Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

noviembre 29, 2008

Venenos que se cobran vidas... o las salvan

Los venenos, creados por el hombre o hallados en plantas y animales, han jugado un importante papel en la historia humana como agentes del bien y del mal sin distinción.

Una dosis letal de cianuro de potasio comparada
con un céntimo de euro y un bolígrafo
(Foto GFDL de Julo, vía Wikimedia Commons)
Un veneno es cualquier sustancia que pueda provocar daños, la enfermedad o la muerte a un organismo, debido a una actividad a nivel molecular, como podrían ser reacciones químicas o la inhibición o activación de ciertas sustancias propias del organismo.

Hay sustancias que para unas formas de vida son venenosas, mientras que para otras son inocuas o, incluso, benéficas. Hay sustancias venenosas para ciertos organismos que no lo son para otros de la misma especie. Y, como observó el médico y alquimista Paracelso: “Todas las cosas son veneno y nada carece de veneno, sólo la dosis permite que algo no sea venenoso”.

El ser humano detectó muy temprano en su decurso histórico los efectos de los venenos, las sustancias naturales cuyo objetivo principal es dañar o matar, ya sea defensivamente o a la ofensiva, para usarlos como armas de cacería y para matar a otros seres humanos. La obtención, manejo y dosificación de los venenos era probablemente uno de los secretos que el “médico brujo” guardaba para la tribu o el clan.

Las referencias a venenos y dioses relacionados con ellos datan de más de 4.500 años antes de nuestra era entre los sumerios de Mesopotamia. Entre los griegos, la mitología misma hace referencia a venenos, y en el antiguo Egipto el rey Menes estudió las propiedades de distintas plantas venenosas. En China ya se conocían potentes mezclas de venenos en el 246 antes de nuestra era, y entre los persas, en el siglo IV se registró cómo la reina Parysatis, esposa de Artajerjes II, mató con veneno a su nuera Statira.

Quizá la víctima de envenenamiento más conocida de la antigüedad es Sócrates, que fue condenado a muerte por “corromper a la juventud” con sus ideas subversivas. La ejecución se realizaba obligando al condenado a beber cicuta, una sustancia vegetal conocida como “el veneno del estado”, y en el año 402 antes de nuestra era el filósofo se suicidó por orden de Atenas. En la Roma antigua el veneno también asumió un papel protagónico, fue utilizado por Agripina para eliminar a su marido Claudio, con objeto de que su hijo Nerón ascendiera al trono. El propio Nerón acudió al cianuro para deshacerse de los miembros de su familia a los que odiaba.

Los venenos no eran bien entendidos en tiempos pasados, pero al llegar el medievo se convirtieron en parte de la magia y la brujería, junto con otras pociones más o menos fantasiosas, y con los antídotos conocidos, que ciertamente han sido buscados siempre con tanta o más intensidad que los propios venenos.

Quizá el más curioso de todos los antídotos fue la “piedra bezoar”. Esta piedra era descrita de diversas formas que iban desde lo mítico (como la historia árabe que decía que caían de los ojos de venados que habían comido veneno) hasta explicaciones que indican que algunas podían ser cálculos vesiculares o renales de distintos animales o cualquier masa atrapada en el sistema gastrointestinal, como las bolas de pelo. Se pagaban fortunas por piedras bezoar supuestamente genuinas, y la creencia en sus poderes se mantuvo hasta que en 1575 el pionero de la ciencia y la medicina Ambroise Paré demostró experimentalmente que carecían de efectividad. No obstante, siguen siendo utilizadas por la herbolaria tradicional china.

Por supuesto, algunos venenos son utilizados como medicamentos en dosis adecuadamente medidas para atacar la enfermedad. Quizá el caso más claro es el de los antibióticos, productos vegetales como la penicilina, que resultan mortales para la bioquímica de ciertos microorganismos sin tener efectos perjudiciales notables en el paciente infectado. Las sustancias utilizadas en la quimioterapia son igualmente venenosas, pero sus efectos secundarios son más intensos debido a que aún no se han afinado y especializado tanto como los antibióticos. Aún así, la quimioterapia contra el cáncer que se aplica hoy en día es un gran avance respecto de la de hace veinte o treinta años, mucho más agresiva y desagradable para el paciente, y menos efectiva que la actual, que ha convertido algunas formas de cáncer, como el de mama, el testicular y la enfermedad de Hodgkins, en enfermedades curables si se diagnostican a tiempo, cuando antes eran mortales casi en un 100%.

