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

enero 24, 2014

Ciencia de la moral

Una de las últimas fronteras de la ciencia es abordar las cuestiones del bien y el mal, de dónde surgen y cuáles son los imperativos morales para nuestra sociedad.

El etólogo Frans de Waal
(Foto GFDL de Chowbok, enWikimedia Commons)
El experimento es espectacular. Dos monos capuchinos de en un grupo se ponen en dos jaulas adyacentes donde se pueden ver uno a otro. Cuando le entregan una piedra al experimentador, se les premia con un trozo de pepino, y ambos realizan la tarea con entusiasmo. Cuando se cambia la situación y a uno de los monos se le empieza a dar una uva mientras que al otro se le sigue dando un trozo de pepino, el segundo se inquieta. Después de ver algunas veces que a su compañero le dan uva y a él pepino, rechaza el premio, lo arroja contra la experimentadora, agita las paredes de la jaula, golpea el suelo con la mano.

Para el diseñador del experimento, el estudioso holandés de la conducta animal Frans de Waal, la reacción del segundo mono indica de modo claro que éste comprende el sentido de la justicia. “Esto son las protestas en Wall Street”, comenta.

De hecho, en algunos casos, el primer mono empieza a negarse a hacer la tarea hasta que no se empieza a premiar a su compañero de la misma manera que a él, con una uva, con un comportamiento altruista: incomodarse de modo desinteresado para que otro ser se beneficie.

La cooperación entre animales es una necesidad, sobre todo en las especies sociales que deben trabajar en equipo para sobrevivir: los lobos que cazan, los babuinos que se defienden de los leopardos, los lémures de cola anillada que defienden su territorio de los invasores. Pero el altruismo va más allá de la cooperación, porque no implica en apariencia un beneficio individual para el ser altruista.

El único animal que tiene una moral desarrollada, un concepto de lo bueno y lo malo, es el ser humano, que puede reflexionar sobre esa justicia elemental que parecen practicar otros animales. Somos el animal que puede empatizar con otros congéneres aunque nunca los haya visto y estén en otro continente. Somos también el único animal que empatiza con todos los demás animales, teniendo mascotas a las que cuida, salvando especies enteras y estableciendo estrictos lineamientos para el uso de animales en la alimentación o la experimentación.

¿Cómo surge esa moral, esa visión de lo correcto y lo incorrecto? La pregunta ha ocupado gran parte del pensamiento humano a lo largo de la historia, desde los filósofos griegos de la antigüedad, que sugerían que la razón humana bastaba para entender lo que era bueno y lo que era malo, y por tanto a practicar lo primero y evitar lo segundo.

Sin embargo, la visión dominante de muchas culturas era que la moralidad venía de fuera, que no era parte constituyente del ser humano, sino que eran los monarcas o los dioses quienes determinaban lo bueno y lo malo, premiando las buenas acciones y castigando las malas. Esta visión suponía que el ser humano tenía una naturaleza malévola que sólo se controlaba mediante una moral impuesta.

El debate sobre el origen de la moral se mantuvo en el terreno especulativo hasta la aparición de la teoría de la evolución por medio de la selección natural de Charles Darwin y Alfred Russell Wallace a mediados del siglo XIXa.

Si las características físicas son resultado de un proceso de selección que favorece ligeramente, generación tras generación, ciertos rasgos que aumentan poco a poco la probabilidad de reproducción de quienes los tienen, ¿no es lógico que pase lo mismo con el comportamiento y con los conceptos morales?

Los estudios realizados en los últimos años parecen indicar que la respuesta es “sí”. Las ventajas evolutivas de un comportamiento altruista, de conocer lo bueno y lo malo, y los mecanismos sociales para recompensar el bien y castigar el mal en función de su beneficio para la comunidad parecen estar en las bases mismas de la evolución de los homininos hasta su forma actual, que somos nosotros.

Recientes descubrimientos en una fosa funeraria neandertal de La Chapelle-aux-Saints, por ejemplo, demuestran que esta especie humana, pariente de la nuestra y parte de cuyos genes llevamos en mayor o menor medida, cuidaba de los ancianos.

