Journal of feelsynapsis N°15 - May/2014.

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nยบ15 - ciencia creativa - 2014

MARTE COMO ARTE Una exploraciรณn visual para comprender nuestro entorno mรกs cercano

cromosomas a la carta

aplicaciones mรณviles

Jof :: Ciencia creativa :: Mayo 2014 REDACCIÓN

COLABORADORES

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LUGAR DE EDICIÓN: Madrid ISSN: 2254-3651

Enrique Royuela (@eroyuela)

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6 Messinian Salinity Crisis. Cuando el Mediterráneo fue un desierto Geología

Marta Pérez Folgado

18 Aplicaciones móviles para el laboratorio: TOP TEN+1 Tecnología

Raúl De La Puente

26 Cara y cruz de la solanina Botánica | Biología molecular Rosa Porcel

38 Brunelleschi y la espina de pescado Ciencia en el Renacimiento Julián Royuela

52

Respirar líquido, quizás la llave del abismo Biología celular | Fisiología

Daniel Moreno

60

¿Por qué me dan miedo los posts divulgativos demasiado largos?

Opinión | Divulgación Molinos

62 Ponga una pizca de evolución en su investigación Genética | Biología Molecular Carlos Romá-Mateo

68 El camarada Pavlov y el trampero Neurobiología | Fisiología José Ramón Alonso

74 Mary

Somerville: La Reina de las Ciencia del siglo XIX Mujeres en la Ciencia Patricia Rodríguez

85 Menuda ciencia

Cultura científica | Divulgación Laura Morrón

92 Del laboratorio a la cama del paciente Investigación traslacional Antonio Martín

98 La informática antes de Turing Las letras de Galiana Galiana

102 El futuro de nuestra mente Reseña literaria | Divulgación Daniel Torregrosa

103 Cromosomas a la carta Biología molecular | Genética Jal Guerrero

106 Marte como arte Geología

Nahúm Méndez

Messinian Salinity Crisis cuando el mediterráneo fue un desierto

Por Márta Pérez Folgado (@ikutram) IMAGEN: Enrique Royuela

¿Un desierto? ¿Cómo que un desierto? ¿Quiere eso decir que el Mediterráneo se secó?

Ciertamente, se secó. Intentaremos aclarar cuándo, cómo y por qué sucedió semejante cosa. Empezando con las aclaraciones del título:

Messinian: en castellano Messiniense, es el último piso del Mioceno, el periodo geológico que se extiende entre los 7,25 y los 5,33 millones de años (Ma). El evento que nos ocupa, la crisis de salinidad, sucedió como luego veremos, entre los 5,96 y el final del Messiniense (5,33 Ma).

Salinity: salinidad, cantidad de sales disueltas en una masa de agua.

Se suele medir en tantos por mil (‰). La salinidad del Mediterráneo (alrededor de 38,5‰) es bastante más alta que la del Atlántico (36,5‰). A través del Estrecho de Gibraltar entra en superficie agua atlántica (porque al ser menos salina es menos densa y “flota”) y sale agua salada (y por tanto densa) mediterránea por el fondo. El Mediterráneo tiene un carácter hídrico negativo; las pérdidas por evaporación no son compensadas por los aportes fluviales. De ahí la importancia de la conexión con el Atlántico y la entrada de agua desde éste.

Crisis: realmente no considero necesario explicar el significado de esta palabra, dada la, ejem, coyuntura actual.

El Mediterráneo es una cuenca marginal, semicerrada, rodeada de masas continentales, y con una única conexión con mar abierto (el Océano Atlántico) a través del Estrecho de Gibraltar, con umbral de 284 m de profundidad y 14 km en su parte más estrecha (Fig. 1). La cuenca tiene una extensión de 3800 km de oeste a este, por 800 km de norte a sur. Esto supone una superficie de 2,5 millones de km2 y unos 3,7 millones de km3 de volumen. Todo ello entre los 30º y los 45ºN. Esta latitud marca una franja intermedia entre la zona subtropical árida y seca (norte de África) y la templado-húmeda a

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semiárida del sur de Europa, el área de influencia de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT).

Todas estas circunstancias (cuenca casi cerrada + situación climática) hacen del Mediterráneo un mar muy sensible a conservar cambios climáticos en los sedimentos. De hecho, en los sedimentos mediterráneos del Messiniense de la etapa inmediatamente anterior a la Messinian Salinity Crisis (MSC) hay registrados cambios climáticos cíclicos relacionados con ciclos orbitales de precesión (23.000 años), también muy estudiados.

Figura 1. Imagen del Estrecho de Gibraltar, computerizada a partir de una fotografía del satélite Landsat. La Península Ibérica queda a la izquierda y el continente africano a la derecha. Se aprecian las ondas que forma el agua atlántica al entrar en el Mediterráneo (solitones). Imagen cortesía del equipo SRTM, NASA JPL.

CÓMO EMPEZÓ TODO El nombre Messiniense proviene de la ciudad de Messina, en Sicilia (Italia). Allí está muy bien representada la secuencia de rocas evaporíticas de esta edad. Las evaporitas son rocas sedimentarias formadas por la cristalización de sales. Son fundamentalmente yeso (sulfato de calcio hidratado, CaSO4.2H2O) y halita (cloruro de sodio, NaCl, la sal común de la cocina), y necesitan que el agua esté sobresaturada en sales disueltas para su cristalización.