Dado que los venenos eran en general indetectables y se podían usar teniendo al asesino lejos, y por tanto daban mayor oportunidad a la impunidad, se volvieron uno de los métodos de asesinato favoritos en la Edad Media y en el Renacimiento. El personaje arquetípico como envenenador del renacimiento es Lucrecia Borgia, quizás objeto de una campaña de calumnias y a la que se le atribuyeron asesinatos que fueron posiblemente cometidos por su hermano César. Ellos, junto con su padre, el papa Alejandro VI, fueron considerados grandes envenenadores, e incluso la muerte del papa se atribuyó a un envenenamiento, en su caso, por consumir equivocadamente el vino con el que pretendía deshacerse del cardenal de Corneto. La corona española, por su parte, hizo varios intentos por envenenar a su poderosa enemiga, Isabel I de Inglaterra.

El envenenamiento, no ha sido sólo asunto de nobles, ricos o miembros del alto clero. Muchas personas empezaron a tener a su alcance algunos secretos de los venenos, y en el siglo XVIII y XIX el envenenamiento se convirtió en el método preferido de las mujeres que deseaban deshacerse de sus maridos. Y en el siglo XX, la explosión del conocimiento científico produjo la aparición de numerosísimas sustancias tóxicas que han sido utilizadas tanto en la guerra (el gas mostaza en la Primera Guerra Mundial) como en atentados (el ataque con gas sarín de una secta contra el metro de Tokio). Sin embargo, esos mismos avances científicos han permitido que el veneno deje de ser “indetectable”. Los modernos sistemas utilizados por los científicos forenses pueden identificar muy rápidamente la gran mayoría de los venenos, tanto para tratar a las víctimas cuando se detectan a tiempo como para encontrar a los envenenadores.

Modernos envenenamientos


Algunos famosos atentados de los últimos tiempos han utilizado venenos. En 1978 el disidente ucraniano Georgy Markov murió cuando se le disparó, con un paraguas o un bolígrafo, una bola de metal llena de ricino. En 2004, el hoy presidente ucraniano Viktor Yushchenko, ganador de las elecciones de ese año contra el preferido del gobierno ruso, fue envenenado con dioxinas y aunque salvó la vida, sigue bajo tratamiento. En 2006, el disidente y exmiembro del servicio ruso de seguridad, Alexander Litvinenko, que hizo declaraciones en contra de Vladimir Putin, fue asesinado con sólo 10 microgramos de polonio-210.

noviembre 22, 2008

El psicópata: inhumano pero cuerdo

No tener conciencia, no tener remordimientos, no sentirse igual a los demás humanos, no tener límites, así son muchos asesinos que, sin embargo, no están locos, ni legal ni médicamente.

En 1986, el antropólogo canadiense Elliott Leyton, uno de los principales expertos mundiales en asesinatos en serie, publicó un libro fundamental, Cazadores de humanos, dedicado a analizar el fenómeno del asesinato múltiple desde un punto de vista social. En primer lugar, diferenciaba al “asesino serial” que a lo largo de mucho tiempo mata a una serie de víctimas que comparten algunas características, del “asesino masivo”, que en una breve explosión de violencia deja una estela de muerte indiscriminada que suele acabar con la muerte del asesino a manos de la policía. El primer caso es el de criminales como Jack el Destripador, Ted Bundy o El Hijo de Sam, mientras que el segundo corresponde a quienes realizan tiroteos en escuelas como la de Columbine o del Tecnológico de Virginia.

Más allá de esta diferenciación, en el análisis de diversos casos Leyton señalaba que en no pocos casos, feroces asesinos habían sido declarados “cuerdos”, “mentalmente sanos” o “no perturbados” por diversos médicos y profesionales. En un caso narrado por Leyton, la última evaluación positiva le fue realizada a un asesino que en ese momento llevaba en el maletero de su automóvil la cabeza cortada de su más reciente víctima.