En la mayoría de las especies sociales, los animales viejos, enfermos o lesionados son una carga para el grupo y suelen ser las presas preferidas de los depredadores. Pero para estos neandertales no era así, como lo evidencia el hallazgo del esqueleto de un hombre que vivió hace unos 50.000 años, que apenas podía caminar, había perdido todos los dientes y fue cuidadosamente enterrado después de su muerte.

Este ejemplar, por cierto, que tenía una deformidad en la columna vertebral, fue el responsable de que se creara la leyenda del neandertal poco inteligente que caminaba inclinado y como un gorila. Hoy sabemos que nuestros parientes caminaban tan erguidos y tan eficientemente como nosotros... o más. Este hombre había sido cuidado hasta los 40 años de edad, más o menos, una edad provecta según los estándares de la especie. William Rendu, del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia, explicaba que sin dientes, probablemente otros miembros del grupo masticaban su comida, y con la cadera dañada y varias vértebras fusionadas, no se podía mover por sí mismo. Y sin embargo, el grupo lo llevaba consigo aún a riesgo de quedar más expuestos a los ataques de depredadores o de otros grupos de neandertales y, quizá, Homo sapiens.

Aunque los biólogos evolutivos, genetistas, paleoantropólogos, psicólogos y otros científicos aún están desentrañando los mecanismos mediante los cuales el ser humano desarrolló los conceptos abstractos de bien y mal, entre ellos algunos tan universales como el tabú contra el asesinato o el robo, lo que parece cierto es que, en palabras del Frans de Waal, la moral antecedió con mucho a las religiones organizadas y quizá el valor de éstas es, precisamente, no crear la moral, sino fortalecer su cumplimiento, como un mecanismo de fortalecer lo que las sociedades ya conceptuaban como bueno o malo.

El biólogo Edward O. Wilson había dicho, en 1975, que la ética algún día sería retirada de las manos de los filósofos e incorporada en la síntesis evolutiva de la biología moderna. Quizá ese día ya ha llegado, con el trabajo de estudiosos como Richard Dawkins, Steven Pinker, Sam Harris, Joshua Green o Elizabeth Phelps, entre otros, que tienen ahora la misión de desentrañar los mecanismos del bien y el mal entre los seres humanos.

Bienestar y moral

“La moralidad debe relacionarse, a algún nivel, con el bienestar de criaturas conscientes. Si hay formas más y menos efectivas mediante las cuales buscamos la felicidad y evitar la miseria en este mundo, y claramente las hay, entonces hay respuestas correctas e incorrectas a las cuestiones de la moral”. Sam Harris, neurocientífico.

enero 14, 2014

Cabello... ¿y plumas y cuernos de rinoceronte?

Una molécula casi indestructible, que une a prácticamente todos los seres vivos, y que a lo largo de la evolución se ha utilizado para los más diversos fines... incluso ponerse guapo.

Rinocerontes blancos pastando en el zoológico de Dublín,
a salvo de los cazadores furtivos que buscan sus cuernos.
(Foto CC de Aligatorek, vía Wikimedia Commons
El cabello... y también las plumas y la superficie de los picos de las aves, como los cuernos de rinoceronte y de otros animales, comparten una característica con todo el pelo y lana, uñas, garras, capas superiores de la piel y pezuñas del reino animal. Y añadamos las escamas de los reptiles y las conchas de las tortugas. Todos están formados por variantes de una familia de sustancias fibrosas estructurales que son esenciales para el cuerpo de los mamíferos, aves y reptiles: las queratinas.

Las queratinas tienen composiciones químicas variadas sobre una base común que, según el nivel de ciertos aminoácidos, les permiten ser extremadamente duras, como las pezuñas de un caballo, o flexibles y sedosas como el cabello de un bebé, sirviendo así para muchos usos: como armas, protección para caminar, abrigo, etc. Aunque las llamamos proteínas, los científicos prefieren decirles “polipéptidos”, pues sólo tienen entre 10 y 100 aminoácidos, mientras que las verdaderas proteínas serían las que tienen más de 100 aminoácidos.