Sicilia no es el único lugar actualmente emergido en

el que afloran evaporitas messinienses (Fig. 2). Por ejemplo en la cuenca de Sorbas (Almería) también se pueden encontrar grandes depósitos de esta edad, que además actualmente forman uno de los pocos karst de yesos del mundo.

Por tanto, hace tiempo que se conocía que había depósitos de yesos en cuencas del Mioceno terminal rodeando el Mediterráneo. Además, algunos buques oceanográficos, entre ellos el mítico Calypso de Jacques-Yves Cousteau, habían llevado a cabo perfiles sísmicos en el Mediterráneo, y en todos ellos

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aparecía un reflector, al que se llamó reflector M, de señal muy fuerte y característica, a partir del cual parecían ascender estructuras parecidas a diapiros salinos (Fig. 3).

A esas alturas, algunos científicos ya se lo estaban planteando: ¿Sería posible que hubiera evaporitas enterradas a miles de metros de profundidad en el fondo del Mediterráneo, bajo más de 2.000m de columna de agua? Para resolver la cuestión, se envió en 1971 al Glomar Challenger (ver “Buques de Perforación Oceánica”, en JoF nº 12) a perforar el fondo del Mediterráneo, en una campaña del DSDP (Deep Sea Drilling Project). Al alcanzarse en la perforación el reflector M, la velocidad a la que penetraba el sondeo cambió de varios metros por minuto a un metro por hora. Una vez extraídos los testigos se comprobó la razón: se trataba de anhidrita (yeso deshidratado), estromatolitos y halita (Fig. 4). Debido al aspecto marmóreo y a que había sido extraído del fondo del Mediterráneo, llamaron a este testigo “columna de Atlantis”.

A partir de la publicación de estos datos, y de los de otra campaña realizada poco después, en 1975, surge una explosión de estudios sobre las evaporitas mediterráneas y las controversias sobre el origen y significado de la MSC. Cumplidos ya los 40 años del descubrimiento, y después de numerosísimas publicaciones, se ha llegado a consensos sobre algunas cuestiones, aunque otras aún siguen abiertas. La mejor manera de resolverlas sería conseguir perforar el total de las evaporitas en el fondo del océano y aún por debajo (esto además, es de gran interés para las compañías petrolíferas), algo muy solicitado por los científicos y que el buque Chikyu sería capaz de hacer (y esperemos que haga en el futuro).

Vamos a intentar resumir el conocimiento actual de los datos y acontecimientos de la MSC, centrándonos en aquellos en los que la mayoría de los autores están de acuerdo.

Figura 2. Distribución de las evaporitas messinienses (emergidas y sumergidas), y localización de los testigos DSDP y ODP que han extraído sedimentos messinienses (Roveri et al., 2014).

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LA CRISIS DE SALINIDAD Gracias a la ciclicidad de los sedimentos anteriores, y la ciclicidad interna de los yesos, la MSC se ha datado entre los 5,96 Ma, momento en que comienza el aislamiento del Mediterráneo, y los 5,33 Ma, momento en que se produce la reinundación. Es decir, 630.000 años en los que el Mar Mediterráneo estuvo total o parcialmente incomunicado. Afectó a un área de más de dos millones de kilómetros cuadrados y acumuló más de un millón de kilómetros cúbicos (106km3) de evaporitas, con secuencias sedimentarias de más de 1.600m. Se ha calculado que semejante cantidad de sales hizo disminuir la salinidad del océano global en un 6%.

Aunque se ha debatido mucho sobre la razón última del aislamiento, parece ser que las causas tectónicas (cierre de la comunicación) tienen mucho más apoyo que las causas climáticas (descenso del nivel del Atlántico), aunque estas últimas hayan podido jugar cierto papel en algún momento.

La MSC se desarrolló en cuatro episodios principales, cada uno de ellos caracterizado por condiciones paleoambientales diferentes. Durante una primera etapa precipitaron evaporitas en las cuencas más

someras. En la segunda, durante el máximo de la MSC, la precipitación se desplazó a los depocentros más profundos. A continuación, la tercera etapa, que se caracterizó por fluctuaciones ambientales a gran escala con el Mediterráneo transformado en un enorme lago de agua salobre. Finalmente, termina la MSC y vuelven bruscamente las condiciones de mar abierto al Mediterráneo.

1ª etapa: comienzo de la crisis (5,96 – 5,6 Ma)

Hay que tener en cuenta que la (paleo)geografía de la zona mediterránea no era la misma que la actual. En este momento, el Estrecho de Gibraltar aún no existe y la comunicación con el Atlántico se realiza la mayor parte del tiempo a través de dos corredores, llamados pasillo Bético (el del norte) y Rifeño (el del sur) (Fig. 5A), asociados a las cordilleras Béticas y Rifeña. Estos relieves continúan elevándose debido a la tectónica de la zona, que acaba provocando el cierre de estos pasillos, primero el Bético, y después, alrededor de hace 6Ma, el Rifeño, momento en el que comienza la MSC (Fig. 5B).