Su conclusión era preocupante pero bien fundamentada: los asesinos seriales o masivos que nos horrorizan y nos parecen tan inhumanos no están locos en el sentido médico del término, no se trata de psicóticos como los esquizofrénicos, sino de sociópatas o psicópatas, es decir, de personas que tienen un comportamiento antisocial debido a sus sentimientos o falta de ellos. La psicopatía es, ciertamente, un desorden de la personalidad, pero no es una forma de locura, precisamente.

Esta idea de Leyton iba, ciertamente, en contra del sentido común. Alguien capaz de ocasionar un terrible dolor a otros, o incluso de causarles la muerte, de tratarlos, vivos o muertos, como objetos para su gratificación, sin jamás sentir compasión, identificación, empatía, cercanía, amor, culpabilidad o emociones humanas sociales, nos parece sin duda alguna un loco, un monstruo, un ser con algún grave desarreglo psiquiátrico, probablemente con alguna deficiencia o tara genética. Pero para el estudioso canadiense se trata fundamentalmente de un resultado del medio ambiente del psicópata. El resultado es aterrador: personas que no sienten vergüenza, sentido de la equidad, responsabilidad, que ven a los demás no como iguales, sino como objetos, cosas que pueden servirles para satisfacer sus deseos, pero a los cuales se puede igualmente matar o torturar por diversión, sin sentir cargo de conciencia alguno, sin restricciones ni freno, y además con capacidad para engañar a los demás y ocultarles esta falta de sentimientos.

El problema que presentan los asesinos seriales a la ciencia y a su sociedad es un ejemplo de los enormes huecos que nuestro conocimiento de la conducta, emociones, comportamiento y procesos mentales tiene, y que son mucho mayores que los datos certeros de que disponemos. Para algunos médicos y psicólogos, la sociopatía y la psicopatía son fenómenos distintos. Sin embargo, con muchos datos o pocos, la realidad práctica exige que tomemos decisiones como sociedad. Si el asesino serial es un loco, una persona con un trastorno que le hace perder el contacto con la realidad o la capacidad de razonar, no deberíamos procesarlo judicialmente cuando comete un delito. Los esquizofrénicos, que suelen ser inimputables, no pueden controlar sus actos si no están bajo una medicación adecuada.

El psicópata, sin embargo, conoce la diferencia entre el bien y el mal, es racional y puede elegir. Y de hecho, elige. Si bien muchos psicópatas son delincuentes, y se ha llegado a calcular que en Estados Unidos el 25% de la población de las cárceles es de personas con este desarreglo de la personalidad en mayor o menor grado, también es cierto que hay “psicópatas exitosos” que pueden convertir en ventaja su situación y destacar en la política, los negocios o la industria del entretenimiento.

Entre las principales características, algunas aún a debate, que definen a un sociópata están: un sentido grandioso de la importancia propia, encanto superficial, versatilidad criminal, indiferencia hacia la seguridad propia o de otros, problemas para controlar sus impulsos, irresponsabilidad, incapacidad de tolerar el aburrimiento, narcicismo patológico, mentiras patológicas, afectos superficiales, falsedad y tendencia a manipular, tendencias agresivas o violentas con peleas o ataques físicos repetidos contra otras personas, falta de empatía, falta de remordimientos resultando indiferente al daño o maltrato que ocasiona a otros, o facilidad para racionalizarlo; una sensación de tener derechos sobre todo, comportamiento sexual promiscuo, estilo de vida sexualmente desviado, poco juicio, incapacidad de aprender de la experiencia, falta de autocomprensión, incapacidad de seguir ningún plan de vida y abuso de drogas, incluido el alcohol.

Según la revista Scientific American, es un error creer que todos los psicópatas sean violentos. Al contrario, la gran mayoría no lo son, mientras que muchas personas violentas no son psicópatas. De otra parte, la psicopatía puede beneficiarse de un tratamiento psicológico (que no psiquiátrico) que puede controlar las conductas más indeseables.

No obstante, resulta muy difícil establecer objetivamente cuáles y cuántas de estas características, y en qué medida, determinan que existe con certeza el trastorno que denominamos psicopatía. La lucha por comprender la última frontera del conocimiento de nosotros mismos, la de nuestros pensamientos, acciones, emociones y sensaciones, sigue adelante, a veces con lentitud desesperante, a veces dejándonos depender de percepciones subjetivas e intuiciones por parte de los profesionales. Pero a veces esa experiencia empírica es todo lo que tenemos, al menos en tanto la ciencia no consiga contextualizar objetivamente lo que es, al fin y al cabo, nuestra vida subjetiva.