En los anfibios, estas proteínas son poco frecuentes, sólo las ranas la tienen en sitios donde su piel se ve sometida a gran desgaste, como la boca y, entre los peces, sólo algunas clases tienen dientes hechos de queratina. Sus escamas, en cambio, a diferencia de los reptiles, pueden estar hechas de estructuras similares al hueso, dentina (la misma sustancia que protege nuestros dientes), un esmalte llamado vitrodentina o colágeno, entre otras sustancias.

Desde un punto de vista químico, la queratina es una molécula dura y totalmente insoluble formada por cadenas de aminoácidos como la lisina, la arginina y la cisteína, en forma de disulfato, que se disponen en hojas paralelas formando agrupaciones muy resistentes. La única sustancia similar en el mundo animal es la quitina, que forma el exoesqueleto de los atrópodos, desde los langostinos hasta las moscas. De la resistencia de la queratina dan fe las exhumaciones de gente que, cientos de años después de haber fallecido, conserva a su alrededor cabello y uñas. Esto se debe a que sólo algunos hongos y bacterias cuentan con las proteínas necesarias para digerir o descomponer la queratina.

Como detalle curioso, la presencia de azufre en el disulfato de cisteína es la responsable del olor desagradable que produce la queratina al quemarse, sea cabello, cuerno, uñas, etc.

Como seguramente usted sabe, su piel está formada por varias capas de células que se forman a nivel profundo y van subiendo hacia la superficie. Primero, las células son parte de la dermis, que es la que protege nuestro cuerpo y da elasticidad a la piel. Al paso del tiempo, las células pasan a una capa superior, la epidermis, y adquieren un nuevo nombre al cambiar sus funciones, llamándose queratinocitos o células de queratina. La epidermis está formada por varias capas y, mientras las células pasan a las superiores, se van “cornificando” al producir cada vez más queratina hasta que pierden su núcleo y órganos y mueren.

Esa capa superior de la piel es conocida como “estrato córneo”, precisamente porque está formado únicamente por la queratina de las células muertas, y nos protege de los elementos y el agua. La queratina también forma las callosidades de la piel, como respuesta a un exceso de frotamiento o presión en un punto determinado de la piel, como las puntas de los dedos de guitarristas y otros músicos que tocan instrumentos de cuerda, los labios de quienes tocan algunos instrumentos de viento como la trompeta, o las manos de los obreros que hacen intenso trabajo manual. Los callos son queratina.

Liso o rizado, y otros misterios

El cabello, por su parte, está formado por otro tipo de queratina capaz de formar largos cables que cubren todo el cuerpo de muchos animales, aunque en nosotros, los “monos desnudos” como nos llamó el etólogo Desmond Morris, el cabello más importante es el que crece en nuestras cabezas.

Por cierto, una de las características más llamativas del cabello es que cada una de las más o menos 100.000 hebras que hay en nuestras cabezas (salvo que suframos alguna forma de calvicie) puede ser completamente liso y recto o rizado apretadamente como sacacorchos. Esta diferencia se debe a la forma de nuestros folículos pilosos, los pequeños órganos de nuestra epidermis que producen cada hebra de cabello, y del ángulo respecto de la piel al cual se produzca. Los folículos pilosos circulares y que producen pelo que crece casi perpendicular al cuero cabelludo dan como resultado cabello totalmente liso. Si los folículos pilosos tienen una forma de óvalo muy alargado y el pelo crece en un ángulo muy agudo, el cabello es rizado.

No hay nada qué hacer para cambiar esto, porque la forma de nuestros folículos pilosos está determinada genéticamente, es decir, es resultado de la mezcla de genes de nuestro padre y nuestra madre. Y, en general, se considera que el cabello rizado es dominante sobre el liso, es decir, si alguno de nuestros padres tiene el cabello rizado, lo más probable es que nosotros también lo tengamos así.