Figura 3. Perfiles sísmicos en diferentes cuencas del Mediterráneo, que muestran el reflector M y las estructuras diapíricas asociadas a las evaporitas messinienses (Hsü et al., 1973b).

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Así empieza el depósito de las llamadas Evaporitas Inferiores, que representan una serie de episodios de desecación seguidos de reconexiones parciales.

Este es el escenario necesario para explicar el gran volumen de evaporitas registradas, ya que una única desecación generaría una secuencia evaporítica de únicamente unos 30m de espesor.

Algunos autores piensan que se estableció una especie de “competencia” entre la tasa de erosión y la tasa de levantamiento tectónico postorogénico en las zonas Bética y Rifeña, de forma que a veces podría pasar agua Atlántica (no era necesaria mucha) y a veces no. Esta situación se mantiene alrededor de 360.000 años.

2ª etapa: apogeo de la crisis (5,6 - 5,55 Ma)

En el acmé de la MSC, la conexión se cierra completamente, y el Mediterráneo registra una enorme caída del nivel del mar (de más de 1500m para algunos autores), de manera que no sólo las cuencas marginales quedan expuestas, sino también las zonas más profundas (Fig. 5). Al quedar los sedimentos de forma subaérea comienza una importante etapa erosiva, que queda reflejada como una discontinuidad (la discontinuidad Messiniense) en el registro sedimentario, seguida de evaporitas resedimentadas y halita. Grandes ríos de la época, como el Ródano y el Nilo formaron cañones muy profundos, al cambiar radicalmente su nivel de base, que actualmente están rellenos de sedimentos del Plioceno (Fig. 5C).

Aunque durante la primera etapa pudo haber momentos de grandes zonas completamente desecadas, es en esta segunda etapa cuando verdaderamente la práctica totalidad del Mediterráneo fue, durante al menos unos cincuenta mil años, un desierto.

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Asociado al cierre de los corredores que separaban África y Europa, y especialmente durante esta segunda etapa de la MSC, se produjeron intercambios de fauna (Fig. 6). Sobre todo roedores de origen europeo que pasaron a partir del Neógeno a vivir en el norte de África, y roedores de origen africano que se encuentran en el sur de Europa desde finales del Mioceno. Pero no solo micromamíferos consiguieron atravesar; también en diferentes momentos del Mioceno final pasaron primitivos hipopótamos (estos podrían hacerlo incluso si hubiera alguna pequeña zona sumergida) y camellos, que actualmente se encuentran fósiles en diferentes yacimientos españoles.

3ª etapa: Lago Mare (5,55 - 5,33 Ma)

Ahora el escenario es completamente diferente. Se desarrollan, por toda el área mediterránea, ambientes lacustres someros caracterizados por aguas dulces o salobres, puntuados en algunas zonas por eventos evaporíticos con forzamiento orbital por precesión, que dan lugar a las Evaporitas Superiores. Este ambiente, bastante único, se conoce como Lago Mare.

El aporte de agua dulce, y con él la fauna (foraminíferos y ostrácodos) y flora (nanofósiles calcáreos) que caracterizan a los sedimentos del Lago Mare, vino del norte, del mar Paratetis, que posteriormente redujo su profundidad y extensión, y cuyos restos actuales constituyen el mar Negro, el mar Caspio y el mar de Aral (Fig. 5).

Estas tres etapas no están representadas por igual en toda la cuenca mediterránea. Aparecen muy bien definidas en Sicilia, por ejemplo, y se deducen en otras áreas marginales, pero la mayoría de lo que sucedió en áreas más profundas se sabe por las (ahora abundantes) líneas sísmicas a lo

largo del Mediterráneo, ya que de momento solo se han conseguido perforar las primeras decenas de metros de las Evaporitas Superiores.

No se ha alcanzado la discontinuidad Messiniense, ni se han perforado las Evaporitas Inferiores.

Sin embargo, el brusco final de la MSC se detecta a lo largo y ancho de todas las zonas, onshore y offshore.

4ª etapa: la reinundación del Plioceno (5,33 Ma)

El final de la MSC marca también el final del Messiniense y el comienzo de una nueva etapa geológica, el Plioceno, primer piso del Neógeno.

Esta inundación es un evento instantáneo (geológicamente hablando) y sincrónico, como ha sido probado en muchas secciones sedimentarias y testigos oceánicos, en todo el Mediterráneo. En un abrir y cerrar de ojos geológico, vuelven las condiciones de mar abierto, registradas como limos y arcillas típicos de océano profundo.

Figura 4. Ejemplos de testigos con evaporitas, perforados por el Glomar Challenger en 1971. A) La “Columna de Atlantis”. B) Otras litofacies evaporíticas. C) Testigo de halita D) y E) Halita vista al microscopio. (Hsü, 1983).

Esto implica que hubo un colapso en el umbral de Gibraltar, y un flujo catastrófico a través de él, que rellenó el Mediterráneo en un corto lapso de tiempo. En el fondo del Estrecho de Gibraltar existe un profundo cañón, que nace en el Golfo de Cádiz, que incide más de 250 m sobre el resto del suelo oceánico y tiene más de 200 km de largo.

