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El cuclillo es un ave parásita que deposita sus huevos en nidos ajenos para que sean criado por otras especies de aves.

Reconstrucción de una colisión con formación de bosón de Higgs.

masivo sin carga eléctrica y de espín cero, que interaccionaría con todas las demás partículas elementales con diferentes intensidades determinando sus masas propias.

ma parte del catálogo, ésta se convierte en la protagonista del equipo de investigación debiéndose confirmar el descubrimiento a través de un minucioso estudio de los miles de millones de eventos registrados, en busca de proce-

El desarrollo de aceleradores, colisionadores y detectores de partículas ha evolucionado enormemente desde sus primeras etapas hasta culminar en el recientemente construido LHC (Large Hadron Collider) del CERN, último exponente de una serie de instalaciones similares. En sus laboratorios se aceleran haces de partículas hasta velocidades próximas a la de la luz, para luego estudiar la aparición de nuevas partículas producidas cuando los haces colisionan. La caracterización de estas partículas requiere de una medición precisa de su energía, carga eléctrica, momento y espín. Muchas de las partículas así encontradas pueden ser explicadas como estados compuestos de quarks. Como regla general, cuanto mayor es la energía de los estados encontrados más inestables son, decayendo rápidamente en otros estados más ligeros. Cada uno de los eventos (productos de una colisión) deja una serie de trazas, única y característica en los detectores, que los investigadores se encargan de registrar, almacenar y analizar con ayuda de potentes ordenadores. Cuando los datos procedentes de un evento son suficientes -no siempre ocurre así-, se puede reconstruir el proceso y comparar las propiedades de cada partícula involucrada con la base de datos correspondiente a las ya conocidas. Si alguna de las partículas detectadas no for-

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sos similares. Debe tenerse en cuenta que la tasa actual

Descubrimientos científicos:

LA IMPRONTA

de obtención de datos en el LHC es del orden de cientos de millones de eventos por segundo y la gran mayoría de ellos se corresponde a estados ya conocidos que pueden considerarse, a efectos de aislar la nueva partícula, como

Claudine García Liechti

ruido de fondo. Es necesario pues acumular suficientes

Lic. en Ciencias Biológicas

datos a fin de aumentar la relación señal-ruido por encima del nivel significativo, antes de poder confirmar el descubrimiento. El 4 de julio de este año dos equipos del LHC, ATLAS y CMS, anunciaron la observación experimental de un nuevo bosón con una masa aproximada de 125 GeV/c2 (unas 133 veces la masa del protón), compatible con las predicciones teóricas para el bosón de Higgs y los anteriores resultados nulos obtenidos en otras ventanas de masa. Los análisis realizados hasta la fecha indican que la probabilidad de error en los datos es de tan solo una entre un millón, suficiente para justificar la noticia de haber descubierto una nueva partícula. Serán necesarios sin embargo, más datos para poder descartar que no se trata de algún estado excitado hadrónico y sí realmente del último bosón elemental del Modelo Estándar.

U

na de las peculiaridades de la investigación científica es el modo en que pueden llegar a producirse determinados descubrimientos. Algunos de ellos han llegado de forma inesperada por curiosas “casualidades” que acompañaron al trabajo de investigación. Las comillas son para subrayar el hecho de que aunque en ocasiones la ciencia parece avanzar como a saltos, a saltos de índole cualitativa más que como resultado, digamos, lineal de una acumulación de saber, no por ello hay que olvidar que lo que surge como novedoso proviene de alguna materia prima, y esta no es otra que los conocimientos previos en el campo disciplinar de que se trate. Un ejemplo de ello fue lo que le ocurrió al cirujano ortopédico sueco Per-Ingvar Brånemark que, implantando un dispositivo óptico de titanio en la pata de un conejo para