Por cierto, en el mundo de los supuestos alimentos funcionales y la charlatanería cosmética existen diversos alimentos y suplementos que afirman contener queratina, y que prometen por tanto que esa queratina se aportará a nuestro cabello para hacerlo más resistente, grueso y atractivo. Sin embargo, el aparato digestivo humano no puede digerir la queratina, al carecer la enzima (proteinasa-K) necesaria para descomponer esa proteína, ni la absorbe para llevarla al cabello, simplemente la elimina con las heces. También, como ocurre con quienes padecen “tricofagia”, literalmente “comer pelo”, y algunos animales, se pueden formar en el estómago bolas de pelo que pueden incluso tenerse que retirar quirúrgicamente.

Una de las grandes dudas que parecen haberse resuelto últimamente respecto de esta resistente proteína es que, al parecer, los picos de algunos dinosaurios estaban hechos de queratina, una innovación que mejoraba la estabilidad del cráneo al alimentarse, característica que transmitieron a sus descendientes: las aves.

El cuerno de rinoceronte

El cuerno del rinoceronte, al cual diversas supersticiones le atribuyen propiedades mágicas provocando la cacería furtiva de este animal, no está formado por un núcleo de hueso recubierto de queratina, como los cuernos de los vacunos, las cabras o los antílopes. Pero tampoco es una agregación de pelo como se creía en el pasado: es queratina como la de las pezuñas de los caballos, con depósitos de calcio que le dan fuerza y rigidez. Y, por supuesto, no es un afrodisiaco.

enero 08, 2014

Pasado y futuro de los cometas

Espectaculares y fascinantes, los cometas que rasgan el cielo ocasionalmente son mensajeros de los confines de nuestro sistema solar y claves para conocer el universo.

El cometa ISON camino al sol el 21 de noviembre
de 2013. (Foto CC de Juan Carlos Casado,
vía Wikimedia Commons)
Los cometas son ciertamente fenómenos cósmicos enormemente atractivos, impredecibles (salvo excepciones de cometas periódicos como el Halley), espectaculares y de aspecto distinto a todo lo demás que observamos. Por ello, para muchas culturas precientíficas, contradecían el orden del universo que tan intensamente observa la humanidad desde el principio de la agricultura. El movimiento de los objetos en el cielo es predecible y exhibe ciclos muy específicos. Pero los cometas aparecían de pronto, se movían a gran velocidad con su brillante cuerpo y su alargada cola, y por ello era frecuente que se les considerara avisos o presagios, generalmente de acontecimientos negativos.

Uno de los más antiguos relatos de la humanidad, la “Epopeya de Gilgamesh”, escrita hace al menos 2.000 años en Mesopotamia, advertía que la llegada de los cometas traía consigo incendios, azufre e inundaciones, mientras que los Yakut de Mongolia los llamaban “hijas del diablo”. El temor a los cometas fue una constante y se les culpaba, previsiblemente, de toda tragedia ocurrida cuando uno era visible, desde el asesinato de Julio César hasta la peste negra en Inglaterra durante la Edad Media. Sólo en China, considerados como “estrellas viles”, se registró más desapasionadamente la aparición de cometas a lo largo de los siglos.

Todo cometa que tenga la posibilidad de ser visible desde la superficie de nuestro planeta es noticia, ya sea el Gran Cometa de Marzo de 1843, visible durante el día y que exhibió una cola de una longitud de dos veces la distancia entre la Tierra y el Sol, un cometa que vuelve a la vecindad del sol cada 75-76 años como el Halley o cometas que han resultado decepcionantes por haberse destruido al pasar cerca del sol, como el Kohoutek o el ISON de 2013.

Pero incluso cometas que no han pasado cerca de nuestro planeta pueden capturar nuestra imaginación. El Shoemaker-Levy 9, por ejemplo, se rompió en julio de 1994 al pasar cerca de Júpiter y sus fragmentos cayeron al planeta gaseoso, lo que permitió adquirir una enorme cantidad de conocimientos sobre el gigante de nuestro sistema solar, atrayendo una enorme atención de los medios de comunicación. Aunque hay evidencias de cometas chocando con los planetas, incluido el nuestro, era la primera vez que los astrónomos podían ver un acontecimiento así.