Se pensaba que su origen se debía a erosión fluvial durante la desecación (segunda etapa), pero ahora

algunos investigadores piensan que su morfología se podría explicar por la erosión de las aguas de la reinundación de forma que ese cañón sería el resultado del traumático relleno del Mediterráneo al final de la MSC. Usando la morfología del cañón, actualmente sumergido, son capaces de modelizar cómo habría sido dicha inundación. Las cifras que obtienen son

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Figura 5. Paleogeografía de la zona mediterránea antes, durante y después de la MSC. Se aprecian las zonas emergidas (color blanco), y las zonas sumergidas de corteza continental (gris claro) y de corteza oceánica (gris oscuro). A) Tortoniense Superior/Messiniense Inferior

B) Messiniense Superior, desarrollo de la MSC. Se observan las zonas desecadas y los cañones fluviales erosivos C) Plioceno, situación después de la reinundación D) Situación actual. Modificado de Jolivet et al. (2006) y Soria, J. M. (2007).

Figura 6. Paleogeografía de la zona del Estrecho de Gibraltar, en diferentes momentos del Mioceno Superior. Las líneas de puntos reflejan los pasos de fauna entre África y el continente europeo.

De abajo a arriba: 8Ma. Tortoniense Superior, se aprecian los pasillos Béticos y Rifeño / 6,2-5,9Ma. Messiniense, comienzo de la MSC / 5,5-5,3Ma. Apogeo de la MSC / 5,3Ma. Reinundación del Plioceno / 5,2Ma. Plioceno Inferior, ya está formado el Estrecho de Gibraltar.

(Gibert et al, 2013).

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fascinan a científicos y no científicos, entre otras razones porque desde que a mediados del S. XIX se estableció el actualismo como una norma general a seguir en geología (“el presente es la clave del pasado”), nos sentimos un poco descolocados y expectantes cuando nos encontramos con eventos que parecen ser únicos; eventos que suponen un reto interpretar porque no tenemos con qué compararlos. Sucedió con la interpretación del límite K/T, y sucede también con la Crisis de Salinidad Messiniense. Pero ello no hace sino incrementar las ganas y curiosidad de los investigadores. Ahora ya sabemos que el Mar Mediterráneo se secó, y que (debido a la tectónica) puede volver a suceder, aunque podéis estar tranquilos; es probable que pasen millones de años.

BIBLIOGRAFÍA García-Castellanos, D. & Villaseñor, A. (2011). Messinian salinity crisis regulating by competing tectonics and erosion at the Gibraltar arc, Nature, 480, 359-363.

Figura 7. El relleno del Mar Mediterráneo. Ilustración de Guy Billout (Gibert et al., 2013).

García-Castellanos, D. et al. (2009). Catastrophic flood of the Mediterranean after the Messinian salinity crisis, Nature, 462, 778-782.

Gibert, L. et al. (2013) Evidence for an African-Iberian mammal dispersal during the pre-evaporitic Messinian, Geology, 41, 691-694.

espectaculares: deducen que los caudales implicados fueron del orden de cien millones de metros cúbicos por segundo (108 m3/s, tres órdenes de magnitud más que la descarga actual del Amazonas) y las velocidades de erosión de 0,4m al día. El 90% del agua habría sido transferida en un periodo de unos pocos meses a dos años. El aumento del nivel del mar en el Mediterráneo pudo haber sido de más de 10m al día.

Increíble. Y no muy difícil de imaginar como una gigantesca catarata entre las dos costas, tal y como hizo el ilustrador francés Guy Billout (Fig. 7). Sin embargo, es probable que en realidad fuera más bien como una enorme cascada en rampa (con una pendiente de entre el 1% y el 4%), de varios kilómetros de ancho, descendiendo del Atlántico al reseco Mediterráneo.

Los acontecimientos relacionados con la MSC

Hsü, K.J., Cita, M.B. & Ryan, W.B.F. (1973b). The origin of the Mediterranean evaporites. Initial Reports of the Deep Sea Drilling Project, 13, II, 1203-1221. US Govt.

Printing Office, Washington Hsü, K.J. (1983). The Mediterranean was a desert. A voyage of the Glomar Challenger. Princeton University Press Jolivet, L. et al. (2006). Litospheric-scale geodynamic context of the Messinian salinity crisis, Sedimentary Geology, 188-189, 9-33.

Krijgsman, W. et al. (1999). Chronology, causes and progression of the Messinian Salinity Crisis, Nature, 400, 652-655.

McKenzie, J.A. (1999). From desert to deluge in the Mediterranean, Nature, 400, 613-614.

Roveri, M. et al. (2014). The Messinian Salinity Crisis: past and future of a great challenge for marine sciences, Marine Geology (accepted) Soria, J.M. (2007). La crisis de salinidad del Messiniense.

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 15.1, 47-55.

