Crisis matemática

“No es digno de llamarse hombre aquel que desconoce que la diagonal de un cuadrado es inconmensurable con el lado”. Sospecho que el prudente lector supondrá que la autora de tan rotunda afirmación, la matemática Sophie German, exageraba.
Recurramos al matemático griego Euclides para recordar que dos segmentos son conmensurables (medibles) si pueden ser medidos con un tercer segmento que sirve de unidad. Pitágoras, otro genial matemático y filósofo griego, y sus discípulos, creían que todo se podía medir utilizando números enteros, con ellos esperaban descifrar todos los enigmas de la naturaleza; porque los números son la esencia del universo. Imagine el mesurado lector la sorpresa de esa gente cuando descubrieron que tanto el simple cuadrado como el pentágono regular, que usaban regularmente, proporcionan terribles engendros geométricos: la diagonal y el lado de ambos polígonos no guardan una proporción que pueda expresarse mediante números enteros. Este descubrimiento acabó con su proyecto; el dogma de que los números podían medirlo todo era una ilusión; quedaba eliminada de la geometría la posibilidad de medir con exactitud. Habían descubierto la magnitud inconmensurable, irracional: incapaz de expresarse mediante razones entre números enteros.
La crisis que provocó la aparición del nuevo ente puede calibrarse leyendo la leyenda que relata Euclides: “Es fama que el primero en dar al dominio público la teoría de los irracionales, perecería en un naufragio, y ello porque lo inexpresable e inimaginable debería siempre haber permanecido oculto. En consecuencia, el culpable, que fortuitamente tocó y reveló este aspecto de las cosas vivientes, fue trasladado a su lugar de origen, donde es flagelado a perpetuidad por las olas”. “Se dice que el primero que reveló la naturaleza de la conmensurabilidad e inconmensurabilidad a los indignos de participar de tales conocimientos fue aborrecido [por la comunidad pitagórica] hasta el punto de que no sólo lo expulsaron de la vida y de la vivienda en común, sino que incluso le erigieron una tumba como si él, que había sido una vez compañero, hubiese abandonado la vida entre los hombres”. Los matemáticos discípulos de Pitágoras consideraron que la divulgación de la inconmensurabilidad constituía un grave sacrilegio, un criminal atentado a la divinidad, un delito acreedor del más terrible castigo divino. La demostración teórica de la inconmensurabilidad marcó un hito en la historia de la matemática; su descubrimiento señaló el momento más dramático de la geometría griega. Galileo y Darwin aún no habían nacido. 

Alelomonas, mensajeros químicos olorosos

Hermes, diestro orador y elocuente heraldo del todopoderoso Zeus, se encargaba de comunicar al omnipotente dios del trueno con los débiles mortales. Mucho más humildes, las moléculas desempeñan similares funciones de mensajería… entre los seres vivos. Las señales químicas emitidas por un ser vivo, llamadas semioquímicos o infoquímicos, sirven como forma de lenguaje entre los individuos de una misma especie (feromonas) o de diferentes especies (alelomonas). Analicemos sus pros y contras. Ventajas: no está limitada por las barreras ambientales, es efectiva en grandes distancias, carece de importancia que sea día o noche, dura más tiempo que las señales visuales o auditivas, y es metabólicamente económico porque sólo se necesitan sintetizar pequeñas cantidades de moléculas. Desventajas: el contenido de la información es bajo (sólo se detecta la presencia o ausencia del mensajero) y no es efectiva en la dirección contra el viento. 
Unas alelomonas benefician al organismo que las emite, otras al receptor, aquéllas a ambos. Benefician al emisor las secreciones repelentes de las mofetas o los aromas con los que las plantas carnívoras atraen a sus presas. Puede ocurrir que los olores perjudiquen al emisor: como el aroma de la presa que atrae al depredador. Beneficia tanto al emisor como al receptor, el néctar de las flores que atrae a los polinizadores; o las sustancias que intercambian los dos individuos que constituyen las micorrizas (benéficas simbiosis entre las raíces de una planta y un hongo). 
La comunicación entre diferentes especies mediante sustancias químicas, muy extendida entre bacterias, plantas e invertebrados, también existe entre los vertebrados: ratas, ratones, topillos, ciervos, conejos, erizos, zarigüeyas y ovejas evitan los olores de sus depredadores. Las especies que son presas disponen de la capacidad de reconocer a quienes las cazan, para defenderse de ellos; esto incluye la sensibilidad hacia los olores de la piel, pelo, orina, heces o secreciones de las glándulas anales de sus depredadores. Olores que afectan al comportamiento de la presa: inhiben su actividad, suprimen la búsqueda de comida o de la alimentación e incitan al traslado a lugares donde tales olores estén ausentes; también afectan al sistema endocrino: disminuye la testosterona y aumentan las hormonas causantes del estrés (corticosterona y ACTH); por último, afectan a la reproducción: los roedores paren camadas más pequeñas, y dificultan el desarrollo de las crías.
El sagaz lector ya ha adivinado que los olores repelentes puede tener utilidad práctica para la protección de cultivos. 

Desiertos y desertificación

Parajes yermos azotados por el viento, territorios inhóspitos resquebrajados por la escasez de lluvias y por las temperaturas extremas. Espacios donde la naturaleza se presenta en su estado primitivo y donde la vida se convierte en una hazaña ofrecen un marco óptimo para el sosiego, la tranquilidad y la reflexión: la soledad del desierto enamora. 
¿Por qué el treinta por ciento (probablemente el treinta y ocho en los próximos años) de la superficie del planeta, compuesto por agua en su mayoría, está cubierta por desiertos? La respuesta es una mezcla de argumentos geográficos y económicos: la falta de lluvia, la ubicación de las montañas y la peligrosa intervención humana. 
De forma natural los desiertos se originan porque algunas regiones del planeta no reciben agua suficiente -menos de doscientos cincuenta milímetros de precipitaciones al año es la cantidad crítica- para producir alguna vegetación. ¿Qué imaginamos cuando evocamos un desierto?, ¿tal vez dunas y calor ardiente? Como en el Sahara, el desierto de Arabia, los desiertos australianos, el Kalahari, el desierto sirio o el de Chihuahua. Esa imagen es cierta... parcialmente porque, además de arenas, las interminables planicies de piedras son paisajes habituales. También existen desiertos costeros frescos, como el de Atacama en Chile (el más árido del planeta) o el Namib en África. Y desiertos fríos, causados por una cadena de montañas o una barrera natural, que impide el paso de los vientos húmedos, como el Gobi, el Kara-kum, el Takla-makan, el de Patagonia o la Gran Cuenca de Norteamérica. También las regiones polares, la Antártida y el Ártico, se consideran desiertos, aunque estén sobre hielo. En España hay desiertos, pequeños, pero desiertos al fin y al cabo: el de Tabernas en Andalucía, árido como pocos, y los resecos parajes semidesérticos de los Monegros (Aragón) y de las Bárdenas (Navarra).
No sólo la naturaleza forma desiertos. La desertificación de un territorio es un proceso de degradación del suelo, que reduce o pierde su productividad biológica, debido fundamentalmente a la intervención antrópica. La mala gestión humana se concreta en la deforestación y en la destrucción de la cubierta vegetal, por el cultivo en tierras secas y el pastoreo excesivo en regiones semiáridas, con la consiguiente erosión de los suelos, en la sobreexplotación de acuíferos y falta de agua, o en la irrigación excesiva, con la consecuente salinización del terreno. No lo dudes, escéptico lector, la desertificación amenaza la sostenibilidad del planeta. 

Pareto: abunda lo trivial, escasea lo esencial

En 1906, el economista italiano Vilfredo Pareto halló que el 20% de los italianos poseía el 80% de las tierras, también constató que el 20% de las vainas de guisantes producía el 80% de los guisantes que obtenía. Esta desigual distribución parece ser una ley natural y no tiene argumentos teóricos que la confirmen, más que su frecuente aparición en múltiples situaciones. La aplicación de la relación 80-20 a otras áreas se debe a Joseph Juran, quien estableció un principio, que llamó ley de Pareto: el 20% de algo es esencial y el 80% trivial. La regla del 80-20 (las cifras no son exactas, sino aproximadas) establece que el 20% de algo usualmente ocasiona el 80% de los resultados. Citaré algunos casos concretos. Los gerentes saben que, a menudo, el 20% del trabajo consume el 80% del tiempo y el 80% de los recursos. En los negocios es habitual que el 80% de los ingresos provenga de un 20% de los clientes. En logística se controla el 80% del valor de los artículos almacenados fijándose en el 20% de ellos. En control de calidad se deben identificar el 20% de los procesos que causan el 80% de los defectos; y el 20% de los defectos que ocasionan el 80% de los problemas. Los ingenieros de software invierten el 80% de su tiempo en el 20% del código; y saben que el 80% de los fallos los genera el 20% del código. ¿Alguna vez comprobó el elegante lector si viste el 20% de la ropa que tiene y no usa el 80 % restante?
La sociedad está repleta de fenómenos en los cuales se cumple el principio de Pareto: un pequeño número de personas es responsable de la mayoría de las consecuencias; pero no siempre sucede así. Fijémonos en la pandemia de la covid-19. Usar una estrategia apta para una pandemia que sigue el principio de Pareto no resultará eficaz, si la pandemia está demasiado dispersa. Compárese con el siguiente caso: si un pequeño grupo de clientes son problemáticos para una empresa, librarse de ellos será un remedio, pero si las quejas se distribuyen de manera uniforme, será necesario seguir una estrategia diferente. Necesitamos conocer cuál de ambos comportamientos presenta la pandemia de la covid para saber si estamos empleando la estrategia correcta; porque una estrategia válida para la gripe, por ejemplo, puede ser ineficaz con la covid. 

