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

agosto 17, 2012

Telescopios, gallinas y método científico

Antes de los grandes descubrimientos están los pequeños descubrimientos, los avances técnicos, la realización de todos los elementos, ideas, herramientas y conocimientos necesarios para empezar a hacer ciencia.

(Foto GFDL de Baksteendegeweldige, vía Wikimedia Commons)
Solemos representar al método científico como un ideal preciso de observación, postulado de hipótesis y nuevas observaciones o experimentos para confirmar o rechazar la hipótesis. Pero la realización de un experimento suele exigir un proceso previo que implica resolver gran cantidad de problemas técnicos que en ocasiones se vuelven grandes obstáculos para el avance del trabajo de los expertos.

Así, Galileo Galilei tuvo que diseñar sus telescopios con base en los relatos que llegaban del instrumento fabricado por Hans Lipperschey, conseguir los mejores vidrios, aprender a pulirlos para hacer sus lentes, producir los tubos con distintos materiales y determinar los principios ópticos del funcionamiento de las dos lentes, la curvatura exacta y la distancia ideal, antes de poner el ojo en el instrumento y, eventualmente, descubrir que Copérnico estaba en lo cierto y ser el primero en ver desde las manchas solares hasta las lunas de Júpiter.

Y, por supuesto, está el azar, lo inesperado, los descubrimientos que "no estaban en el guión original", los acontecimientos fortuitos llamados "serendipia", vocablo que llegó al inglés en el siglo XVIII, basado en el cuento de hadas persa "Los tres príncipes de Serendip", (nombre de Sri Lanka en farsi) en el cual los príncipes resuelven los problemas a los que se enfrentan mediante una enorme suerte o "chiripa", palabra que bien podría provenir de la misma "serendip".

Por supuesto, nadie hace un descubrimiento por azar si no está atento a él. En ocasiones un científico desprecia algún dato por considerarlo irrelevante o producto de un error de medición sólo para que otro más alerta revele que dicho dato es fundamental para una explicación.

Estos elementos se reúnen en una historia poco conocida de la biología, un terreno mucho más incierto y pantanoso que el de la astronomía o la física por la enorme variabilidad que tienen los organismos vivientes. El protagonista es Andrew Nalbandov, un fisiólogo nacido en la península de Crimea, refugiado de la revolución soviética y titulado en Alemania, pero que en 1940 trabajaba en la Universidad de Winsconsin como un reconocido biólogo especializado en reproducción que, a diferencia de la mayoría de sus colegas, prefería usar animales de granja como sujetos experimentales en lugar de la omnipresente rata de laboratorio.

El objeto de estudio de Nalbandov era una pequeña glándula endócrina situada en lo más recóndito del cerebro de todos los vertebrados: la hipófisis o pituitaria, que en los seres humanos tiene el tamaño de un guisante y un peso de 0,5 gramos y que, sin embargo, hoy sabemos que es fundamental para muchísimas funciones de nuestro cuerpo mediante la secreción de una gran cantidad de hormonas.

Nalbandov quería estudiar la función de la glándula pituitaria, y para ello desarrolló un diseño experimental que implicaba la remoción quirúrgica de la glándula pituitaria en gallinas, con objeto de observar las alteraciones químicas, biológicas y de conducta de los animales privados de este órgano.

Por supuesto, si la glándula pituitaria es pequeña en los seres humanos, en las gallinas es minúscula, de modo que, antes que nada, el biólogo tuvo que dominar una depurada técnica quirúrgica para extraer la pituitaria de sus animales experimentales.

Pero parecía difícil dominar la técnica. Como Nalbandov le relató a W. I. B. Beveridge, para su libro "El arte de la investigación científica": "Después de que había dominado la técnica quirúrgica, mis aves seguían muriendo y a las pocas semanas de la operación ya no quedaba ninguna". Todos los intentos del investigador por evitar esta mortandad fracasaron estrepitosamente.

Parkes y Hill, investigadores ingleses, habían desarrollado el delicado procedimiento para llegar a la pituitaria a través del paladar suave de las gallinas y extraerla, pero todos sus sujetos experimentales habían muerto. Su conclusión fue que las gallinas no podían sobrevivir sin esta glándula. Pero Nalbandov sabía que otros investigadores trabajaban con mamíferos y anfibios a los que se les había quitado la pituitaria y no sufrían de estos problemas.

Cuando había decidido "resignarse a hacer algunos experimentos a corto plazo y abandonar el proyecto", el 98% de un grupo de gallinas operadas sobrevivió hasta tres semanas, y algunas de ellas hasta 6 meses. Nalbandov concluyó orgullosamente que esto se debía a que su técnica quirúrgica se había perfeccionado finalmente gracias a la práctica y se alistó para emprender un experimento a largo plazo.

Y, entonces, sus gallinas operadas empezaron a morir nuevamente. No sólo las recién operadas, sino las que habían sobrevivido varios meses. Era evidente que la explicación para la supervivencia de las gallinas no estaba en la firme mano del experimentador. Nalbandov persistió en sus experimentos, atento a las variables que podrían marcar la diferencia entre la supervivencia y la muerte, descartando enfermedades, infecciones y otras posibles causas. "Pueden imaginar", escribió Nalbandov, "cuán frustrante era no poder aprovechar algo que obviamente estaba teniendo un profundo efecto en la capacidad de estos animales de sobrevivir a la operación".

Una noche, a las 2 de la mañana, Nalbandov volvía a casa de una fiesta. Al pasar frente al laboratorio notó que las luces del bioterio donde se mantenían sus gallinas y, culpando a algún alumno descuidado, se detuvo para apagarlas. Pocas noches después vovió a ver las luces encendidas y decidió investigar.

Resultó que estaba de servicio un conserje sustituto que prefería dejar las luces del bioterio encendidas para encontrar la salida, pues los interruptores de la luz no estaban junto a la puerta, cosa que no hacía el conserje habitual. Al profundizar en el asunto, Nalbandov pudo determinar que los períodos de supervivencia de sus gallinas coincidían con las épocas en que estuvo trabajando el conserje sustituto.

Nalbandov pudo demostrar rápidamente y con un experimento debidamente controlado que las gallinas que pasaban la noche a oscuras morían, mientras que las que tenían al menos dos horas de luz artificial durante la noche sobrevivían indefinidamente. La explicación química era que las aves en la oscuridad no comían y desarrollaban una hipoglicemia de la que no se podían recuperar, mientras que las que tenían luz comían más y seguían vivas indefinidamente.

Este descubrimiento fue la antesala de docenas de experimentos y publicaciones de Nalbandov que ayudaron a definir la función de la glándula pituitaria, y que se prolongaron durante cuatro décadas de trabajo científico.

La pituitaria

Entre otras muchas funciones, la pituitaria sintetiza y secreta numerosas hormonas importantes, como la hormona del crecimiento humano, la estimulante de la tiroides, la betaendorfina (un neurotransmisor), la prolactina (responsable de más de 300 efectos, entre ellos la producción de leche después del embarazo y la gratificación después del acto sexual), la hormona luteinizante y la estimulante de los folículos, que controlan la ovulación y la oxitocina, que interviene en el parto y en el orgasmo y aún no se comprende a fondo.