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Top ten+1

aplicaciones móviles para laboratorio Después de implantarse definitivamente en nuestras manos la tecnología móvil, llevar un smartphone ya no debería ser algo raro. Incluso muchos no sabríamos qué cosas determinadas hacer sin estos preciados cacharros. Pero ¿se aprovechan estos terminales móviles para mejorar nuestro trabajo en el laboratorio? Puede que tú fueras de aquellas personas que innovaron en el grupo de investigación donde te encuentras teniendo todo en la nube, en formato digital y relegando el papel. Al pasar a tener un ordenador en nuestras manos, las posibilidades de manejar información no es que se hayan visto mejoradas, si no que tenemos de todo en la palma de la mano.

Por Raúl De La Puente (@doctorGENoma)

Sacando un poco de partido al móvil Antes de nada, este ranking de aplicaciones móviles específicas de laboratorio tiene muchas otras accesorias y no menos importantes que debería tener cualquier inquieto que quiera ser más productivo en su trabajo. Fuera el trabajo que fuera. Como se puede uno imaginar, estas aplicaciones son las destinadas a la gestión de los contactos como correo electrónico y sus opciones adheridas, al almacenamiento en la nube con servicios como Dropbox, Google Drive, Box, OneDrive, Mega u otros como Evernote, Wunderlist, SimpleNote y Sprinpad para sincronizar archivos y compartir documentos en cualquier momento. También son básicas las aplicaciones destinadas a mantenernos en contacto con gente que nos interese por las redes sociales 2.0 generalistas como Twitter, Facebook o LinkedIn, que pueden facilitarnos en algún momento el intercambio de información rápida con un par de golpes a la pantalla del móvil. Y ya no digamos los diversos gestores de feeds, revistas digitales y lectores de pdf o ebooks que hacen que nuestros ojos escuezan por la retroiluminación prolongada hacia nosotros.

Todo este tipo de aplicaciones que aumentan eso que llaman productividad en el día a día, no sólo son exclusivas de los científicos y deberían ser útiles si se usan para ser más eficientes a lo largo de la jornada. Lo mejor es valorar lo que se tiene y lo que se quiere. Después tan sólo hay que echar mano de las distintas tiendas de aplicaciones para probar la que más se adecue a nuestras necesidades. Aunque la tecnología siempre suele ser algo en lo que no se quiere indagar demasiado, no está de más sentarse un rato para convertir el terminal móvil en una herramienta que no tenga precio.

Top-ten +1 aplicaciones Como los dos sistemas móviles mayoritarios son Android e iOS esta lista de apps irá destinada a los usuarios de este tipo de sistemas operativos (S.O.). Para los usuarios de otros S.O, como Windows Phone por ejemplo, este puede ser un buen punto de partida para ampliar la información. Todas las aplicaciones detalladas son gratuitas, pudiendo existir en algún caso alguna excepción como una versión superior de pago con mejoras pero que no tienen las funciones principales “capadas”. Puede que alguna aplicación no se encuentre en ambos sistemas, pero siempre hay homólogos o recursos web directos a los que poder echar mano.

Dicho esto, ¡qué empiece la fiesta!

Conversor de unidades Esta es la típica aplicación instalada en los teléfonos de casi todo el mundo. Eso de convertir unidades, ya sean monetarias, de distancia, de peso, de volumen, de presión, eléctricas…etc., es algo que es conveniente tener a mano. Y más aún en las de un investigador. De ahí que aplicaciones con estas funciones no falten. Dos de ellas son Conversor de unidades para Android y Units Converter para iOS. Con ellas seguro que ya no hay dudas de los ceros que poner a la hora de incrementar o disminuir en la escala de unidades.

Conversor de unidades: https://play. google.com/store/apps/details?id=com. mathpad.mobile.android.wt.unit Units Converter: https://itunes.apple. com/es/app/units-free-unit-converter/ id284574017?mt=8

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Calculadora científica Eso de “¿me dejas la calculadora?” era una frase muy típica en todos los laboratorios. Seguro que aún se tiene etiquetada alguna “Casio” de esas que poco a poco se usan menos. La mayoría de las operaciones de cálculo en un laboratorio convencional se solucionan con las calculadoras “de serie” de cada sistema operativo móvil. Pero si se necesita en algún momento hacer un cálculo algo más complicado, tener una calculadora científica entre nuestras aplicaciones no está de más.

Para Android tenemos un buen ejemplo con RealCalc Scientific Calculator, dónde la pantalla se transformará en esa calculadora que teníamos y con alguna opción activada y muy útil como es la vibración en cada pulsación. En el sistema operativo móvil de la manzana mordida tenemos CalcMadeEasy que permite tomar notas para separar resultados obtenidos y tener un registro de lo que se ha trabajado. Opción nada desdeñable cuando los análisis se truncan.

RealCalc Scientific Calculator : https://play.google.com/store/ apps/details?id=uk.co.nickfines.RealCalc&feature=search_result Calc Made Easy: https://itunes.apple.com/es/app/ calcmadeeasy-free-scientific/id401230894?mt=8

tabla periódica a mano o a la vista si existe un póster en nuestro laboratorio. Ahora mismo no hay más que sacar el móvil y tener descargada PeriodicDroid para Android o Periodic Table para iOS. Ambas aplicaciones tienen la simple tabla con toda la información de siempre y, además, detallan características específicas de cada elemento o un enlace a la afamada Wikipedia.