Planeta Nueve

La observación del cinturón de Kuiper (el conjunto de astros más alejados que Neptuno, del que Plutón, y más de cien mil objetos cuyo diámetro excede los cien kilómetros, forma parte) ha sorprendido a los astrónomos: una población de astros allí ubicados exhibe una estructura colectiva desconcertante. Se han propuesto varias hipótesis para explicar la inesperada agrupación de órbitas de algunos de ellos, pero sólo una parece lo suficientemente buena: los astrónomos Konstantin Batygin y Michael E. Brown la han formulado y, previniendo el escepticismo generalizado entre sus colegas, han aportado sólidas pruebas: cuidadosas observaciones, rigurosos análisis matemáticos de los datos orbitales y simulaciones informáticas. Las simulaciones revelan que un planeta de, aproximadamente, diez masas terrestres, que tarda entre quince mil y veinte mil años en dar una vuelta alrededor del Sol, puede agrupar las órbitas de algunos astros que se hallan en el cinturón de Kuiper. La ubicación en el cielo de Sedna y de, al menos, otros cinco cuerpos astronómicos lejanos recién descubiertos sugiere que algo -un posible planeta gigante- los está empujando hacia órbitas concordantes: muestra la evidencia de que el planetario del sistema solar está incompleto y de que es posible descubrir un nuevo planeta, que los astrónomos Konstantin Batygin y Michael E. Brown han bautizado como planeta Nueve. Y no se trata de pequeños mundos helados más lejanos que Plutón, como Eris, Makemake u otro de los planetas enanos, sino de un auténtico gigante, de tamaño comparable a Urano o Neptuno que, de confirmarse su existencia, entraría en el restringido club al que pertenece la Tierra. Durante la infancia del sistema solar, hace cuatro mil quinientos millones de años, tal planeta gigante habría sido expulsado de la región cercana al Sol a la excéntrica órbita que ocupa en la actualidad: siete veces más lejos que Neptuno cuando está más próximo a la estrella, multiplica por tres (o seis) esa distancia cuando vaga por el lugar más alejado. Se trataría del escurridizo planeta X, que los astrónomos persiguen desde que Percival Lowell postuló su existencia en el año 1906. No es la primera vez que se anuncia el hallazgo, una búsqueda en la que ha habido exageraciones y superstición. Aunque el escepticismo ante el posible descubrimiento es inevitable, esta vez las pruebas parecen concluyentes… con todo, hay que esperar la prueba definitiva: la observación directa del planeta Nueve. El reto planteado a los observadores es apasionante. 

Primera respiración de un bebé

La llegada al mundo de un bebé es uno de los acontecimientos más tiernos que uno pueda contemplar; tal vez por eso sorprende la recia palmada en la nalgas con que recibe el galeno al recién nacido. ¿A qué se debe tal práctica habitual? Una ley física -que comprobamos al inflar un globo- establece que si se necesita aplicar cierta presión para superar la tensión elástica de las paredes en un globo grande, y conseguir que se hinche, se necesitará el doble de la presión para hacer lo mismo con un globo cuyo tamaño sea la mitad. Este fenómeno dificulta la primera respiración del bebé: en la primera inhalación los alveolos pulmonares (globos) que debe inflar son pequeños. La palmada en las nalgas persigue que el bebé se queje y realice el esfuerzo que requiere la respiración primeriza. 
Los pulmones absorben el imprescindible oxígeno del aire a través de la pared de unos pequeños globos, llamados alvéolos, que se hinchan y deshinchan; si bien se necesita esfuerzo para inflarlos durante la inhalación, su retroceso elástico facilita la exhalación. El inflado requiere un exceso de presión dentro de los alveolos respecto a su entorno, la cavidad torácica; se logra, mediante la contracción del diafragma que aumenta el volumen de la cavidad torácica y disminuye su presión (se vuelve negativa). La exhalación se efectúa mediante la relajación del diafragma (produce una presión positiva) y el retroceso elástico de los alvéolos. Todo parece concordar, pero si hacemos cálculos nos llevamos una sorpresa. La presión requerida para el inflado de los alveolos depende de dos factores: la tensión superficial del fluido que los rodea: dos tercios la del agua; y su radio, que varía entre una décima de un milímetro y la mitad. Estos datos nos indican que es necesaria una presión de dos mil pascales para hinchar los pequeños y mil los grandes; pero la diferencia de presión que se alcanza durante la inspiración sólo ronda los ciento cuarenta pascales. Aparentemente inflar los alveolos resultaría físicamente imposible… si no existiese una sustancia tensioactiva: el surfactante, que recubre las paredes de los alvéolos y divide por quince la tensión superficial. Comprobamos ahora, si rehacemos los cálculos, que la diferencia de presión mencionada ya es suficiente para inflar los alvéolos. Me queda señalar la dificultad a la que se enfrentan los bebés prematuros: el surfactante se forma al final del embarazo.

Los átomos y Richard Feynman

Al aficionado a la ciencia le recomiendo efusivamente la lectura del libro ¿Está Vd. de broma, Sr. Feynman?; quien lo lea disfrutará del relato de las aventuras de un curioso personaje: escandaloso, chocante, empero cálido y muy humano. Richard Feynman, considerado el físico más influyente desde Albert Einstein, nos intenta transmitir su pasión por la ciencia: la fuente de felicidad a lo largo de toda su vida. El libro nos permite disfrutar del reto, la excitación y la hondura de gozo que produce la comprensión científica del mundo. ¿Cuál es el enunciado que contiene la mayor cantidad de información en la menor cantidad de palabras, para este Nobel de Física? "Creo que es la hipótesis atómica, que todas las cosas están hechas de átomos: pequeñas partículas que tienen un movimiento perpetuo, atrayéndose entre sí cuando están a poca distancia, pero repeliéndose cuando se les trata de apretar una contra la otra". 
No cabe duda que en esta frase hay una enorme cantidad de información sobre el mundo, cuando se aplica un poco de imaginación. Si sabemos que toda la materia está hecha de átomos en perpetuo movimiento, podemos empezar a entender fenómenos como la temperatura, la presión y la electricidad. Todos ellos tienen que ver con la velocidad a la que se están moviendo los átomos y cuántos o cuáles lo están haciendo. Eso nos conduce a descubrir la fuerza de los gases, los patrones climáticos y a inventar cosas como los motores térmicos, los teléfonos y la producción de luz eléctrica. La parte final de la oración, que se refiere a la manera en la que los átomos interactúan entre ellos (atrayéndose y repeliéndose) nos revela la química. Y una vez que entendemos cómo los átomos se unen y separan para formar moléculas, podemos sintetizar antibióticos y analgésicos, obtenemos fuerza de la explosión de una mezcla de la gasolina con el aire, diseñamos pilas eléctricas o fabricamos cemento y acero, incluso podemos sintetizar las moléculas que son la esencia misma de la vida como los aminoácidos, los carbohidratos y el ADN. Por esto Richard Feynman escogió esa frase como legado para unas criaturas que empezaran de nuevo, si una guerra atómica mundial o una catástrofe global provocaran el colapso de la civilización; o también, digámoslo de una manera más optimista, para despertar el interés de los estudiantes y de los aficionados a la física.

Lípidos

Me hallaba enfrascado en mis menesteres cuando una amiga científica se me acercó. Estaba escandalizada: ¡unos colegas suyos consideraban sinónimos las grasas y lípidos! ¡Qué desmesurado error! Aunque creía que exageraba, asentí -obligaciones de la amistad- a sus crudas descalificaciones. No obstante, motivado por la curiosidad, quise comprobar la magnitud de la tergiversación y me documenté exhaustivamente sobre los lípidos. ¡Qué razón tenía ella y qué equivocado estaba yo! Comprobémoslo. 
Si bien las grasas (llamadas glicéridos, porque contienen glicerina unida a ácidos grasos) son los lípidos más abundantes y la forma en que muchos seres vivos almacenan energía, el término lípidos abarca a otras sustancias. Las ceras, por ejemplo, uniones de un ácido graso con un alcohol, ambos de gran tamaño, son segregadas por las células de la piel como recubrimiento protector, para mantener la epidermis flexible, lubricada e impermeable, también las hojas emplean ceras para impermeabilizarse, y los organismos marinos, aunque éstos las usan como reserva de combustible. Los esteroles son lípidos que no contienen ácidos grasos (debido a ello los químicos los califican de insaponificables: por su incapacidad para producir jabón), entre ellos se encuentran las hormonas sexuales, las vitaminas D, los imprescindibles detergentes intestinales y surfactantes pulmonares, y el temido -para los enfermos cardiovasculares- colesterol, el esteroide más abundante entre los animales. Junto con este último, los glicerofosfolípidos y los esfingolípidos, constituyen entre el veinte y el ochenta por ciento de las membranas celulares; tanto unos como otros están construidos con moléculas menores: el ácido fosfórico, la esfingosina, alcoholes como la glicerina, colina e inositol, ácidos grasos como el ácido oleico o esteárico y monosacáridos como la glucosa o galactosa; cabe señalar su importancia esencial, porque las membranas sirven tanto para separar la célula de su entorno como para conseguir que las actividades metabólicas celulares sucedan en distintos compartimentos. Los glucolípidos, otros constituyentes de las membranas, contienen, además de lípidos, glúcidos, como su nombre indica, o sea, unos cuantos monosacáridos orientados hacia el exterior celular que participan en el imprescindible reconocimiento entre las células. Los lípidos prenoles incluyen las vitaminas A, E, K y sustancias, como el limonero y pineno, olorosos componentes de los aceites esenciales de las plantas que tanto agradan a los usuarios de los perfumes. Recordaré, por último, a algún lípido policétido: el antibiótico eritromicina, las peligrosas aflatoxinas o las coloreadas antocianinas vegetales. 
En resumen, el astuto lector ya habrá deducido que millares de lípidos no son grasas. 