El nombre de ese cometa también llama la atención. ¿Por qué Shoemaker-Levy? Porque fue un cometa descubierto simultáneamente por Eugene y Carolyn Shoemaker, una pareja de astrónomos profesionales, y David Levy, astrónomo aficionado. Han codescubierto varios cometas, el noveno de los cuales protagonizó el célebre choque contra Júpiter.

Los cometas pueden ser descubiertos por aficionados o profesionales, ya sea con telescopios o mediante la observación de fotografías realizadas por satélites como el SOHO, dedicado a la observación del Sol. Los cometas suelen ser llamados de acuerdo a sus descubridores. La palabra “cometa”, por cierto, significa “el que tiene cabello”, pues su cola parece una larga cabellera
Fue hacia el siglo XV, con la revolución científica, que los cometas pasaron definitivamente del terreno de la superstición al del estudio ordenado y metódico, mismo que a su vez permitió determinar que los cometas son cuerpos que giran alrededor del sol como los planetas, pero lo hacen, según pudo comprobar Issac Newton con sus cálculos, en elipses muy, muy alargadas. Al calcular las elipses se pudo ver que algunos cometas provenían de muy lejos, de los bordes exteriores del sistema solar.

Hoy, la hipótesis más aceptada es que algunos cometas provienen de una capa esférica de objetos de hielo que rodea el sistema solar a una distancia de entre 5.000 y 100.000 veces la que hay entre el sol y nuestrso planeta. Esta nube de cometas se conoce como Nube de Oort, por haber sido propuesta por el astrónomo Jan Oort. Las perturbaciones gravitacionales serían las responsables de que algunos de esos cuerpos caigan hacia la parte interior del Sistema Solar. Su órbita puede tardar miles de años en completarse y por ello se les llama cometas de período largo.

Por contraste, los comentas de período corto tardan menos de 200 años en completar una órbita alrededor del sol, y se cree que proceden de un disco de cuerpos llamado Cinturón de Kuiper, que estaría más allá de la órbita de Neptuno.

Tanto unos como otros son, se cree, restos de la formación de nuestro sistema solar hace más de 4.600 millones de años, y por tanto su composición es la misma y puede revelar datos sobre las condiciones de ese acontecimiento. El núcleo de un cometa es una mezcla de hielo, polvo y roca que raras veces tiene más de 50 km de diámetro y que al acercarse al sol se calienta. Esto provoca que el hielo que contiene se sublime formando una nube de gases volátiles alrededor del núcleo, llamada “coma”. La cola está formada por gases y polvo que son empujados por el viento solar, de modo parecido a una estela. Por ello, la cola siempre apunta en dirección contraria al sol, de modo que al dar la vuelta alrededor del sol y empezar a alejarse, la cola apunta en la dirección de su movimiento, como una barba más que una cabellera.

Hasta hoy, el momento culminante del estudio de los cometas ocurrió en abril de 2005, cuando la sonda “Impactor” de la misión Deep Impact (“impacto profundo”) se estrelló contra el cometa Tempel I, procedente de la Nube de Oort, para estudiar por primera vez directamente la composición de un cometa. Esta hazaña deberá ser superada por la nave espacial Rosetta de la Unión Europea, lanzada en 2004, y que en noviembre de 2014 deberá hacer descender una sonda suavemente en el cometa 67P/Churyumov/Gerasimenko, y hacer un estudio prolongado de la composición del cometa con diversos instrumentos robóticos.

Así, antes que presagios malignos, los cometas nos traen información sobre nuestro sistema solar y el comportamiento del universo que nos rodea, además del disfrute innegable de la belleza y majestuosidad de uno de estos cuerpos cruzando la bóveda celeste y recordándonos los verdaderos misterios que hay allá afuera.

Morir por el cometa

Las supersticiones alrededor de los cometas, sin embargo, no han desaparecido del todo. Cuando apareció el cometa Halle-Bopp en 1997, una secta adoradora de los ovnis y sus supuestos tripulantes extraterrestres, Puerta del Cielo decidió que una nave espacial extraterrestre viajaba detrás del cometa, oculto por él. El 26 de marzo de 1997, 39 miembros del grupo se suicidaron en grupo con la idea de que sus almas serían recogidas por la nave y llevados a un plano superior de existencia.