Un plus divertido es la posibilidad, en la aplicación del S.O. del androide verde, de jugar a preguntas y respuestas sobre los elementos de la tabla periódica.

Todo un desafío.

Alguno ya tendrá una tabla periódica hasta como cortina de baño. Pero los tiempos de ir corriendo a la librería a por esa tabla periódica plastificada han pasado.

Aunque a muchos nos sigue gustando. Pero siempre se queda entre algún libro y al final no siempre la tenemos

PeriodicDroid: https://play.google.com/store/apps/ details?id=la.droid.periodic&feature=search_result Periodic Table: https://itunes.apple.com/es/app/ periodic-table-!/id536810204?mt=8

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temporizador Veamos algún sustituto de ese aparato parecido a un busca que tiene una fantástica pinza para aferrarse a nosotros y que cuyo pitido hace que saltemos como un resorte para seguir con el protocolo a trabajar. Existe para Android un programa que tiene la apariencia de esos cacharritos, aunque poco cuidada, y que nos ofrece las opciones básicas para poder usarlo como “timer” insustituible. Este Lab Timer tiene su homólogo parecido en iOS con el mismo nombre. Aunque nos ofrece una interfaz más típica de una aplicación para cuenta atrás, la opción de tener cuatro contadores a la vez en marcha facilita la multitarea en el laboratorio.

Lab Timer : https://play.google.com/store/apps/ details?id=com.JSanders.LabTimerSE Lab Timer (iOS): https://itunes.apple.com/us/app/ labtimer/id292202454?mt=8#

contador Ahora una utilidad que seguro a más de una persona que trabaje con conteo de células, por ejemplo, le agradará. A mí me ha pasado más de una vez aquello de llegar al lugar de trabajo con mis soportes celulares y liarme con el conteo por razones ajenas a mí (sí, esas visitas inesperadas o saludos que hacen perder la cuenta). Si tenemos un contador a mano puede ayudarnos en esas labores. Pero también suelen escasear ya que se supone que debes estar concentrado. Por si acaso, Digital Fish nos ofrece un contador gratuito para Android simple cuyo contaje se realiza apretando el botón de volumen y permite configurar sonidos. La versión de un contador para iOS, Click counter, tiene la desventaja de tener que pulsar en la pantalla (aunque con unos “hermosos” botones) pero se pueden guardar los datos en una hoja de cálculo y enviarlos por correo electrónico. Todo para no perder esos valiosos números.

Contador gratuito : https://play.google.com/store/apps/ details?id=digitalfish.counter&feature=related_apps Click counter : https://itunes.apple.com/es/app/click-counter/ id382980702?mt=8

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fórmulas científicas La aplicación para Android es gratuita pero en iOS debemos de pagar 1,79€ para disfrutar de Formulae. He querido exponer las aplicaciones más parecidas, pero no hay problema a la hora de encontrar alguna aplicación que pueda servirnos en la sección de relacionados en la App Store.

Formulae permite seleccionar distintos campos científicos donde buscar nuestra ecuación y muestra información adicional para que todo se comprenda a la perfección.

Formulae (Android): Fórmulas y ecuaciones son de los apoyos más importantes que puede tener un investigador e igual de olvidadizas. Hacer chuletas está bien, pero no siempre se puede tener ese pedazo de celulosa delante. En este caso tenemos un problema.

https://play.google.com/store/ apps/details?id=com.espian. formulae&feature=related_apps Formulae (iOS): https://itunes.apple.com/es/app/ formulae/id299462349?mt=8

Protocolos de laboratorio ¿Quién no ha querido alguna vez tener cerca una enciclopedia básica de protocolos de laboratorio? Eso de tener que salir pitando de la zona de experimentación a la biblioteca para cerciorarse de algún dato o paso crítico puede tener su fin si Protocolpedia (que así se llama la aplicación) sirve su cometido.

La misma empresa surte a los usuarios de iOS con su versión homóloga, sin embargo se encuentra algo discontinuada. Lo mejor de todo es que no sólo se basa en información sobre los protocolos. Nos surte de unas calculadoras para hacer diluciones o reacciones de PCR y vídeos explicativos sobre temas científicos. Incluso, en la versión de iOS, existe un temporizador que lo hace aún más completa. El único pero es que hay que dar un paso más allá de la propia instalación y es el de registrarse en su web.

Protocolpedia (Android): https://play.google.com/store/apps/ details?id=com.tenx.mj.protocolpedia&hl=es Protocolpedia (iOS): https://itunes.apple.com/es/app/ protocolpedia/id396334248?mt=8 2014 | NO. 15 | JoF | 23

Búsquedas bibliográficas No es que sea el súmmum de las búsquedas en las bases de datos bibliográficas, pero puede sacarnos de más de una duda o apuro una consulta rápida a PubMed desde el terminal móvil. PubMed mobile, que así se denomina la aplicación para Android, y PubMed on tap, aplicación para iOS, tienen una simple interfaz de búsqueda para hacer la criba de resultados y la posibilidad de guardar las citas para un momento posterior.

