Acrobacias, inercia y otros entretenimientos

          Tengo algunos gustos francamente raros. No me interesan las aventuras matrimoniales de éste o aquél actor, tampoco las habilidades de un deportista famoso, ni las excentricidades de ese popular cantante, sí me apasionan, en cambio, las fuerzas de inercia. ¡Qué le vamos a hacer! Cuando, erguido en el autobús, me dirijo a un aeropuerto, disfruto tratando de mantener el equilibrio cuando el vehículo acelera, frena o cambia de dirección, me complazco prediciendo la intensidad y dirección de las fuerzas de inercia, que trato de contrarrestar inclinando el cuerpo. Confieso, avergonzado, que, algunas veces, el experimento acaba pidiendo disculpas a un sufrido viajero, cuando me precipito sobre él a causa de un error en la estimación de las fuerzas. En fin… aunque no llegue a esos extremos, el amigo lector reconocerá que las fuerzas que se manifiestan en los cambios de dirección y de velocidad son espectaculares.

Conocemos el efecto de las fuerzas de inercia en caso de un accidente de automóvil (que, afortunadamente, se mitigan debido al uso del cinturón de seguridad). ¿Son igual de dañinas en otras circunstancias? Los aviadores y los astronautas, incluso los paracaidistas necesitan saberlo. En los lanzamientos, los astronautas resisten aceleraciones nueve veces superiores a la gravedad terrestre habitual (los técnicos la escriben como nueve g), y pueden resistir mucho más, si se mantienen acostados en la dirección perpendicular al movimiento. La postura es esencial: cuando un avión efectúa cambios de dirección rápidos, en las rotaciones y picados, el peligro es máximo porque los pilotos sienten enormes fuerzas sobre sus piernas o su cabeza. Si la aceleración es positiva la inercia impulsa la sangre hacia las piernas: con aceleraciones de cuatro g disminuye el flujo sanguíneo del cerebro, con intensidades superiores la visión se oscurece en pocos segundos y después se pierde el conocimiento, con veinte g, además de los efectos anteriores, se fracturan las vertebras. El efecto de las aceleraciones negativas resulta más dañino todavía, porque la inercia empuja la sangre hacia la cabeza pudiendo romper los vasos cerebrales: con cuatro g pueden producirse trastornos psicóticos que duran un cuarto de hora, y con aceleraciones de veinte g se produce una ceguera temporal. Poco hay que argumentar sobre lo que le puede suceder a un aviador psicótico. ¿Piensa, el lector aprensivo, lo que podría suceder si el piloto transporta bombas?

Relaciones entre la inmortalidad y el cáncer

Algunos de los curiosos lectores que leen estas páginas saben que cada una de sus células corporales contiene cuarenta y seis cromosomas, y quizá se imaginen a cada uno de ellos como una minúscula cuerda enrollada, más detalladamente, como una hebra de ADN, cuyas ristras son los genes. Hasta hace poco tiempo los biólogos creían que los cromosomas permanecían inmutables durante toda la vida celular; se equivocaban: la maquinaria celular, encargada de replicar al ADN, no funciona en todo el cromosoma –lamentablemente nada es perfecto-: los extremos, a los que llamamos telómeros, permanecen sin copiar. Secuela inevitable: los cromosomas se acortan tras cada división de la célula.

-¡Qué más da! Exclama un ingenuo.

-¡Se pierden genes! Replica el sesudo biólogo.

-¿Consecuencias? Pregunta el inexperto.

-Se producen defectos en el funcionamiento, se deteriora la máquina, la célula muere.

¿Y cuál es la causa del fenómeno que asombra al experto e ignora el neófito? Existe una enzima, la telomerasa, especializada en la replicación de los telómeros. En las células germinales (aquellas que acaban convirtiéndose en óvulos y espermatozoides), la telomerasa mantiene la longitud de los telómeros tras cada división; por el contrario, la longitud de los telómeros en las células corporales disminuye cada vez que se dividen, porque la telomerasa está inactiva. No debe extrañarnos que aquéllas sean inmortales y éstas mueran después de cierto número de divisiones.