Romper el mito


Hannibal Lecter, el asesino caníbal de El silencio de los corderos generó algunos mitos sobre los asesinos psicópatas que Elliot Leyton también se ha ocupado en disipar. Según Leyton, no ha habido un asesino en serie aristocrático en siglos, sino que la mayoría proceden de las clases trabajadoras, y no son genios diabólicos, en general suelen ser de inteligencia bastante limitada. La exaltación de un asesino ficticio como éste, tiene por objeto último adjudicarle valores, glamour, atractivo o valores que los hechos demuestran que los verdaderos psicópatas no tienen.

noviembre 15, 2008

El misterio del murciélago

La búsqueda por saber cómo el murciélago consigue volar en la oscuridad resultó una excelente lección sobre el método científico y las fortalezas y debilidades de los investigadores.

Monumento a Lazaro
Spallanzani
(foto CC de Maxo, vía Wikimedia Commons)
El murciélago, como animal nocturno, fugaz y huidizo, que evita a los seres humanos, habita en lugares ya de por sí poco atractivos como cuevas, edificios abandonados y desvanes, y que tiene la rara costumbre de vivir colgado boca abajo, fue objeto de una campaña de publicidad negativa desde los inicios de la historia, asociándolo con lo malévolo, la brujería y lo satánico. Esta percepción se vio fuertemente reforzada por el descubrimiento, en América, de tres especies de murciélagos cuyo principal alimento es la sangre de otros animales, incluidos los humanos. Bautizados rápidamente como “murciélagos vampiro”, ayudaron a promover la superstición y el desagrado por el murciélago en ciertas áreas, aunque los antiguos chinos lo consideraban símbolo de buena suerte y larga vida, y los tenían en concepto más positivo los árabes, las culturas indígenas americanas e incluso los griegos.

La gente no suele ver murciélagos, ni siquiera interactuar con ellos, pese a que son una cuarta parte de todos los mamíferos del mundo en términos de especies. Sus colonias pueden estar formadas por millones y millones de individuos. La mayor colonia urbana de murciélagos, con más de millón y medio de integrantes en la ciudad de Austin, Texas, consume diariamente entre 5.000 y 15.000 kilogramos de insectos, que de no estar controlados acabarían con las cosechas, lo que destaca la importancia ecológica de estos animales.

Son precisamente los murciélagos cazadores de insectos, peces, pequeños mamíferos e incluso otras especies de murciélagos los que presentaron a la humanidad el misterio de volar ágilmente en la oscuridad, sortear obstáculos y cazar con precisión a sus presas. Su nombre original en castellano es “murciégalo”, de mus, muris, ratón, y caeculus, diminutivo de ciego, indicando precisamente a esos pequeños mamíferos que a la luz actúan como si estuvieran ciegos y que sin embargo en la noche navegaban asombrosamente.

La navegación de los murciélagos se convirtió en uno de los principales intereses del biólogo italiano Lazzaro Spallanzani (1729-1799), de la Universidad de Pavia, cuya pasión por la biología lo llevó a hacerse cura para garantizarse la subsistencia y poder aprender ciencia. Mediante elegantes experimentos, Spallanzani demostró que la digestión es un proceso químico y no se reduce al simple triturado de los alimentos, como se creía antes. Fue un pionero de Pasteur, refutando que la vida surgiera espontáneamente de materia orgánica en descomposición. Descubrió que la reproducción necesitaba tanto del óvulo como del espermatozoide, desterrando la idea de la mujer como figura pasiva en la reproducción. Estudió la regeneración de órganos en anfibios y moluscos, e incluso asuntos de la física básica. De él se dijo que descubrió en unos años más verdades que muchas academias en medio siglo.