Incluso hacer comentarios o leer los artículos sin salir de la app, en el caso de la aplicación para los terminales de Cupertino.

PubMed mobile : https://play.google. com/store/apps/details?id=com.bim. pubmed&feature=search_result PubMed on tap: https://itunes.apple. com/es/app/pubmed-on-tap-lite/ id305588028?mt=8

Navajas suizas comerciales....

Aquí voy a introducir un par de aplicaciones que podíamos llamar de navajas suizas hechas por las casas comerciales Promega, QiaGen y Life Technologies ya que pueden sacarnos de muchos apuros pero siempre pensando que las recomendaciones provienen de esas casas comerciales. Cada aplicación tiene su versión clónica gratuita en Android e iOS, así que no hay problemas si se tiene uno u otro S.O. Primero una que es algo más específica para los locos por la microscopía. Cell Imaging HD nos proporciona todo lo indispensable para poder trabajar en microscopía, ya sea con tipos de tinciones y otros marcajes específicos para cada tipo de estructura celular, protocolos para uso de ópticas concretas y manuales de la casa comercial. Todo separado por categorías para una búsqueda más sencilla.

Cell Imaging HD (Android) : https://play.google.com/ store/apps/details?id=air.com.invitrogen.protocolsplus Cell Imaging HD (iOS): https://itunes.apple.com/us/app/ cell-imaging-hd/id442016478?mt=8

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Promega es una de las casas comerciales más conocidas por los biólogos moleculares.

Seguro que ha pasado por manos de todos algún kit enzimático de la empresa estadounidense . Con su aplicación aglutina protocolos generales, vídeos explicativos, calculadoras, herramientas para la digestión con enzimas y protocolos más dirigidos a la optimización de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Todo en una interfaz cuidada e intuitiva a la hora de hacer las búsquedas.

Promega (Android): https://play. google.com/store/apps/details?id=com. promega&feature=also_installed Promega (iOS): https://itunes.apple.com/us/ app/promega/id307546949?mt=8

Por último, QiaGen también se subió al carro de las compañías con aplicaciones móviles para facilitarnos la vida a los científicos.

Al igual que Promega, nos ofrecen protocolos, videotutoriales, calculadoras…etc., todo dirigido a estudios genéticos. En este caso, los protocolos son los enlazados a los manuales oficiales de la empresa y que vienen en cada producto que venden.

QiaGen (Android): https:// play.google.com/store/apps/ details?id=com.qiagen.qiagenapp QiaGen (iOS): https://itunes.apple.com/us/app/ qiagen-app/id392583246?mt=8 Como se puede ver, tenemos una gran variedad de herramientas en la mano a golpe de tap. Y esto ha sido sólo una selección. Esos cacharros tan monos sirven para mucho más que para el “guasap” y el “feisbuc”. Y lo mejor de todo es que nuestra productividad, nuestra eficiencia y rendimiento en el trabajo se verá mejorado. Seguro que ahora el valor de un smartphone puede verse aumentado considerablemente sacándole más partido con herramientas como éstas.

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cara y CRUZ DE LA

SOLANINA Por Rosa Porcel (@Bioamara)

ÂżTe suena haber visto alguna vez una patata con la piel verdosa?

Mi consejo es que no te la comas. ÂżTe han dado alguna receta con berenjena cruda?

Mejor no la hagas.

“

Llevamos años comiendo patatas fritas en casa y no hemos tenido ningún problema [...] la intoxicación -afortunadamentetampoco está al alcance de todo el mundo”

Algunas plantas nos alimentan, sí. Pero

como seres vivos que son, han de defenderse de ataques de otros patógenos o herbívoros que puedan acabar con ellas. Igual que una abeja puede picar si se siente amenazada o un animal te puede morder, las plantas, tienen su propia forma de defenderse. Una de ellas es la producción de compuestos tóxicos con una acción fisiológica intensa en animales. El tiempo, la investigación científica y en algunos casos las equivocaciones, han hecho que algunos de estos compuestos tengan hoy en día una función en farmacología y puedan ser usados con distintos fines terapéuticos, normalmente a muy bajas dosis.

Se sabe que los incas fueron los primeros que cultivaron la patata en el Altiplano de los Andes chilenos hace unos 7.000 años. Los conquistadores españoles se encargaron de traerla a Europa casi a finales del siglo XVI, aunque más como una curiosidad botánica que como alimento. Aunque su cultivo fue creciendo y su consumo se fue expandiendo, en algunos momentos de la historia, la gente era reacia a tomarla por considerarla tóxica o peligrosa. Normal, era desconocida. Algo parecido sucede hoy con los transgénicos. Aún hoy, se sigue consumiendo patata salvaje (o papa criolla) por los indígenas en algunas zonas de Sudamérica.

En 1820, científicos franceses aislaron un alcaloide llamado solanina a partir bayas de hierba mora (Solanum nigrum), también llamado tomatillo del diablo –nombre bastante apropiado-, pero no fue hasta un siglo después, que se supo que este alcaloide era una mezcla de dos compuestos, α-chaconina y α-solanina. (Fig 1).