Hasta aquí lo sabido, especulemos un poco ahora: si fuésemos capaces de inhibir o estimular la telomerasa a voluntad, dispondríamos de un potencial manipulador extraordinario. Dejemos volar la imaginación: si la activamos en las células corporales, podríamos alargar su vida, con lo cual probablemente estaríamos retardando el envejecimiento del afortunado poseedor de esa capacidad. Otro caso distinto, si la bloqueamos en las células cancerosas podríamos impedir su proliferación y detener la mortal enfermedad. Y no se trata de imaginaciones vanas, una reciente investigación confirma nuestras elucubraciones: no se detectó telomerasa en ningún tejido humano sano y sí apareció en más del noventa por ciento de las células de diferentes tumores cancerosos.

Durante los últimos años la investigación de este inesperado fenómeno ha deparado numerosos descubrimientos; todo comenzó con los experimentos de Barbara McClintock y Hermann Muller (galardonados con el Nobel) quienes demostraron que, sin los telómeros, los cromosomas exhiben extraños comportamientos; continuó con el aislamiento de la telomerasa por Carol Greider, Elizabeth Blackburn y Jack Szostak (también premiados con el Nobel); las novedades se suceden, ¿alcanzaremos alguna vez la inmortalidad? El futuro se presenta apasionante.

Cuando falla el sentido común

Muchas loas hemos oído sobre el sentido común, sobre la necesidad de transitar por la vida con esa virtud. Y tienen razón quienes de tal guisa predican. La propia ciencia se basa en él, pero… ¡siempre hay un maldito pero! Los humanos, incluso los más astutos, estamos tan acostumbrados a las condiciones que imperan en nuestro ambiente habitual que creemos que el sentido común es imbatible en cualquier circunstancia: y es fácil que nos equivoquemos. Los científicos, habituados a lidiar con todo tipo de fenómenos, nos enseñan que, en condiciones distintas a las habituales, hay que afinar el sentido común hasta límites insospechados. Un gigante debe tener la misma figura que una persona normal… más grande: yerra quien piense así, se olvida que, si el tamaño de una persona se duplica, la resistencia de sus huesos se multiplica por cuatro, mientras que su peso lo hace por ocho: los huesos serían incapaces de sostenerlo, se romperían. Los enanos encuentran otra dificultad inesperada: su superficie se vuelve desproporcionadamente grande en proporción al volumen; la película de agua que recubre el cuerpo del feliz bañista que sale del agua, apenas añade peso al individuo, pero quizá sorprendamos al incauto lector si le aseguramos que una mosca mojada pesa el doble que una seca. ¿Cuántos iletrados (y quizá muchos letrados) aseguran, sin asomo de duda, que una bola de hierro de una tonelada cae más rápidamente que una de cien gramos? ¿Y no es verdad que arriesga su fama de persona cuerda quien asegure que del cielo caen piedras? ¿Cuántos compartirán su opinión, aunque añada que se trata de un suceso improbable? Enjuiciaríamos de excesivamente fantasioso al escritor que imaginase un planeta cuyas rocas estuviesen constituidas por aire; ignoraría, quien así lo hiciera, que los casquetes polares de Tritón, el satélite de Neptuno, están formados por nitrógeno sólido, el componente mayoritario de nuestra atmósfera. ¿Alguien podría creer, antes de conocer la composición de Titán, que en su superficie llueve metano?, ¿algún visionario sospechó que el componente mayoritario del gas natural –el que quemamos que nuestras cocinas- formase las nubes, mares y ríos del satélite de Saturno? Comenzamos a conocer nuestro sistema solar, entendemos ya algunos de los misterio de la vida, ¿qué misterios nos aguardan cuando penetremos en los arcanos del cerebro humano?

Infecciones: peligros de las vacaciones en el trópico

En el verano muchos españoles marchan al trópico, donde, además de exóticos paisajes y paisanajes, encontrarán peligrosas enfermedades endémicas de fácil contagio. Los viajeros, especialmente, deberían entender cómo penetran en el organismo los agentes causantes del cólera, el tifus, el dengue, la fiebre amarilla, la malaria y la leishmaniasis: así sabrán qué evitar; y no les aportará un provecho menor averiguar qué clase de seres producen la enfermedad: así sabrán cómo matarlos, si les infectan.