estudiar la anatomía del flujo sanguíneo, descubrió la osteointegración del metal al no poder extraerlo de la pata del animal. Gracias a Brånemark se consiguieron importantes mejoras técnicas en medicina con el uso del titanio como material para la fabricación de prótesis. Otros hallazgos llegaron a través de errores que, si bien lo fueron en relación al fin buscado, permitieron la apertura de nuevos campos anteriormente desconocidos. Así fue como en 1889, tras recibir el premio del concurso internacional de matemáticas convocado por el rey Oscar II de Suecia, el matemático Jule Henri Poincaré se dio cuenta de un serio error en su trabajo. El concurso pretendía resolver el problema de los tres cuerpos, con el que los físicos y matemáticos trataban de responder desde el s.XVIII a la cuestión de si el sistema solar era estable o no. (Es

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una y otra vez el cálido vientre de la oca para seguir al primer ser vivo que había visto tras la rotura del cascarón. Con la respuesta de Martina, como luego llamaría al ánsar, Lorenz averiguó que hay un período de tiempo determinado durante el desarrollo del individuo, el período sensible (de receptividad) de la ontogénesis, en el que, a través de una serie de asociaciones, se produce un proceso de aprendizaje irreversible: la impronta.

Konrada Lorenz. Ilustracción: Jacques Salomon.

decir, determinando el movimiento de cada uno de los tres cuerpos, de distinta masa con una mutua atracción gravitacional, podría plantearse la cuestión de si los planetas se mantendrían en sus órbitas, las elípticas descritas por Kepler, o si las fuerzas de atracción entre estos podían hacer que uno de ellos desviaría a otro de su órbita). Este equívoco le conduciría a descubrir y describir matemáticamente el comportamiento caótico de un sistema dinámico en relación a las órbitas homoclínicas. Poincaré había establecido las bases de la Teoría del Caos. Compleja teoría multidisciplinar que da cuenta de la sensibilidad de determinados sistemas dinámicos a sufrir variaciones en función cambios en las condiciones iniciales por insignificantes que pudiesen parecer. El conocido efecto mariposa hace referencia a dicho concepto. Y aunque el modelo cayó en olvido por ser demasiado adelantado a su tiempo, ya que no había medios tecnológicos con los que elaborar los complejos cálculos que requería, en 1963, el matemático y meteorólogo estadounidense, Edward Lorenz, daría de lleno y sin buscarlo con el planteamiento de Poincaré a través de lo que creyó inicialmente como un error. Al reintroducir los datos iniciales en la ecuación con que trabajaba observó que pequeños variaciones iniciales daban lugar a grandes diferencias en el resultado final. Lorenz, que solo había eliminado algunos decimales de los datos iniciales, establecería el paradigma de sistema dinámico caótico continuo con el que resurgiría la teoría del caos. Otro descubrimiento inesperado fue el realizado por el médico y zoólogo austríaco Konrad Lorenz en el campo de la etología, campo del cual él sería uno de sus fundadores. Lorenz, galardonado con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1973, quiso observar la salida del cascarón de un polluelo de ganso gris silvestre para luego confiar la cría de ave a una oca adulta. Pero para su sorpresa, el pequeño ganso abandonaba

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La función teleonómica (que considera la adaptación como la base para la conservación de la especie) de este proceso de aprendizaje es la de fijar una serie de pautas conductuales estereotipadas en el individuo frente al objeto al cual se ha improntado. De este modo, las futuras relaciones sociales estarán ya determinadas por pautas prefijadas anteriormente. Y no habrá posibilidad de cambios: la huella que deja la impronta es indeleble; ni tan siquiera posteriores procesos de aprendizaje condicionados por el máximo refuerzo podrán cambiar el objeto sobre el cual el individuo ha fijado dichas pautas conductuales. Uno de los tipos de impronta, la respuesta de seguimiento, servirá a las crías para seguir a sus madres y así ser protegidas por ellas en todo momento. Curiosamente, ese fuerte lazo o apego con las madres, propio del vínculo generado en este período considerado como crítico, en ausencia de esta se produce también con el primer ser que vean a su lado. Es decir, no hay un modelo establecido, en primera instancia, para que el animal considere que es la madre a la que debe seguir.