Moly, el antídoto de Homero

Los felices lectores de la Odisea podemos descubrir, en la rapsodia diez del celebrado poema, cómo Hermes avisa a Ulises, de multiforme ingenio: ¡Ah infeliz! ¿Adónde vas? Tus amigos han sido encerrados, como puercos, en las pocilgas del palacio de la diosa. ¿Vienes a libertarlos? Circe, de lindas trenzas, te preparará una mixtura y te echará drogas en el manjar; pero no podrá encantarte porque lo impedirá el remedio que vas a recibir. Ulises, fecundo en ardides, declara a continuación: Hermes me dio el remedio, arrancando de la tierra una planta. Tenía negra la raíz y era blanca como la leche su flor, llamándola moly los dioses. 
He interrumpido la evocación porque, tanto el curioso escritor como el sesudo lector (espero) se hacen inmediatamente dos preguntas ¿Podemos identificar la planta que contrarresta el hechizo? Y después, ¿qué drogas preparó la hechicera Circe para embrujar a la tripulación de Ulises? Hay diversas hipótesis al respecto, pero el escritor expone la que propusieron Andreas Plaitakis y Roger C. Duvoisin, que apareció publicada en el Clinical Neuropharmacology del año 1983. Identificaron la moly de Homero como la Galanthus nivalis, porque puede usarse como antídoto contra la intoxicación por el estramonio, una planta cuyas sustancias psicoactivas inducen una intoxicación grave o mortal, si son ingeridas incluso en pequeñas dosis. Los científicos han supuesto que Circe utilizó el estramonio para inducir amnesia  entre la tripulación que acompañaba a Ulises (los tripulantes olvidaron por entero su tierra patria), provocar alucinaciones (se creían puercos) y un estado delirante (vivían en pocilgas y comían fabucos y bellotas). El efecto de la planta se debe a que contiene moléculas (anticolinérgicas) que bloquean la acción de un neurotransmisor (acetilcolina) que actúa en el sistema nervioso central. Conscientes que en la antigüedad, algunas plantas medicinales se usaron como antídotos contra la intoxicación cerebral, Plaitakis y Duvoisin han presentado la hipótesis de que la moly podría haber sido la campanilla blanca, Galanthus nivalis. Arguyen que la planta contiene galantamina, una sustancia que neutraliza la acción de los compuestos neurotóxicos del estramonio: inhibe la enzima (acetilcolinesterasa) que actúa en el sistema nervioso central rompiendo el neurotransmisor acetilcolina. Quizá la descripción que hace Homero de la moly como antídoto contra el hechizo (intoxicación del cerebro) represente el registro más antiguo del uso de la enzima anticolinesterasa para revertir un envenenamiento anticolinérgico. 
Eso dijeron, y al momento, llegó la Aurora, de áureo trono. 

Causa de la migraña

Investigadores españoles presentaron, en el 2013, un estudio clínico que demuestra que nueve de cada diez pacientes con migraña presentan deficiencia de la enzima DAO intestinal. También postularon una explicación. En gente sana, la DAO degrada rápidamente la histamina ingerida en la dieta; pero si la actividad de esta enzima es baja (debido a factores genéticos, a agentes farmacológicos o a una patología), quienes presentan déficit corren el riesgo de sufrir intolerancia a la histamina (histaminosis) que contienen los alimentos: eso causa las molestas migrañas. El mecanismo de la acción resulta obvio; el déficit de la DAO aumenta la histamina que pasa del intestino a la sangre, induce vasodilatación, aumenta el caudal sanguíneo y produce inflamación: tal cascada de procesos provoca la migraña. 
Dicho lo anterior comencemos por conocer las múltiples funciones de la molécula histamina en el cuerpo: actúa como mensajero químico en el sistema nervioso central, participa en la regulación de la circulación local, en la permeabilidad capilar, en la contracción y relajación de los vasos sanguíneos, en la secreción del ácido clorhídrico del estómago, en la hipersensibilidad, en la alergia, en la cicatrización y en la inflamación. 
¿De dónde proviene tan versátil molécula? El propio organismo humano la sintetiza y la almacena en células de la sangre; los alimentos constituyen la segunda fuente: aquí pueden aparecer problemas; porque el aumento de la concentración normal de la histamina en la sangre desencadena efectos adversos. La enzima DAO (DiAmino Oxidasa), que se encuentra la mucosa intestinal, degrada la histamina; por ello el déficit de DAO altera su metabolismo: la acumulación de histamina en la sangre, debido a la desproporción entre la histamina circulante -ingerida o liberada por las células corporales- y la degradada, provoca la aparición de ciertos síntomas; siendo los más frecuentes la migraña y cefaleas; además de ellos el exceso de histamina causa trastornos gastrointestinales, como estreñimiento, diarrea, saciedad o flatulencia; trastornos dermatológicos como piel seca o psoriasis; dolores musculares, a menudo diagnosticados como fibromialgia; fatiga crónica; también se le ha relacionado con el trastorno de déficit de atención e hiperactividad (TDAH) de infantes y adolescentes.
Del comentario anterior colegimos, al menos, dos conclusiones: muchos fármacos, incluidos algunos de los usados contra la migraña (algún analgésico), son contraproducentes porque bloquean la DAO. La enzima DAO es un novedoso agente para el tratamiento de la migraña que, además, no se considera un medicamento, sino un alimento dietético.

Ártico nuclear

Un estudio de viabilidad hecho en el año 2019 encontró dieciocho mil objetos radiactivos en el océano Ártico, ¡nada menos!; entre ellos diecinueve barcos accidentados y catorce reactores nucleares que están sin control. La radiación gamma emitida por la mayoría es baja, afortunadamente, pero en mil todavía permanece alta. Las cifras son contundentes: ciento noventa y siete submarinos nucleares soviéticos deben ser desguazados; hay que deshacerse del estroncio radiactivo de unas mil balizas de navegación; debe retirarse el combustible nuclear gastado y los desechos nucleares de la bahía rusa de Andreyeva y lugares aledaños: porque desde allí, en 1982, unas seiscientas mil toneladas de agua radiactiva se filtraron al mar de Barents desde una piscina de almacenamiento nuclear. No me olvido que, en la zona del puerto ártico de Murmansk, hay más de doscientos reactores nucleares que esperan ser desmantelados. Todo ello, lo reconocen los expertos en seguridad nuclear, representa un riesgo inaceptable para los ecosistemas árticos.
Con todo, hay un margen para el optimismo. Dos objetos, que los rusos intentarán extraer del agua en los próximos años, contienen el noventa por ciento del material radiactivo: se trata de reflotar dos submarinos nucleares rusos, el K-27 y el K-159, que contienen un millón de curios de radiación (aproximadamente, una cuarta parte de la liberada durante el primer mes del desastre de Fukushima). El K-159, concretamente, se hundió, en el año 1989, con ochocientos kilos de combustible de uranio abordo, en el mar de Barents, justo debajo de la zona de pesca de bacalao más productiva del mundo, y también el hábitat de las ballenas, morsas, osos polares y otros animales. Aunque una expedición efectuada en el año 2014 no encontró radiactividad por encima de los niveles naturales ni en el agua, ni en el fondo marino ni en la fauna; un experto auguró que fallará la contención del reactor antes treinta años del hundimiento, en el mejor de los casos, y antes de diez en el peor. Si bien los isótopos radiactivos liberables, cesio ciento treinta y siete y estroncio noventa, se diluyen rápidamente en los océanos, mediante un proceso de bioacumulación puede concentrarse en los animales que constituyen la cumbre de la pirámide alimentaria; animales que, después, son ingeridos por los humanos.
Y se siguen construyendo reactores nucleares en el Ártico: probablemente habrá más de cien funcionando en el año 2035. 

Plagas de Egipto

¿Con independencia de su significado religioso, hay algo de realidad en los relatos bíblicos? Está escrito en el Antiguo Testamento: Dios envió diez plagas a los egipcios, para convencer al faraón de que dejara partir a los hebreos. La verdad es que los historiadores no pueden dar la fecha del Éxodo; sólo especular que pudo reflejar la expulsión de los hicsos de Egipto -identificando hicsos con israelitas-, que sucedió en el año 1550 a.C., bajo el reinado de Amosis. 

La cadena de desastres pudo haber comenzado con una erupción volcánica cuyas cenizas, además de contaminar el agua del Nilo, disminuyeron las precipitaciones y el caudal del río de tal manera que el agua se convirtió en sangre (primera plaga); obviamente no se trata de sangre, sino de una cianobacteria tóxica, la Oscillatoria rubescens, que proporciona el aspecto rojizo al agua.

Las toxinas mataron los peces y expulsaron a las ranas del agua (segunda plaga), con lo cual algunos insectos, libres de depredadores, se multiplicaron sin control, causando las plagas tercera (piojos) y cuarta (moscas); los abundantes insectos propagaron o causaron las enfermedades que exterminaron al ganado (quinta plaga) y afectaron a los sufridos egipcios (sexta plaga).

Un desastre natural, ocurrido en el mar Egeo, además de desencadenar todo el proceso, pudo ser el origen de la séptima, octava y novena plaga. Thera, el volcán que formaba la isla mediterránea de Santorín, entró en erupción, una de las mayores de la historia, en el año 1628 a.C.: provocó un tsunami (una ola de cincuenta metros) que asoló el Mediterráneo oriental y oscureció la atmósfera durante varios días (novena plaga). La ceniza volcánica al llegar a la estratosfera y mezclarse con la humedad cayó como granizo volcánico (séptima plaga). Las condiciones meteorológicas  locales, consecuentes a la erupción, propiciaron la invasión de las langostas (octava plaga).

La última plaga, la muerte de los primogénitos, pudo deberse a la reacción de los egipcios a la catástrofe; almacenaron los granos de cereales  húmedos, que se envenenaron con toxinas fúngicas. Los hijos varones primogénitos se convirtieron en las primeras víctimas porque -según la tradición- tenían privilegios alimentarios. 