Fíjese el turista en las bebidas y alimentos que toma, porque si están contaminados, pueden contener el agente del cólera; preste atención a las picaduras de piojos y pulgas, porque pueden transportar el tifus; protéjase de las picaduras de mosquitos que pueden cargar al portador de la malaria, el dengue o la fiebre amarilla; y no se olvide de las moscas, porque pueden acarrear al causante de la leishmaniasis.

Las bacterias (cólera y tifus) son las más fáciles de matar: se trata de células diferentes a las humanas por lo que los antibióticos dan buena cuenta de ellas. Eliminar los virus (dengue y fiebre amarilla) y los protozoos (malaria y leishmaniasis) presenta mayores dificultades. Resulta difícil deshacerse de los virus porque casi no podemos alterar su funcionamiento, ¿cómo dañarlos si ni siquiera son células? Con todo, tenemos una defensa contra ellos que no disponemos contra los protozoos: su sencillez nos permite preparar vacunas contra la mayoría; algo mucho más complicado de hacer contra los protozoos porque, siendo sus células semejantes a las nuestras, ¿cómo preparamos vacunas contra ellas, si lo que les daña también nos perjudica a nosotros? Para ponderar la validez de estos argumentos, hay recordar los éxitos acumulados a lo largo del siglo XX en la terapia de las enfermedades bacterianas y víricas, y evocar el fracaso en el tratamiento de las enfermedades causadas por protozoos: ahí están los más de dos millones y medio de muertos cada año por la malaria. Una nota de optimismo: los humanos ya hemos eliminado el paludismo de Europa (en Italia y Grecia era endémica); concretamente, España se declaró libre de la enfermedad en el año 1964. El secretario general de la ONU ha propuesto un gasto de tres mil millones de dólares anuales para el control, a corto plazo, del paludismo en África: una verdadera ganga para la humanidad.

Comportamientos superfríos

Abundan los estudiantes de física interesados en el Big Bang, los agujeros negros y demás exóticos fenómenos del universo; pero pocos aprecian mi especialidad, que es igual de seductora –se quejaba un experto en materia condensada-. Sabemos a qué se dedican los astrofísicos y los físicos nucleares, pero ¿qué hacen los especialistas en materia condensada? Si digo que estudian las características de los sólidos y líquidos, el tema resultará anodino para la mayoría de los lectores curiosos, por eso añado que también se ocupan en elucidar el comportamiento de los superconductores, de los superfluidos y de otros estados en los que se presenta la materia cuando está muy fría. Reconozco que la física de las temperaturas muy bajas goza de escasa publicidad y, si lo pienso detenidamente, convengo en que su escaso predicamento es inmerecido. La mecánica cuántica pronostica extravagantes comportamientos; no los notamos en los objetos comunes… excepto si los enfriamos mucho. Y aquí está el meollo del asunto, las elevadísimas temperaturas que imperaron en el primer segundo del universo quedan fuera del alcance de los mejores aceleradores de partículas, por el contrario, los investigadores de bajas temperaturas sí han superado a la naturaleza. Ningún lugar del universo conoció una temperatura menor de dos grados kelvin y siete décimas (la temperatura del fondo de microondas), pero en algunos laboratorios se han bajado de las mil millonésimas de grado.

Los expertos han elaborado unas herramientas teóricas que sirven para explicar múltiples fenómenos. Los electrones de un metal, por ejemplo, se comportan como un líquido cuántico que manifiesta una conducta singular: si el experimentador enfría el metal (o una sustancia superconductora) a menos de cien o doscientos grados bajo cero, observará que conduce la electricidad sin resistencia y sin pérdida de energía, y si, mañoso, construye un cable circular, notará que fluye por él una corriente eléctrica, indefinidamente, sin fuente de alimentación. Observar a una moneda hecha de un material superconductor deslizarse por encima de un imán, sin tocarlo, parece magia… aunque el fenómeno sirva para construir trenes sin ruedas de levitación magnética. Otro peculiar fenómeno sorprenderá a los profanos: un líquido -el helio a doscientos setenta y un grados bajo cero- sube espontáneamente por las paredes del recipiente que lo contiene hasta vaciarlo; y es que los superfluidos contradicen toda idea intuitiva acerca de la conducta de un líquido.

El escritor nunca deja de asombrarse ante las maravillas de la naturaleza.