos de ciencia-ficción.

Bibliografía

Bains, W. (2004). Many chemistries could be used to build living systems. Astrobiology. 4: 137-167.

Schulze-Makuch, D. & Irwin, L.N. (2006). The prospect of alien life in exotic forms on other worlds, Naturwissenschaften. 93:155-172.