Hay un problema en la explicación que he dado, como habrá advertido el sagaz lector, existe un desfase de setenta y ocho años entre la expulsión de los hicsos y la erupción del Thera. Esperemos que, más pronto que tarde, los arqueólogos arreglen el desajuste. 

Volcanes peligrosos

¿Por qué las Naciones Unidas ha incluido al Teide, Vesubio y Etna entre los volcanes más peligrosos del mundo? Porque sabemos que tendrán erupciones violentas en el futuro. Ni más ni menos. Las erupciones volcánicas explican algunos trastornos sociales históricos; para calibrar su influencia necesitamos conocer su fuerza; medida que nos proporciona el índice de explosividad volcánica (VEI), una escala logarítmica (cada unidad representa un aumento de diez sobre la anterior) de cero a ocho. 

Señalaré siete erupciones que los humanos hemos presenciado. La erupción del Toba (VEI ocho), la mayor en los últimos veinticinco millones de años, sucedió hace setenta y tres milenios en Sumatra: el invierno volcánico climático consecuente, de media docena de años, casi nos extinguió; los cien mil homínidos que aproximadamente poblaban el planeta quedaron reducidos a dos mil. La erupción del Tambora (VEI siete) ocurrida en el 1816 mató a ochenta mil indonesios: fue la más trágica de la historia. La erupción del Thera (VEI siete), en el Mediterráneo oriental, en el 1628 a.C. fue la única que causó el ocaso de una civilización, la minoica; y, probablemente, inspiró el mito de la Atlántida. La erupción en 1783 del Laki (VEI seis) no sólo acabó con la vida de nueve mil islandeses; la emisión a lo largo de ocho meses de nubes tóxicas de ácido fluorhídrico y dióxido de azufre causó una de las mayores catástrofes ambientales europeas del milenio: la hambruna mató a varios millones de personas. En 1883, el volcán indonesio Krakatoa entró en erupción (VEI seis); cuatro explosiones diez mil veces más potentes que la bomba atómica de Hiroshima se oyeron en Australia, los flujos piroclásticos se desplazaron cuarenta kilómetros por encima del agua sobre un cojín de vapor sobrecalentado, los tsunamis alcanzaron cuarenta metros de altura: causó más de treinta mil víctimas. La colosal erupción (VEI seis) ocurrida en 1808 tiene un mérito: los vulcanólogos todavía no han identificado el volcán que la produjo; lo buscan entre Indonesia y Tonga, una región con escasa presencia europea en la época. El erudito romano Plinio quiso presenciar demasiado cerca la erupción del Vesubio (VEI cinco) en el año 79; además de matar al curioso e intrépido sabio, el volcán destruyó la ciudad de Pompeya; si no la más mortífera (la nube ardiente volcánica causó menos de diez mil víctimas) fue una de las erupciones europeas más famosas. 

Feromonas animales

El escarabajo Khapra (Trogoderma granarium), una de las plagas más destructivas de granos y semillas, causa terribles estragos en los graneros y bodegas de los barcos. Se combate mediante la fumigación, pero resulta un tratamiento peligroso y caro; por ello, Hermann y Anna Levinson intentaron otro método para eliminar al perjudicial gorgojo: se propusieron obtener la sustancia química volátil (feromona) con que la hembra atrae al macho. La dificultad parecía insalvable, pues cada hembra segrega, al día, una minúscula porción del aroma, entre una y dos milmillonésimas de gramo. Tras varios años de arduo trabajo los investigadores consiguieron obtener la suficiente cantidad de sustancia como para analizarla primero y sintetizarla después en el laboratorio; conseguido lo cual sólo había que elaborar trampas para capturar los perniciosos bichos. El dispositivo es muy sencillo: consiste en unas tiras de cartón impregnadas de la sustancia; el olor atrae a los machos, y también a las hembras, lo que es sorprendente; en cualquier caso, tanto unos como otras se posan en el cartón. Sólo hay que destruir las tiras, con sus inquilinos, y sustituirlas por otras. El coste es insignificante… si se prescinde de la labor investigadora que hicieron los científicos tanto para aprender el lenguaje químico de los insectos, primero, como para conseguir engañarlos después. El sagaz lector no necesita más aclaraciones para deducir que es necesario comprender la acción de las feromonas (mensajeros químicos con los que se comunican individuos de la misma especie) sexuales de los insectos, para hacer un manejo integrado de plagas. 
Probablemente los insectos -abejas, hormigas, gusanos de la seda- dependen de las señales químicas más que de cualquier otra forma de comunicación. No sólo ellos, los mamíferos también utilizan las feromonas para enviar mensajes; tanto por motivos sexuales, como de alarma y reconocimiento: ciervos y antílopes emiten sustancias para marcar su territorio; tejones, martas y mangostas los imitan; ratas y ratones indican sus caminos con olor; los corzos emiten señales olorosas de alarma. Y las concentraciones de feromonas que usan son minúsculas; un perro percibe cierto olor si hay mil moléculas en cada mililitro de aire. Sólo cien moléculas provocan una respuesta en el gusano de la seda; mínima cantidad que resulta casi imposible de imaginar; cojamos un barril de cien litros de feromona y diluyámoslo en el agua de todos los océanos del mundo, el gusano de la seda es capaz de oler tan minúscula concentración. 

La Tierra, una bola de nieve

Durante el período criogénico (que duró desde setecientos veinte millones de años atrás a seiscientos treinta y cinco millones) hubo un acontecimiento excepcional en la Tierra que nunca había ocurrido y que nunca se repitió: dos glaciaciones globales por lo menos, consecutivas, convirtieron nuestro planeta en una bola de nieve.
Hay indicios para sospechar que las edades glaciales empiezan cuando los continentes se encuentran en una posición que impide o reduce el flujo de agua cálida del ecuador a los polos, permitiendo la formación de casquetes polares. Dicho lo cual, comenzamos el relato con la fragmentación de un supercontinente; ya había ocurrido otras veces y volvería a ocurrir de nuevo, su nombre Rodinia, es lo de menos; la singularidad del proceso consistió en que los fragmentos continentales se ubicaron alrededor del ecuador. Ello trajo una consecuencia inesperada: aumentaron las precipitaciones y, en consecuencia, la erosión: el dióxido de carbono extraído de la atmósfera quedó secuestrado en forma de rocas carbonatadas, lo que bajó la temperatura y formó casquetes de hielo en los polos. El aumento desbocado del albedo (la nieve blanca refleja más radiación solar que el agua líquida azul y los continentes ecuatoriales reflejan más que el océano) enfrió la atmósfera. El proceso se realimentó y provocó una caída mayor de la temperatura: el enfriamiento (cincuenta grados bajo cero de media) terminó por envolver de hielo a casi todo el planeta. Los glaciares, incluso en las proximidades del ecuador, alcanzaron el nivel del mar y los océanos se cubrieron de una capa de hielo de un kilómetro de espesor, apenas interrumpida por zonas de agua libre en el ecuador que brindaron refugio a la vida. 
Sin apenas precipitaciones -el aire se había vuelto frío y seco- se redujo la erosión, disminuyó la extracción del dióxido de carbono que arrojaban los volcanes y el gas volvió a acumularse en la atmósfera. La glaciación global terminó abruptamente cuando, tras diez millones de años, la concentración del gas carbónico se había multiplicado por mil; el océano se desheló -el albedo disminuyó- y el agua del mar, caliente, se evaporó, reforzando el efecto invernadero: la temperatura en la superficie superó los cincuenta grados de media -nunca se había producido una oscilación climática de tal envergadura en el planeta-. 
Cuando los continentes se desviaron hacia latitudes más polares, el ciclo de enfriamiento y calentamiento, que casi había colapsado la biosfera, se interrumpió.

Lignina

Todo comenzó con una bella fotografía de un lago rosa. ¿Por qué el agua del lago Retba, en Senegal, adquiere tal color? Debido al alga Dunaliella Salina, un alga verde que, sin embargo, produce el rojo betacaroteno. Y las algas verdes, molestas para muchos bañistas, son los antepasados de los que descienden los helechos y todos los árboles, arbustos, hierbas y demás plantas que tienen flores o semillas; todas ellas (no las algas) contienen lignina, un componente esencial de la madera (constituye del veinte al treinta y cinco por ciento de ella); a nadie extrañará, por tanto, que la lignina sea, después de la celulosa, el biopolímero más abundante en la naturaleza. 
La lignina es el polímero natural que tiene una estructura más compleja, debido tanto a la diversidad de los monómeros que la componen (alcoholes coniferílico, sinapílico o paracumarílico) como a la variedad de los enlaces que contiene; tal vez por eso resiste la degradación (ligninolisis) mucho mejor que los otros biopolímeros; y su grado de destrucción depende de la variedad concreta, porque hay distintas ligninas, como comprobará quien analice las coníferas (pinos, abetos, cipreses), las frondosas (hayas, abedules, robles) o las hierbas. Desgraciadamente, su progresiva despolimerización, debido a la acción de numerosas de enzimas (lacasas y peroxidasas ligninolíticas), para dar pequeños compuestos que, en algunos casos, se convierten en dióxido de carbono y agua, aún no se comprende íntegramente. 
Para reciclar el carbono de la madera hay que romper sus componentes lignina y celulosa; pero mientras que gran número de microorganismos lo hacen con ésta, hay pocos seres vivos capaces de imitarlos con aquélla: tres grupos de hongos se encargan de la tarea: los hongos de la podredumbre blanda (ascomicetos y deuteromicetos); los hongos de la podredumbre parda (principalmente basidiomicetos) que hidrolizan celulosa sin degradar lignina, por eso el producto adquiere un color marrón; y los hongos de la podredumbre blanca (uno de cada tres basidiomicetos y unos pocos ascomicetos) quienes, al degradar la lignina, dejan un residuo blanco debido a la acumulación de celulosa; entre estos últimos, unas especies rompen simultáneamente la lignina y la celulosa, otras preferentemente la lignina; sólo éstas últimas -como habrá adivinado el astuto lector-, al dejar indemne la celulosa, pueden tener interés comercial. ¿Y en los ríos y lagos? ¿Quién hace la ligninolisis en los ecosistemas marinos? Las actinobacterias hacen una degradación comparable a la de los hongos de baja capacidad ligninolítica. 