individuo improntarse total o parcialmente sobre otra especie. Un ave criada por el hombre, puede estar improntada sexualmente sobre él y socialmente sobre otra especie de ave con la que ejercitará el vuelo social. La compleja red de asociaciones que da lugar a este proceso de aprendizaje parte del propio individuo, al ser la producción endógena de estímulos la que iniciará el proceso. Una intensidad suficientemente elevada de excitabilidad interna permite que un estímulo externo, los llamados estímulos llave, activen un mecanismo desencadenante innato (específico para ese estímulo) que desencadenará los movimientos instintivos filogenéticamente programados. Una vez Martina llegó al umbral de excitación fisiológica fijó su mirada en Lorenz y cuando este ejecutó un movimiento y articuló una palabra ella respondió con el sonido que emiten los gansos para mantener el contacto entre ellos. Lorenz nos explica que no se trata de la teoría estímulorespuesta en la que es el estímulo externo el desencadenante de las pautas motoras. La actividad que los animales pueden desarrollar cuando están aislados, la llamada “actividad en el vacío”, pone de manifiesto que el estimulo inicial siempre es endógeno. Con esta actividad, consistente en ejecutar los mismos movimientos en ausencia estímulo u objeto, tal como si estuvieran presentes, podemos ver tordos matar presas inexistentes o pájaros tejedores que ejecutan los movimientos de construcción de nidos sin ningún material para ello. Una de las relaciones ecológicas más particulares que pueden observarse es la estrategia reproductora del cuco

común. La hembra de cuclillo, Cuculus canorus, deposita sus huevos en nidos ajenos. De todos los huevos que pueda haber en el nido, el polluelo de cuco será el primero en salir del cascarón. Entonces, el huésped inesperado empieza a arrojar fuera del nido a sus compañeros de nidada, que aún no han salido del cascarón. El cuclillo se convierte entonces en “hijo único”. La especie de ave parasitada, cuyo tamaño es mucho menor que la del cuclillo, ejercerá de parental del polluelo hasta que este pueda valerse por sí mismo, tal como si de su propia descendencia se tratara. Esta estrategia, utilizada por varias especies de aves, es un ejemplo de cómo una especie puede desencadenar una respuesta innata en otra. Un pico abierto pidiendo comida es el mecanismo que la desencadena. Recapitulando, la impronta es un proceso biológico de aprendizaje con la que el animal fijará una serie de pautas conductuales sobre sus congéneres, identificándose así a su especie. Un fenómeno fundamentalmente social con el que los animales aprenden a relacionarse para su supervivencia, fijando estereotipos con los que hacerlo. Al no haber una imagen previa del congénere, puede darse el caso de asimilar a otra especie como propia, estableciendo sobre ella las conductas destinadas a la propia especie. Si bien puede considerarse que la conducta de apego en el ser humano tiene algunas semejanzas con el proceso de impronta descrito, las diferencias existentes hacen que muchos investigadores le otorguen a nuestra especie un toque especial de distinción.

Uno de los experimentos realizados por Bernhard Hellmann, colega y amigo de Lorenz, fue el de reunir a un macho y una hembra de periquitos improntados sexualmente sobre el hombre aislándolos de este. Los periquitos sustituyeron rápidamente al hombre por su congénere para sus relaciones amorosas y tuvieron descendencia. Más tarde se les permitió tener de nuevo contacto con un ser humano. El resultado fue que ambos pajarillos combatieron entre ellos para cortejar al hombre abandonando a los polluelos, que morirían de hambre. Hay varios tipos de impronta: sexual, de seguimiento, social, de depredación, etc. Todos ellos se establecen y desarrollan de forma independiente. Esta independencia y, especialmente, el hecho de que el animal no pueda conocer a priori cómo es la imagen de su congénere, permitirá al joven

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LA IMPRONTA