Spallanzani realizó una apasionante variedad de experimentos con los murciélagos. Les puso en la cabeza capuchones opacos que les impedían maniobrar, y capuchones delgados y transparentes con el mismo resultado. Finalmente, cegó a una serie de murciélagos y los hizo volar entre hilos colgados en su laboratorio con campanillas en el extremo que sonaban si un murciélago los tocaba. Hizo lo mismo con con murciélagos a los que había privado del oído, y vio que no podían orientarse, lo que le sugirió que el oído era el sentido que estos animales utilizaban, de algún modo aún misterioso, para “ver” en la oscuridad. Confirmó su idea cegando murciélagos salvajes, marcándolos y liberándolos para recapturarlos días después. Las disecciones mostraban que los murciélagos en libertad se habían alimentado exitosamente. Spallanzani escribió en su diario: “... los murciélagos cegados pueden usar sus oídos cuando cazan insectos... este descubrimiento es increíble”.

Spallanzani le escribió a la Sociedad de Historia Natural de Ginebra sobre sus experimentos, lo que inspiró al zoólogo suizo Charles Jurine a experimentar, tapando con cera los oídos de sus murciélagos. Con los oídos tapados, el murciélago era torpe y chocaba con los objetos, pero al destaparse los oídos volvía a ser un acróbata de la oscuridad. Intercambiaron correspondencia, Spallanzani replicó los experimentos de Jurine y concluyeron que el oído era el responsable de la maravillosa capacidad de los murciélagos. Sin embargo, no podían explicar cuál era el mecanismo que actuaba. Lo más cerca que estuvo el genio de Spallanzani fue de pensar que el murciélago escuchaba el eco de su batir de alas.

El famoso paleobiólogo francés Georges Cuvier, por lo demás una admirable mente científica, declaró sin embargo que los experimentos de Spallanzani y Jurine eran incorrectos (cuando lo que le molestaba era que los consideraba crueles), y afirmó (igualmente sin pruebas) que los murciélagos se orientaban usando el sentido del tacto. Científicamente, los dichos de Cuvier carecían de todo sustento y razón. Pero Cuvier tenía un gran prestigio e influencia, y muchas personas, cegadas a la realidad de la experimentación, procedieron a ignorar los experimentos y conclusiones de Spallanzani y Jurine. Se aceptó como dogma de fe la hipótesis del tacto y la investigación sobre la orientación de los murciélagos quedó interrumpida.

Cuvier apostó por el “sentido común” en contra de la experimentación.

En 1938, 143 años después de las críticas de Cuvier, el joven científico de Harvard Donald R. Griffin utilizó micrófonos y sensores para demostrar que los murciélagos “ven” en la oscuridad emitiendo sonidos ultrasónicos (de más de 20 kHz) y escuchando el eco para conocer la forma y distancia de los objetos. Después de una serie de experimentos, consideró demostrado que la “ecolocalización” era la forma de ver de los murciélagos, una tecnología que por esos tiempos empezó a utilizarse en la forma de sonar y radar.

Finalmente, la solidez de la experimentación de Spallanzani y Jurine se había impuesto a las creencias irracionales del “sentido común”, demostrando de paso que las creencias sin bases no son sólo patrimonio de la gente común, sino que incluso grandes científicos como Cuvier pueden ser sus víctimas, recordándonos que lo importante es lo que se puede demostrar con la ciencia, y no lo que sus practicantes opinan.

Los murciélagos en datos


Los murciélagos forman el orden de los quirópteros, que significa “los que vuelan con las manos”, y hay especies de ellos en prácticamente todo el planeta, con excepción de las zonas más frías del polo norte. Los primeros fósiles encontrados datan de 52 millones de años y en la actualidad hay más de 1.000 especies distintas, de las que el 70% comen insectos.

noviembre 08, 2008

ADN: una llave para muchas puertas

Fragmento de ADN
(Wikimedia Commons)
Las tecnologías relacionadas con el ADN apenas empiezan a hacerse realidad. Su promesa es, sin embargo, enorme.

Las siglas “ADN” están entre los términos científicos más utilizados popularmente. Tan solo la profusión de programas televisivos que se ocupan de médicos, antropólogos y otros científicos forenses, las han convertido en una especie de arma para toda ocasión, infalible y maravillosa, aunque pocas veces mencionan el nombre completo de la sustancia a la que hace referencia, el ácido desoxirribonucleico.