Fuerzas

Al profano que quiera conocer el mundo físico le recomendaría que procurara entender la estructura de la materia y sus cambios así como las leyes que rigen el movimiento, las fuerzas y la energía. ¡Nada más!, ¡nada menos! De estos cuatro tópicos esenciales me voy a detener en las fuerzas porque, aunque parezca mentira, todas las que observamos en la naturaleza se pueden reducir a cuatro fundamentales; tienen en común que cualquiera de ellas es capaz de producir un cambio en la cantidad de movimiento de un objeto (una magnitud física relacionada con su masa y velocidad). Todos los fenómenos que tienen que ver con la vida o la geología se deben a la fuerza electromagnética o a la gravitatoria; son muy conocidas y nada diré de ellas; una tercera fuerza, la fuerte, que mantiene unidos a los núcleos atómicos, se manifiesta en las explosiones nucleares terrestres o en la producción de radiación en las estrellas. Queda una cuarta fuerza, la débil, difícil de entender, porque aparentemente no se trata de una fuerza, al menos no en el mismo sentido que le damos a las otras tres; concebimos las fuerzas gravitatoria, electromagnética y fuerte como fuerzas de atracción o repulsión entre objetos. Me explicaré: una manera de entender las fuerzas consiste en suponer que intercambian constantemente otras partículas (llamadas virtuales); como si se tratase de un partido de tenis entre dos jugadores; un observador lejano, que no distinguiese la pelota, diría que hay una fuerza de atracción entre ambos jugadores pues mantienen su separación; así se atraen tanto las partículas, núcleos y átomos como los planetas y las estrellas. No sucede lo mismo con la fuerza débil: no atrae, tampoco repele; no obstante, tiene una propiedad extra que la distingue de las otras tres: posee la capacidad de cambiar la naturaleza de las partículas sobre las que actúa, de tal manera que la fuerza débil transforma un neutrón en un protón (con la consecuente emisión de radiación beta). En otras palabras, la fuerza débil convierte los quarks (partículas elementales constituyentes de los protones y neutrones que forman los átomos) y los leptones (electrones y neutrinos) pesados en quarks y leptones livianos; por eso la materia que nos rodea y forma las bacterias, insectos, árboles, rocas o planetas, contiene sólo protones, neutrones y electrones; si no existiese la fuerza débil habría otras formas exóticas de materia y no las habituales a las que estamos acostumbrados. 

Epigenoma

La idea que se tenía en el siglo XX de que los seres humanos son lo que está escrito en nuestros genes ha cambiado; porque la bioquímica ya ha logrado descifrar algunas de las pequeñas modificaciones químicas capaces de regular la expresión de los genes. Aclaremos. El genoma humano, que hace único a cada individuo, consiste en el ADN; que contiene las instrucciones para elaborar las proteínas que ejecutan las diversas funciones celulares. Un ser humano tiene treinta y siete billones de células, de unas doscientas especializaciones diferentes -músculos, epitelios, huesos, sangre o cerebro-, pero todas contienen el mismo genoma, las diferencias consisten en los genes que se activan o desactivan en cada una de ellas. Por ejemplo, sólo los linfocitos B fabrican anticuerpos y sólo los glóbulos rojos la hemoglobina transportadora de oxígeno. Pero hay más factores que intervienen: el epigenoma, el conjunto de compuestos químicos que pueden unirse al ADN, que activa o desactiva los genes. Cuando los compuestos epigenómicos -de los alimentos, medicinas o plaguicidas- modifican la función del ADN, sin cambiar su secuencia, se dice que marcan el genoma; y lo hacen de dos maneras principales. Unos marcadores químicos se unen a la molécula de ADN -la metilan- de tal manera que activan o desactivan genes, al perturbar las interacciones entre el ADN y algunas proteínas. El segundo tipo de marca consiste en la modificación de histonas: el ADN está enrollado alrededor de unas proteínas llamadas histonas; marcas en las histonas determinan si una región del ADN debe activarse o no.

El epigenoma puede cambiar durante la vida; factores medioambientales, tales como el hecho de fumar, la alimentación y las enfermedades infecciosas condicionan respuestas químicas que, a menudo, producen cambios en el epigenoma, algunos de los cuales perjudican la salud. ¿Se heredan los cambios? Una parte del epigenoma se borra cuando los padres pasan su genoma a sus descendientes; no obstante, bajo ciertas circunstancias, algunos marcadores químicos de los óvulos y espermatozoides pasan a la siguiente generación; porque sabemos que, si una célula se divide, las marcas pasan de una célula a otra. 

Hasta hace poco, los científicos pensaban que las enfermedades eran causadas principalmente por alteraciones en el ADN, por agentes infecciosos como las bacterias y virus o por agentes ambientales; ahora, deben añadir los cambios en el epigenoma. La epigenómica se ha convertido en un campo de trabajo esencial para mejorar la salud humana. 

Agujeros blancos

        Desde el año 2019 existe una prueba visible de la existencia de los agujeros negros, soluciones de las ecuaciones de la teoría de la relatividad de Einstein (publicada en 1916); sí, los físicos tardaron en convencerse de su existencia real. Una historia similar podría suceder con los agujeros blancos, también soluciones de la teoría de la relatividad, e igual de exóticos que sus hermanos negros, con la singularidad que evolucionan al revés. Sin embargo, para un observador son difíciles de distinguir: ambos tienen masa, gravedad, discos de acreción y objetos rotando alrededor; la diferencia consiste en que mientras entra materia en uno, en el otro sale; una nave cercana también notaría cambios, en un caso podría entrar, pero no salir, en el otro ni siquiera sería capaz de entrar. 

        Sabemos cómo pueden nacer los agujeros negros: durante el colapso del núcleo de una estrella muy masiva al llegar al final de su vida; pero albergamos dudas sobre la existencia de los agujeros blancos, porque ignoramos cómo podrían formarse. Algunos físicos (los expertos en la gravedad cuántica de bucles), forzando la imaginación, han apuntado la posibilidad de que los agujeros negros podrían morir y convertirse en agujeros blancos. La teoría de la relatividad es incapaz de pronosticar lo que ocurre en el centro de un agujero negro; porque cuando la gravedad es muy intensa no es posible ignorar los efectos cuánticos; postulemos entonces que el espacio-tiempo es cuántico (así lo considera la gravedad cuántica de bucles); como consecuencia, la materia en el interior del agujero negro formaría un objeto de tamaño mínimo y densidad extrema, pero finita (cinco seguido de noventa y seis ceros unidades del sistema internacional, algo así como cien mil trillones de soles encajados en un núcleo atómico); la gravedad cuántica ejercería la presión suficiente para impedir el colapso total. ¿Qué sucedería después? En algún instante ocurre una transición cuántica, el espacio-tiempo cambia su geometría, y el agujero negro se convierte en un agujero blanco, regurgitando la materia caída en él; se trata del fenómeno -llamado efecto túnel- que ocurre en la radiactividad. Los agujeros negros, una vez devorada toda la materia que les rodea, van reduciendo su tamaño y evaporándose; y a medida que se vuelven más pequeños aumenta la probabilidad de que se conviertan en agujeros blancos.

        Esperamos que más pronto que tarde, los astrónomos tengan pruebas que confirmen la existencia de estos exóticos astros. 

Origen de los virus

Una de las propiedades más singulares de los virus consiste en que, además de ser las entidades biológicas más abundantes, son extraordinariamente diversos: unos, como el poliovirus, tienen genomas de ARN, otros, como el virus del herpes, de ADN; el genoma de éstos (la influenza) es monocatenario, el de aquéllos (la viruela) bicatenario; también sus estructuras y estrategias de replicación son igualmente diversas. Con todo, comparten ciertas características: suelen ser bastante pequeños, su tamaño es menor de dos décimas de micrómetro; sólo se replican dentro de una célula; y ninguno contiene ribosomas, un componente de la maquinaria celular de producción de proteínas. Por todo ello, el origen de los virus resulta un tema fascinante: un dos por ciento de la secuencia genómica separa los humanos y chimpancés, divergencia que tardó ocho millones de años en concretarse; para cambiar el mismo porcentaje de su genoma, el dos por ciento, los poliovirus tardan ¡cinco días!. Imagínese el sabio lector lo que puede hacer los virus en millones o miles de millones de años; desgraciadamente no hay fósiles para comprobarlo. Por todo esto, el estudio del origen se ha limitado a interpretar los genomas y proteínas de los virus existentes. Aunque el tema está envuelto en un mar de conjeturas, los expertos debaten entre tres hipótesis: quizá los virus hayan sido precursores de la vida, tal vez organismos previamente libres que se convirtieron en parásitos, acaso elementos genéticos que consiguieron la capacidad de moverse entre las células.
La existencia de genes compartidos por una amplia variedad de virus, que faltan en los genomas celulares sugiere un mundo antiguo de virus; es posible que haya habido un flujo ininterrumpido de genes víricos desde la etapa precelular de la vida hasta nuestros días. Este concepto proporciona una pieza más en la imagen emergente del comienzo de la historia de la vida: tal vez los virus se originaron en la etapa previa a la existencia de las células modernas. La mayoría de los biólogos consideran que los seres vivos, con ARN, ADN y proteínas, se originaron en un mundo más simple que contenía sólo ARN primordial. Los datos sugieren que la evolución, en la que intervinieron los virus, se produjo en varios pasos: al mundo de ARN le siguió uno de ARN y proteínas, al que, a continuación se incorporó el ADN; si esto sucedió dentro o fuera de las células está por dilucidar. 

Imprescindible mecánica

En el mundo contemporáneo, cualquier persona culta debe tener un conocimiento básico de la estructura del universo y de sus leyes; por ello, el proyecto 2061 de la American Asociation for the Advancement of Science recomienda el estudio y comprensión del movimiento. Un estudio que engloba tanto la descripción del movimiento como la elucidación de sus causas, las fuerzas. Nada tengo que decir del primer aspecto, sí sobre el segundo ¿Cómo se aborda la comprensión de las fuerzas en cualquier introducción a la física? Se exhiben las tres leyes del movimiento de Newton, como si fueran unos axiomas de Aristóteles o las verdades del Evangelio cristiano. Aparecen las ecuaciones, dogmáticamente, milagrosamente, y con ellas se resuelven todos los problemas acerca de los movimientos que se presentan en la naturaleza. Esta manera de iniciar una ciencia fundamental para el entendimiento del entorno no parece ser la más oportuna, si queremos incidir en su base experimental.

Tal vez otra podría ser la iniciación a la dinámica; posterguemos las leyes de Newton y empecemos con el estudio de las leyes de conservación de la energía, del momento lineal y del momento angular. Recuerdo al profano que, para los físicos, una ley de conservación significa que existe un número que se puede calcular en un momento concreto, y que mientras la naturaleza se transforma, el número permanece invariable en cualquier momento posterior. La razón esencial de mi elección es que podemos justificar las leyes de conservación, tanto desde el punto de vista experimental como teórico. En lo que concierne al primero se pueden mencionar los experimentos y leyes de Mayer, Joule y Helmholtz sobre la energía; de Descartes, Huygens, Wallis y Wren sobre el momento lineal; y de Kepler sobre el momento angular. La propia naturaleza del universo también nos permite justificar las leyes de conservación de una manera teórica: si el espacio es homogéneo y uniforme (debido a la invariabilidad de las leyes físicas ante la translación), se deduce que el momento lineal se conserva; si el espacio es isótropo (debido a la invariabilidad de las leyes físicas ante una rotación), se deduce que el momento angular se conserva; y si las leyes físicas son invariables en el tiempo, se deduce que la energía se conserva. 

Por último, si alguien argumenta que el intuitivo concepto de la fuerza resulta imprescindible para entender la dinámica, le recuerdo que puede deducirse, fácilmente, de la ley de conservación del momento lineal. 

Bilis

Paseaba por la orilla del mar, hasta que una enorme acumulación de algas traídas por el océano me impidió el paso; observé con atención las fucus y laminarias, algas pardas depositadas por las aguas en una playa atlántica. 

¿A qué se debe el color me preguntó uno de mis compañeros? 

A la fucoxantina -contesté-, un pigmento marrón que usan algunas algas para captar la luz que llega a profundidades intermedias, mayores que donde habitan las superficiales algas verdes y menores que donde viven las algas rojas. Se trata de un color feo, añadí, los psicólogos han averiguado que es el color que a los seres humanos nos resulta más antiestético. 

¿Por qué? Lo ignoro. Quizá porque nos trae a la memoria el color de las heces. ¿Acaso interviene el mismo pigmento? 

En absoluto, unas moléculas completamente diferentes a la fucoxantina se encargan de colorear los excrementos humanos: se trata de los pigmentos biliares. Y del amargo líquido verdoso que llamamos bilis hay algo más que añadir. El hígado lo produce, se almacena en la vesícula biliar y está compuesto fundamentalmente por agua con colesterol, sales biliares y bilirrubina. Las sales biliares, moléculas producidas por el hígado a partir del colesterol, actúan como imprescindibles detergentes en el aparato digestivo: lo que significa que emulsionan las grasas, o sea, las convierten en gotas diminutas, capaces de ser fácilmente degradadas, por las enzimas digestivas, en sus componentes, que a continuación son absorbidos por las células del intestino. La bilirrubina, producida en el bazo e inactivada en el hígado, es un pigmento biliar que resulta de la degradación de la hemoglobina que contienen los glóbulos rojos; a medida que la bilirrubina y los demás pigmentos biliares viajan a través del intestino son alterados por las enzimas digestivas y cambian del color verde al marrón, característico de las heces. Resulta lógico deducir de todo esto que si el hígado no produce bilis o si el canal de salida de la bilis está obstruido, las heces tendrán un color claro o blanco; si la bilis no tiene tiempo de descomponerse completamente, porque los alimentos pasan demasiado rápido a través del intestino, debido a una diarrea, permanecerá el color verde. Consulte a su médico si el cauto lector observa un color rojo brillante en sus deposiciones, porque sangra su aparato digestivo; no se preocupe en exceso, probablemente se trata de hemorroides, pero sea precavido, podría ser un cáncer. 

Famosa ecuación

Quienes queremos entender la naturaleza necesitamos comprender el movimiento: "Ignorato motu ignoratur natura", axiomatizaba Galileo. El movimiento de cualquier objeto se puede describir mediante unas reglas inducidas de la experiencia: la conservación de la energía, la conservación del momento lineal y la conservación del momento angular, con ellas se ha desarrollado la mecánica clásica, un formalismo matemático que permite analizar el movimiento de todos los cuerpos, desde las estrellas a los átomos, pasando por los automóviles o las personas. Sin embargo, cuando la aplicamos a cuerpos diminutos, sus resultados, a menudo, son inciertos. Los protones, electrones y demás partículas ni siguen trayectorias cuando se mueven, ni están localizados, ni siquiera tienen un tamaño y forma definidos. ¿Cómo podemos describir su movimiento? Tomando como guía el movimiento en las ondas estacionarias, semejantes a las que se producen en las cuerdas que vibran de una guitarra o de un violín. 
Un objeto colgado de un muelle puede vibrar; un físico es capaz de plantear la ecuación del movimiento de vibración y hallar sus soluciones.  Las ondas, como el sonido, la luz, los terremotos, las olas del mar o las ondas en una cuerda, son vibraciones que se propagan en el espacio; el mismo físico es capaz de plantear la ecuación del movimiento de una onda y hallar sus soluciones. Si esa onda se localiza en una región concreta se producen ondas estacionarias, como la vibración de las cuerdas de una guitarra, o de una cuerda sujeta en ambos extremos; también el físico puede plantear la ecuación del movimiento y hallar sus soluciones; es así que disponemos de una ecuación para calcular la amplitud de las ondas estacionarias en una cuerda. Resulta que se pueden expresar los movimientos de un electrón localizado en un átomo con la misma ecuación anterior, que los físicos han bautizado como ecuación de Schrödinger; y la amplitud de la onda estacionaria en un punto cualquiera nos proporciona la probabilidad de que el electrón esté en ese punto. 
El astuto lector ya ha adivinado que debemos suponer que el electrón (que imaginábamos como una minúscula esferita) se comporta como una onda. Además, las ondas estacionarias tienen unas características peculiares, la frecuencia con la que vibra cualquier punto de la cuerda sólo tiene unos valores concretos, está cuantizada, afirman los físicos; a la longitud de onda (también a la energía) de los electrones le sucede lo mismo. Así de sorprendente es el microcosmos.

Comunicación vegetal

Los científicos saben que los animales no sólo se comunican mediante sonidos y señales visuales, sino también mediante sustancias químicas que emite un individuo y captan otros; lo que ignoraban hasta finales del siglo pasado es que, en cuanto a la comunicación entre individuos, no se quedan atrás las plantas; los biólogos han observado facultades vegetales que se creían exclusivas del reino animal. 

Un fuego destruye un hermoso bosque. A continuación, hierbas anuales -que apenas existían antes del incendio- brotan profusamente de la tierra yerma durante unos cuantos años; hasta que rebrotan de nuevo los árboles y arbustos. Se trata de un fenómeno explicado. La vegetación inicial produce sustancias inhibidoras del crecimiento de otras especies de plantas; al destruir las llamas aquéllas, desaparecen los inhibidores de crecimiento, y pueden medrar éstas. El fenómeno (su nombre, alelopático, es lo de menos) es relativamente frecuente entre las plantas superiores, que excretan al suelo compuestos que inhiben la germinación de las semillas o el crecimiento de otras plantas. Cito a las salvias, amarantos, artemisias, eucaliptos y pinos:  especies productoras de compuestos que inhiben el crecimiento vegetal, como el alcanfor, pineno, eucaliptol y limoneno. 

Centenares de antílopes muertos por desnutrición en algunas reservas sudafricanas, durante el año 1984, ¿tal vez debido a la sequía?, ¿quizá un envenenamiento?, ¿acaso una enfermedad?, ¿qué ha pasado? Un zoólogo sudafricano se propuso averiguarlo. Halló que ciertos taninos, ingeridos en dosis elevadas, superiores a las habituales, resultan tóxicos para estos rumiantes. Ante el ramoneo de los kudus (así se llaman los antílopes afectados), las acacias responden aumentando la concentración de taninos en sus hojas; no sólo eso, los árboles cuyas ramas son forrajeadas emiten etileno, gas que activa la producción de taninos en las acacias vecinas. El zoólogo Wouter van Hoven no sólo había observado un mecanismo de defensa química entre las acacias, sino también un sistema de mensajería mediante el cual el vegetal advierte a sus vecinos del peligro, antes de que lleguen los herbívoros. El mismo fenómeno lo habían observado antes Jack Schultz e Ian Baldwin en la penúltima década del siglo pasado: los álamos y arces azucareros aumentan la concentración de compuestos fenólicos tóxicos si se les daña el follaje; y las plantas vecinas, en buen estado, los imitan. En conclusión, los vegetales se comunican, no sólo elaboran estrategias para derrotar a sus competidores o para defenderse de sus agresores, sino que alertan a sus vecinos en caso de peligro. 