El ADN fue descubierto por el médico suizo Friedrich Miescher en 1869, al analizar el pus de vendas quirúrgicas. Dado que estaba en los núcleos de las células, le dio el nombre de “nucleína”. 50 años después, el bioquímico rusoestadounidense Phoebus Levene, identificó los componentes de esta sustancia y que estaban enlazados en unidades a las que llamó “nucleótidos” formadas por un grupo fosfato, un azúcar (la desoxirribosa) y una base. Determinó que la molécula de ácido desoxirribonucleico era una cadena de unidades de nucleótidos enlazados por medio de los grupos de fosfato que formaban una especie de columna vertebral de la molécula. No pudo discernir, sin embargo, la forma de la molécula. En 1943, Oswald Avery y su equipo establecieron la idea de que el ADN era el principio transmisor de información genética en algunas bacterias, y en 1952 Alfred Hershey y Martha Chase probaron que el ADN era el material genético del virus bacteriófago T2.

Con imágenes de difracción de rayos X producidas por Rosalind Franklin, Crick y Watson propusieron el modelo de la doble hélice o escalera en espiral, dos largas cadenas de grupos fosfato, cada uno de ellos con una molécula de desoxirribosa y alguna de las cuatro bases, denotadas por su inicial, mismas que se unían de modo exclusivo: la adenina (A) con la timina (T) y la guanina (G) con la citosina (C). Esto significa que si un lado de la doble hélice tiene como base la timina, el otro lado tiene la adenina, sin excepción, de modo que uno de los lados de la molécula tiene la información necesaria para crear el otro. La secuencia de las bases ATGC a lo largo de la cadena de ADN codifica la información para crear proteínas y para todas las funciones de las células, los tejidos y los organismos. El lenguaje de la vida, de todos los seres vivos y muchos virus se escribe en largas palabras de sólo cuatro letras: ATGC (la excepción son los virus de ácido ribonucleico o ARN, que en lugar de citosina tiene uracilo, de modo que sus letras son ATGU).

La siguiente tarea importante se concluyó en 2003, y fue la determinación de la secuencia de bases ATGC que conforman el ADN humano, identificando los genes o unidades básicas de la herencia, segmentos de información que identifican un rasgo o particularidad. En total, los 23 pares de cromosomas de los seres humanos tiene unos seis mil millones de pares de bases, que en términos de datos son aproximadamente 1,5 gigabytes, es decir, que caben en un par de discos compactos (CD). Contiene entre 20.000 y 25.000 genes que codifican proteínas, además de genes de ARN, secuencias que regulan la expresión de los genes (el que actúen o no) y algo que se llamó, imprecisamente, “ADN basura”,

EL ADN se encuentra en largas estructuras llamadas “cromosomas” en el núcleo de las células, así como en las mitocondrias y en los cloroplastos de las células vegetales. Algunas cosas de las que sabemos, nos permiten logros tecnológicos importantes. Por ejemplo, las distintas especies, variedades, subespecies y grupos aislados tienen rasgos diferenciados en su ADN, de modo que con una muestra de ADN podemos determinar con certeza si corresponde a un animal o vegetal, a qué genero y especie, y a qué variedad específica, por ejemplo, podemos saber si se trata de un gato de angora o un gato siamés. Pero esto también permite hacer genética de poblaciones para entender migraciones animales y humanas, comprender mejor nuestra evolución y establecer líneas hereditarias.

Como el ADN de cada individuo es único, con la salvedad de los gemelos idénticos y los clones, con dos muestras de tejido podemos determinar con gran certeza si pertenecen al mismo individuo o si se originan en dos individuos distintos, lo que tiene grandes implicaciones en la ciencia forense, tanto para identificar víctimas y delincuentes como para descartar sospechosos en casos en los que el delincuente deja alguna muestra de tejido delatora tras de sí.

En el ADN se producen las mutaciones y la variabilidad genética responsable de la evolución. La acumulación cuantitativa de estos cambios tiene una tasa regular en el tiempo, de modo que podemos usarla como un sistema de datación: la comparación entre el ADN de dos especies, como los humanos y los chimpancés, o de dos grupos humanos nos dice cuánto tiempo debe haber pasado desde que compartían el mismo ADN.