Permafrost

Osos polares vagando por la nieve, renos marchando en fila, manadas de bueyes almizcleros, no sólo fauna podemos hallar en la tundra. En áreas circumpolares de Canadá, Alaska, Siberia y Escandinavia se encuentra el permafrost, una capa del suelo permanentemente congelada bajo la tundra y la taiga que ocupa, aproximadamente, el veinte por ciento de la superficie terrestre. La capa superficial del suelo, de treinta centímetros a cuatro metros de grosor, bajo la que se halla el permafrost, usualmente se deshiela y congela; no sucede lo mismo con el resto del suelo, al que llamamos permafrost, que permanece permanentemente congelado y que, en algunas partes, penetra hasta un kilómetro y medio bajo tierra. 

A causa del calentamiento global el permafrost se está calentando rápidamente (de uno y medio a dos y medio grados en los últimos treinta años) y, en consecuencia, descongelando. Un aumento global de la temperatura de dos grados sobre los niveles preindustriales supondría la pérdida del cuarenta por ciento de la superficie de permafrost. Si el suelo se descongela lo que hay sobre él colapsa, tanto bosques como edificios; recordemos que seis décimas partes del territorio ruso, en concreto las ciudades siberianas de Norilsk, Yaktusk y Vorkuta, medio millón de habitantes en total, se asientan sobre regiones que están encima del permafrost. Y si los efectos sólo fuesen esos… Porque la descongelación también afecta al ciclo del carbono. Durante cientos de miles de años, el permafrost ha acumulado grandes reservas de carbono orgánico, normalmente restos congelados de plantas y animales (se estima que uno con cuarenta y cinco billones de toneladas), aproximadamente la mitad del carbono orgánico que se encuentra en los suelos, o el doble del existente en la atmósfera; comparémoslos con el cero coma treinta y cinco billones de toneladas de carbono que se han emitido debido a la combustión de los combustibles fósiles y a las actividades humanas en los últimos doscientos años. En resumen, el permafrost actúa como una gigantesca jaula de carbono orgánico, cuya descongelación amenaza con movilizar estas reservas y liberarlas a la atmósfera como dióxido de carbono y metano, ambos gases de efecto invernadero. Y no se trata de un fenómeno que sucederá en el futuro: en la tundra de Alaska ya detectamos que la tasa de emisión de dióxido de carbono de sus suelos ha aumentado un setenta y tres por ciento desde 1975. 

En pocas palabras, el calentamiento global afecta al Ártico de manera extrema. 

Endotoxinas

Entender las causas de la enfermedad y establecer las estrategias para curarla ha preocupado al ser humano a lo largo de su historia. Los humanos primitivos explicaron la enfermedad como los daños que un individuo sufre debido a la acción de personas -brujos- o de deidades: el pago de alguna clase de tributo era, entonces, el remedio. Alejados del pensamiento mítico, Hipócrates de Cos y Galeno de Pérgamo iniciaron el desarrollo de una medicina racional (aunque equivocada): el desequilibrio en los cuatro humores que contenía el cuerpo causa la enfermedad. Y llegamos a la ciencia moderna, Louis Pasteur y Robert Koch demostraron la teoría microbiana: los microorganismos son la causa de muchas enfermedades. Me pregunto entonces, ¿cómo pueden matar las diminutas bacterias a organismos tan grandes como nosotros? Fabricando venenos que expulsan al exterior: la toxina diftérica y la toxina tetánica fueron las primeras toxinas identificadas, que son sintetizadas por bacterias; pero hay más. A finales del siglo XIX, Richard Pfeiffer descubrió que incluso las bacterias muertas de Vibrio cholerae (cólera) resultaban tóxicas; como resultado de sus investigaciones el investigador postuló que la bacteria albergaba una tóxina localizada en la célula, que nombró endotoxina. Hoy sabemos que tal sustancia es, desde un punto de vista químico, un lipopolisacárido (LPS), o sea, una molécula formada por lípidos y carbohidratos que se encuentra en la membrana externa de unas bacterias clasificadas de gramnegativas; como Helicobacter pylori (causante de la úlcera), Bordetella pertussis (causante de la tosferina), Chlamydia trachomatis (causante de una infección de transmisión sexual) o Salmonella typhi (responsable de la fiebre tifoidea). Los microbiólogos también han averiguado que los LPS son moléculas de la superficie bacteriana que resultan potentes estimuladores de la respuesta inmunitaria del huésped; además, han aprendido que las bacterias controlan la estructura de los LPS, con lo cual regulan la respuesta inmunitaria del huésped para lograr la infección. El interés de todo esto es máximo porque el esclarecimiento de los mecanismos moleculares y celulares involucrados en el reconocimiento de la molécula del lipopolisacárido por parte de las células del sistema inmunitario del huésped permite a los científicos entender la respuesta inmune, la inflamación y la compleja relación del huésped con el patógeno invasor. Y aún me queda mencionar la importancia clínica de esta singular sustancia; porque hemos comprobado que las concentraciones elevadas de la endotoxina originan fiebre, aumentan la frecuencia cardíaca y pueden matar por choque séptico. ¡Nada menos!

PM: Calidad del aire

Los médicos saben que la contaminación del aire representa un riesgo para la salud y que disminuyéndola se puede reducir la mortalidad; tanto es así que puede afirmarse que cuanto más baja sea la contaminación del aire mejor será la salud cardiovascular y respiratoria de la población. Según una estimación de la Organización Mundial de la Salud elaborada en el año 2016, la contaminación atmosférica provoca cuatro millones doscientos mil defunciones prematuras anuales en el mundo. ¡Nada menos! Recuerde el sabio lector que no sólo nos referimos a la contaminación del aire exterior, el humo en interiores también representa un grave riesgo sanitario para unos tres mil millones de personas que cocinan y calientan sus hogares con combustibles de biomasa y carbón.
Las partículas PM, pequeñas partículas suspendidas en aire (no confundir con los aerosoles), son un indicador representativo de la contaminación del aire porque afectan a más personas que cualquier otro contaminante. Consisten en una mezcla de partículas orgánicas (hollín) e inorgánicas (agua, sulfatos, nitratos, amoníaco, cloruro sódico y polvo mineral), sólidas o líquidas, suspendidas en el aire. Si bien las menores de diez micrómetros (PM10) penetran dentro de los pulmones, las menores de dos y medio micrómetros (PM2.5) atraviesan la barrera pulmonar y entran en la sangre, por lo que resultan más dañinas. Los investigadores han demostrado que existe una relación cuantitativa entre la exposición a altas concentraciones de PM y el aumento de la mortalidad; por lo que la exposición crónica o aguda a cualquiera de ellas contribuye al riesgo de padecer, accidentes cerebro-vasculares, cánceres de pulmón y neumopatías, entre ellas el asma; son tan perjudiciales que no se ha podido identificar umbral alguno por debajo del cual no dañen la salud. No solo las partículas PM constituyen un riesgo sanitario, también contribuyen el ozono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre (SO2) que contiene la atmósfera, que en otro momento comentaré.
¿Podemos reducir la contaminación atmosférica? Sin la menor duda, usando medios de transporte menos contaminantes y viviendas energéticamente más eficientes, generando electricidad más limpia y gestionando mejor los residuos industriales y urbanos. 
¿Puede el lector curioso averiguar la salubridad del aire que respira? También la contestación es afirmativa. ¡Consulte en internet el índice de calidad del aire mundial! En cualquier momento y en cualquier lugar del mundo, se le proporcionará la información en una escala con seis niveles, de bueno a peligroso. Le satisfará. 

Virus inofensivos

No todos los virus, ni mucho menos, sólo una mínima proporción son peligrosos porque muchos, la mayoría, se reproducen sin causar ningún daño al organismo infectado; no se alarme el aprensivo lector ante la lista de virus que producen enfermedades entre nuestro congéneres: hepatitis, dengue, poliomielitis, resfriado, rubéola, fiebres hemorrágicas, sarampión, parotiditis, rabia, gripe, varicela, herpes zóster, herpes, mononucleosis infecciosa, viruela, cáncer cervical, gastroenteritis infantil, SARS, fiebre amarilla, virus del Nilo Occidental, sida, covid-19. 

Existen muchos virus en nuestro planeta, se estima que diez quintillones, la mayoría de los cuales son fagos, o sea, virus que infectan a las bacterias; realmente se trata de las entidades biológicas terrestres más abundantes; aun así identificar los virus en el ambiente es complicado porque se han cultivado menos del uno por ciento; sin embargo, los análisis metagenómicos muestran que las comunidades virales existentes son extraordinariamente diversas: probablemente hay veinticinco mil genotipos virales diferentes en cada metro cúbico de agua de mar y un millón en un kilogramo de sedimento marino. No obstante, los biólogos sospechan que si bien la diversidad viral podría ser elevada a escala local, también resultaría baja a nivel mundial. 

Argumentaba antes que habitualmente los virus no son peligrosos: resulta razonable esta cualidad porque, debido a que son parásitos intracelulares, requieren la supervivencia del huésped para asegurar su propia supervivencia. Así lo han observado los virólogos, quienes han encontrado que, cuando un virus se multiplica en su huésped natural, no causa enfermedad alguna en él o, en todo caso, provoca una enfermedad leve en la mayoría de los casos. Concretamente, los microbiólogos saben que varios de los virus conocidos producen trastornos graves sólo cuando infectan a organismos diferentes de sus huéspedes naturales. Este hecho sugiere que buena parte de los virus asociados a las enfermedades están en proceso de adaptación a un nuevo huésped y que, una vez lograda ésta, la estrategia del virus consistirá en propagarse sin afectar al organismo de su huésped. Hay un conclusión obvia que puede extraerse de todo esto. ¡Cuidado con invadir ecosistemas no humanizados o con ponerse en contacto con la fauna salvaje porque podrían contagiarnos sus virus! Prevengámonos de los murciélagos, reservorios de virus, o de los insectos hematófagos, que chupan la sangre, y recordemos, al visitar ciertos hábitats, que algunos virus no precisan de vectores de transmisión porque se propagan por el aire, o por la ingestión de agua y alimentos contaminados.