El ADN que se encuentra en los órganos llamados mitocondrias, las “centrales de energía” de la célula, se hereda única y exclusivamente de la madre, es decir, proviene del óvulo, lo cual nos permite determinar líneas maternas hacia el pasado aprovechando la variabilidad arriba comentada, lo que nos ha permitido saber que todos los seres humanos procedemos de una sola hembra humana que vivió hace unos 150.000 años en África, en lo que hoy es Etiopía o Tanzania.

Adicionalmente, podemos sustituir las funciones de algunos genes o secuencias funcionales del ADN para paliar, tratar o resolver algunas enfermedades ocasionadas por deficiencias, problemas o mutaciones genéticas, o para darle a un ser vivo ciertas capacidades (la “ingeniería genética”).

Con lo que hemos descubierto sobre el ADN en los breves 55 años transcurridos desde que Crick y Watson determinaran su estructura y funcionamiento, nuestra tecnología ha dado saltos asombrosos. Pero todo eso que conocemos palidece ante lo que no sabemos. Tener la secuencia del ADN equivale a disponer de todos los ladrillos, viguetas, hormigón y demás elementos para hacer una casa, es claro que al ver una casa junto a nuestro montón de materiales seguimos sin saber cómo se hace una casa, qué se une a qué y en qué orden deben hacerse las distintas tareas (y cómo se determina el orden) para llegar a la casa.

La basura que no lo es


El 4 de noviembre, un grupo de científicos de Singapur informó que parte del ADN considerado provisionalmente “basura” es uno de los elementos clave que diferencian a las especies. Se le llamó “basura” por estar formado de copias de secuencias casi idénticas, y los investigadores ahora le han dado sentido a diferentes familias de repeticiones, como fuente de variabilidad evolutiva y clave en las diferencias entre las especies. De confirmarse, estos estudiose serían otro gran salto en el estudio de nuestro material genético.

noviembre 01, 2008

Stephen Hawking: viajar desde el sillón

Probablemente el rostro más conocido de la física teórica sea Stephen Hawking, víctima de una enfermedad que debió matarlo hace décadas y ha hecho frágil su cuerpo, pero sin afectar una capacidad intelectual singular.

El hecho de probar muchos de los “teoremas de la singularidad”, o enunciar las cuatro leyes de la mecánica de los agujeros negros, o incluso haber defindio el modelo de un universo sin límites, pero cerrado, que hoy es ampliamente aceptado, dicen poco al público en general acerca de Stephen Hawking, lo mismo pasa con su trabajo en otros temas aún más complejos y entendidos apenas por unos cuantos miles de especialistas en todo el mundo.

Pero la imagen del científico consumido por una enfermedad degenerativa, sonriendo en su silla de ruedas, con claros ojos traviesos tras las gafas y hablando por medio de un sintetizador especialmente diseñado, así como el extraño concepto de “agujero negro” son, sin duda alguna, parte integral de la cultura popular contemporánea. Aunque ciertamente Stephen Hawking no es uno de los diez físicos teóricos más importantes o revolucionarios de la actualidad, sin duda es el más conocido.

Stephen William Hawking nació en Oxford el 8 de enero de 1942, 300 años después de la muerte de Galileo, como hijo del Dr. Frank Hawking, investigador en biología, e Isobel Hawking, activista política. Fue un alumno mediocre, tanto que su ingreso en Oxford fue algo sorpresiva para su padre, y su desempeño tan mediano que tuvo que presentar un examen oral adicional para graduarse. Pasó entonces a Cambridge, interesado en la astronomía teórica y la cosmología, la ciencia que estudia el origen, la naturaleza y la evolución del universo.

Casi a su llegada a Cambridge, en 1963 y con sólo 21 años de edad, Hawking empezó a exhibir los síntomas de la esclerosis lateral amiotrófica, una enfermedad neurodegenerativa causada por la degeneración de las neuronas motoras, las células nerviosas encargadas de controlar el movimiento voluntario de los músculos. La afección empeora al paso del tiempo, ocasionando debilidad muscular generalizada que puede llegar a la parálisis total de los movimientos voluntarios excepto los de los ojos. Afortunadamente, no suele afectar la capacidad cognitiva.