Rotación estelar

Las estrellas, el Sol también, no están quietas como creen algunos profanos, además de desplazarse en la Vía Láctea, rotan. Sí, erudito lector, giran en torno a su eje. Una rotación que causa una fuerza centrífuga en dirección perpendicular al eje de giro; en el polo dicha fuerza es nula, no sucede así en el ecuador, donde la fuerza centrífuga alcanza su máximo valor. La acción de la fuerza tiene consecuencias observables: la estrella se abulta a lo largo del ecuador y la esfera original se convierte en un esferoide: la estrella Regulus A (alfa A de la constelación Leo) constituye un caso extremo de protuberancia pues su radio ecuatorial sobrepasa al polar un treinta y dos por ciento. Y disponemos de datos para certificar el fenómeno: la velocidad de rotación en el ecuador de esta estrella singular es trescientos diecisiete kilómetros cada segundo, que equivale al ochenta y seis por ciento de la velocidad a la cual la estrella se desintegraría; sí, desintegración, que ocurre cuando la fuerza centrífuga sobrepasa la atracción de la fuerza gravitatoria. 

En el zoológico estelar de nuestra galaxia hay estrellas cuyas velocidades de rotación son altísimas, entre doscientos cincuenta y quinientos kilómetros cada segundo. Compare el profano lector esa cifra con los dos kilómetros cada segundo que se miden en el Sol. El astuto lector ya ha adivinado que tales velocidades extremas provocan que la estrella pierda masa por su ecuador, con la consecuente formación de un disco a su alrededor. La rotación rápida es la característica propia que los astrónomos atribuyen a las estrellas calificadas como Be, así nombradas por el tipo de luz que emiten; su singularidad consiste en que la luz no proviene de la estrella, sino del disco circunestelar originado por la pérdida de masa debida a la rápida rotación. La luz que observamos de estas estrellas singulares es variable, irregular unas veces, periódica otras, ráfagas que duran horas o décadas; la explicación más probable para semejante diversidad hay que buscarla en las muchas razones por las que la luz de la estrella varía: desde la formación y dispersión del disco de materia que la rodea, hasta movimientos de la propia estrella. Debo de hacer una precisión: más que estrellas Be los astrónomos consideran que Be es una etapa evolutiva en la vida de algunas estrellas, un estado transitorio, que puede repetirse, transcurrido el cual  retornan a la normalidad. 

Conciencia

En 1950, el matemático Alan Turing propuso una prueba cuyo objetivo era examinar la capacidad de una máquina para exhibir un comportamiento inteligente, indistinguible de un ser humano. Consistía en lo siguiente: un jurado humano evalúa sus conversaciones con otro humano y una máquina; ambos contertulios están separados, para que no puedan verse, y la conversación se limita a un texto tecleado. En el caso de que el jurado, después de la conversación, no distinga entre el humano y la máquina, ésta habrá pasado la prueba. En 2014, un bot de charla, bautizado como Eugene Goostman, engañó al jurado humano; no obstante, los expertos discuten su inteligencia. ¿Por qué? Maticemos; el test de Turing no indica que la máquina sea inteligente, sino que nos hace creer que lo es. Y esta hazaña tecnológica me sirve para recordar el significado de la conciencia: el conocimiento que un ser (humano o no) tiene de sí mismo. Entre todas las percepciones conscientes que tenemos destaca la que nos permite sentir nuestra propia existencia, que nuestra mente es algo inseparable de nuestro cuerpo. Ahora bien, la traducción de procesos cerebrales en conciencia subjetiva constituye uno de los grandes problemas científicos irresolutos. Sin embargo, y a pesar de la ignorancia que hay sobre el tópico, algunos expertos en inteligencia artificial tratan de diseñar máquinas que tengan conciencia, otros en cambio niegan tal posibilidad. ¿Un aumento en la cantidad de información bruta volvería consciente a una máquina?, ¿no?, ¿tal vez la conciencia es entonces sinergia, integración? ¿Sería acaso un fenómeno emergente de autoorganización de un sistema complejo que integra mucho subsistemas?

Recordemos distintas teorías sobre la conciencia de las máquinas. Primera: muchos expertos en inteligencia artificial estiman que el pensamiento es un proceso de computación en el cerebro y que la conciencia es el resultado del algoritmo adecuado. Segunda: la conciencia es una consecuencia de una acción física que ocurre en el cerebro; no obstante, la simulación computacional del cerebro no implica la aparición de conciencia; por la misma razón que la imitación de una tormenta en un ordenador no moja ni desprende rayos. Tercera: la conciencia es una consecuencia de la actividad física en el cerebro, que no puede simularse mediante algoritmos, aunque puede ser reproducida artificialmente. Y cuarta: la conciencia humana no puede entenderse en términos físicos. 

Mientras esperamos impacientes la solución al enigma, nos preguntamos ¿podrá existir alguna vez un robot que nos reclame derechos?

Quinto estado de la materia

El comportamiento de la materia está regido por un conjunto de leyes que los físicos llaman mecánica cuántica; aunque toda la materia esta sujeta a ella, sus manifestaciones sólo se perciben en la escala microscópica. Según la mecánica cuántica en el universo existen únicamente dos clases de partículas, unas (llamadas fermiones), como los electrones y los protones, se comportan de tal manera que dos partículas nunca pueden estar en el mismo estado energético. Las otras partículas, apellidadas bosones, no sufren un principio de segregación semejante, y pueden permanecer juntas en el mismo estado en cantidades ilimitadas. Llamamos condensado de Bose-Einstein a la agregación de bosones en el mismo estado energético, estado en el que las partículas se vuelven indistinguibles y pasan a formar un metafórico superátomo. Aclaro que un conjunto de bosones puede formar, o no, un condensado de Bose-Einstein, pero si se trata de fermiones tal condensación es imposible. 

¿Las especulaciones teóricas anteriores tienen algo que ver con la realidad? La superfluidez, que manifiesta el helio cuatro, a dos grados por encima del cero absoluto de temperatura, o la que muestra el helio tres, a una temperatura mil veces menor, son ejemplos de comportamiento cuántico macroscópico; que también se manifiesta en los metales, bajo el nombre de superconductividad. Los superfluidos contradicen la intuición, porque fluyen sin rozamiento a través de obstrucciones y poros impenetrables, o establecen corrientes circulatorias persistentes. ¿Cuándo los observamos? Cuando bajamos la temperatura de uno u otro helio, detectamos una transición: el helio líquido normal se convierte en un superfluido, en un condensado de Bose-Einstein. Ahora bien, mientras que el helio cuatro es un bosón que puede condensarse, el helio tres no lo es, es un fermión. ¿Cómo se explica entonces su superfluidez? Los átomos de helio tres se atraen entre sí con una fuerza muy débil (la que le permite pasar del estado gas a líquido), de tal manera que, a temperaturas extremadamente bajas, forman pares, y ese par ligado de átomos, sí es un bosón y, por tanto, puede convertirse en un condensado; esto parece una contradicción, pero las reglas de la teoría cuántica son así de sutiles. 

Concluyo con una pregunta ¿es posible que la masa oscura del universo se encuentre en forma de estrellas hechas con materia (hexaquarks, su nombre es lo de menos) que forma este exótico condensado? 

Esquizofrenia o esquizofrenias

Quienes, por afición o profesión, leemos revistas científicas debemos estar preparados para cambiar a menudo nuestra manera de comprender el funcionamiento del cerebro y las enfermedades mentales; porque el ritmo de descubrimientos en las neurociencias es prodigioso. ¿Que la esquizofrenia es una enfermedad? Pues no, son ocho: lo demostraron Javier Arnedo, C. Robert Cloninger y otros investigadores: ocho trastornos mentales genéticamente distintos que presentan, cada uno, su propio conjunto de síntomas. ¡Nada menos! 

Los psiquiatras saben que el ochenta por ciento del riesgo de padecer esquizofrenia se hereda, sin embargo, hasta ahora han sido incapaces de identificar los genes específicos de esta psicosis. Después de décadas de frustración en genética psiquiátrica tal vez una nueva forma de abordar el problema sea más efectiva: quizá debe prestarse atención, más que a los genes individuales, a los conjuntos de variaciones genéticas que conducen a los distintos síndromes clínicos. Quizá los genes no actúan de forma independiente y trabajan al unísono para perturbar la estructura y función del cerebro; tal vez eso cause la enfermedad; dicho en términos metafóricos, quizá los genes funcionan como una orquesta, si la orquesta es armoniosa disfrutamos de salud mental, si se desorganiza aparece la temible enfermedad; por ello, para entender el modo de acción de los genes, hay que saber cómo interaccionan entre sí.

Consecuentes con la idea anterior, los investigadores mencionados han analizado las influencias genéticas en más de cuatro mil enfermos esquizofrénicos. ¿Cómo? Clasificaron a los pacientes según el tipo y la severidad de sus síntomas (alucinaciones, delirios, pensamiento confuso, lenguaje desorganizado, aislamiento…); después emparejaron las variaciones del ADN de las personas sanas con las de los pacientes diagnosticados con unos síntomas determinados. Identificaron así ocho redes de genes que contribuyen a ocho trastornos cualitativamente diferentes de esquizofrenia. En resumen, los investigadores concluyen que la esquizofrenia es un grupo heterogéneo de trastornos mentales hereditarios, causados por diferentes conjuntos de genes, en los que aparecen distintos síndromes clínicos; aunque los genes individuales muestran débiles asociaciones estadísticas con la esquizofrenia, ciertos grupos de genes crean un riesgo extremadamente elevado (del setenta al cien por cien) de sufrir esta psicosis; en concreto, han identificado cuarenta y dos grupos de variaciones genéticas que aumentan el riesgo de padecer esquizofrenia.

Esperemos que el hallazgo permita mejorar el diagnóstico y el tratamiento de esta incapacitante enfermedad psiquiátrica que afecta a veintiún millones de seres humanos en el mundo.