En ese momento dudó si realmente quería ser doctor en física cuando finalmente iba a morir en dos o tres años, según los médicos. Sin embargo, su matrimonio en 1965 con su primera esposa, Jane Wilde, lo impulsó a seguir adelante, con la suerte de trabajar, según sus palabras, en “una de las pocas áreas en las que la discapacidad no es un serio handicap”. Ya doctorado, empezó a trabajar en la comprobación matemática del inicio del tiempo y en el tema que más lo identifica, los agujeros negros, estrellas que se han colapsado sobre sí mismas al agotarse su energía nuclear y cuya atracción gravitacional es tan enorme que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. Hoy tenemos la certeza casi total de que hay un agujero negro en el centro de la mayoría de las galaxias, incluida la nuestra, la Vía Láctea.

En 1971, sugirió que las fuerzas liberadas durante el Big Bang debieron crear una enorme cantidad de “miniagujeros negros” y en 1974 presentó sus cálculos indicando que los agujeros negros crean y emiten partículas subatómicas, poniendo de cabeza la concepción vigente de que dichos cuerpos celestes absorbían cuanto se acercara a ellos, pero no podían emitir absolutamente nada precisamente debido a su tremenda atracción gravitacional. Esta, hoy llamada radiación de Hawking, era la primera aproximación a una posible teoría gravitacional cuántica, que uniera los dos grandes modelos, la relatividad que explica los fenómenos a gran escala y la cuántica que explica los fenómenos a nivel subatómico. De fusionarse ambas en un todo coherente, estaremos mucho más cerca de entender el origen del universo.

A partir de ese año, Hawking cosechó numerosas distinciones académicas, entre ellas consiguió la Cátedra Lucasiana de Matemáticas de Cambridge, que han ocupado personajes como Isaac Newton y el pionero informático Charles Babbage, y otros reconocimientos, como ser comandante de la Orden del Imperio Británico. Su prestigio profesional crecía, junto con el asombro que provocaba el que su discapacidad le hiciera resolver complejas ecuaciones totalmente en su mente, sin usar papel ni encerado.

Pero fue en 1988, con la publicación de Breve historia del tiempo, un bestseller internacional de divulgación científica del que ha vendido más de 9 millones de copias, que las personas comunes se hicieron conscientes de su existencia, su vida y su trabajo. En este libro, que cumple 20 años ahora, Hawking explica de modo muy accesible los más apasionantes temas de la cosmología: el Big Bang, los agujeros negros, los conos de luz e incluso la avanzada y compleja teoría de las supercuerdas como elementos causantes de toda la materia, todo sin matemáticas ni ecuaciones. El interés popular por el personaje no ha disminuido desde entonces.

Otros libros de divulgación han seguido, incluido La clave secreta del universo, escrito a cuatro manos con su hija Lucy y dirigido a niños. Ha recibido constantes honores como el Premio Príncipe de Asturias, siempre viajando e impartiendo conferencias pacientemente preparadas en su sintetizador de voz. Ha aparecido en diversos programas de ciencia ficción y documentales, e incluso en las series animadas Los Simpson y Futurama, tiene dos estatuas, en Cambridge y en Ciudad del Cabo, Sudáfrica, y su voz sintetizada se ha usado en dos álbumes de rock. En el proceso, viviendo una vida doméstica bastante común, se ha casado y divorciado dos veces, y tiene tres hijos y un nieto.

Este año, después de convertirse en el primer tetrapléjico que viajó en un avión de entrenamiento de la NASA para disfrutar de la “gravedad cero”, Hawking ha anunciado su retiro de la Cátedra Lucasiana, pasando a ser profesor emérito de la misma, siguiendo la política de Cambridge de que sus miembros se retiren al final del año lectivo en que cumplan 67 años, que Hawking cumplirá en enero próximo. Esto quizá le dará tiempo para poder hacer realidad el que define como su máximo deseo: viajar al espacio, donde, Hawking está convencido, se encuentra el futuro de la especie humana.

El científico y los dioses

Hawking se autodefine como un socialista que siempre ha votado a los laboristas, y sus opiniones teológicas han sido campo de batalla, como lo fueron las de Einstein. Al enterarse de que su reciente visita a Santiago de Compostela fuera interpretada como si hubiera querido hacer parte del Camino de Santiago, declaró que las leyes en las que se basa la ciencia para explicar el origen del Universo "no dejan mucho espacio ni para milagros ni para Dios".