El género Solanum, dentro de la familia de las solanáceas contiene más de 1.000 especies, pero tres son cultivadas a nivel mundial: la patata (Solanum tuberosum), el tomate (Solanum lycopersicum) y la berenjena (Solanum melongena). Estas tres especies poseen de modo natural la solanina en las hojas, los frutos y los tubérculos.

¿Pero qué es la solanina?

Si alguna vez al comer berenjena te ha sabido amarga, la solanina es la responsable. Es un glicoalcaloide tóxico de sabor amargo cuya fórmula química es C45H73NO15.

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Al ser un glicoalcaloide significa que está formado por un alcaloide y una cadena de carbohidrato. En general, y como se puede ver en la Fig. 3, la solanina es la forma de llamar genéricamente a los glicoalcaloides del género Solanum. Es un metabolito secundario o molécula de defensa de las plantas con propiedades fungicidas y pesticidas usada para protegerse de enfermedades, insectos y otros depredadores. Puesto que confiere a las plantas un mecanismo de defensa natural, se ha utilizado en agricultura como forma alternativa de combatir enfermedades en los cultivos.

¿Dónde la encontramos?

FIG 1 [Tomatillo del diablo o hierba mora de la cual se aisló por primera vez la solanina]

En el caso de la patata, los glicoalcaloides están presentes en todas las partes incluyendo tubérculos (con mayor concentración en la piel y justo debajo), raíces, brotes y hojas. El contenido medio de glicoalcaloides es de unos 7,5 mg por cada 100 gr de patatas, pero algunas enfermedades como el mildiu, puede incrementar considerablemente estos niveles multiplicándolo por 5. También es variable en función de factores ambientales y genéticos. Por ejemplo, el estrés fisiológico, el estadío de desarrollo (las patatas inmaduras tienen considerablemente más solanina), altas temperaturas de almacenamiento, daños por golpes en las patatas o el propio almacenamiento si se lleva a cabo con gran cantidad de luz.

A pesar de que en casa no nos comemos las patatas crudas y solemos freírlas, hervirlas, guisarlas o meterlas en el horno o microondas, todos estos métodos apenas eliminan estos glicoalcaloides y aunque con poca frecuencia, se siguen dando casos de intoxicación. Aunque algunas fuentes indican que las temperaturas de cocinado pueden descomponer los glicoalcaloides, lo cierto es que la solanina es estable en aceite a 170-180 ºC. La cocción elimina menos de un 3,5% de los glicoalcaloides, mientras que el cocinado en microondas sólo reduce su concentración en un 15%. La degradación de estos compuestos comienza a 170 ºC, así que la fritura (a unos 150 ºC) no altera su concentración de forma significativa. El calentamiento de las patatas a 210 ºC durante 10 minutos reduce la concentración de α-chaconina y α-solanina en un 40%.

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FIG 2. [Estructura química de la solanina]

FIG 3. [Alcaloides y glicoalcaloides derivados en las tres especies más importantes del género Solanum. En general se llaman solanina.]

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FIG 4. [Patatas verdeadas que denotan un daño traducido en alta concentración de solanina. Descartar estas patatas y no consumirlas es suficiente]

FIG. 5. [Contenido de solanina en distintas partes del tomate]

Sin embargo, llama la atención que el proceso completo para preparar patatas fritas de bolsa o chips, sí que consigue eliminar gran parte de los glicoalcaloides gracias a todos los pasos que tienen lugar durante la producción: pelado, loncheado, lavado y fritura.

Al parecer, la clave está en lavados de las patatas y en los cambios frecuentes del aceite de fritura. No es para asustarse. Llevamos años comiendo patatas fritas en casa y no hemos tenido ningún problema

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¿verdad? Como veremos más adelante, la intoxicación -afortunadamente- tampoco está al alcance de todo el mundo y el peligro (alta concentración de solanina) realmente está en una patata inmadura –literalmente verde- que ha sufrido algún daño o si se come cruda. En cualquier caso, se puede apreciar a simple vista por el color verdoso y un sabor fuertemente amargo así que basta con desechar esa patata. Además, las variedades de patata destinadas

al consumo, normalmente han sido seleccionadas y mejoradas (por ejemplo, mediante cruzamiento) para que produzcan bajas concentraciones de estos compuestos.

El caso del tomate es bastante más claro y seré directa: No consumáis tomates verdes. Los tomates verdes comparados con los rojos y maduros, contienen bastante más cantidad de tomatina. Si la patata tenía 7,5 mg /100 gr, el tomate puede llegar a tener 150 mg por 100 gr de peso fresco.

Hay variedades de tomates que son verdes. Ojo, no es que estén verdes sino que en su forma ya madura, tienen este color. Aún teniendo más solanina que los tomates rojos, siempre tendrán menos que los tomates inmaduros. Si solo pudieras disponer de estos tomates verdes, cocínalos y úsalos en salsas o en guisos, nunca en ensaladas. Recuerda que el tomate cuanto más rojo, mayor contenido de licopeno (antioxidante) y menor de tomatina tendrá. Su contenido se reducirá drásticamente a niveles inferiores a 5 mg por kilo y es una cantidad que no supone ningún problema.

El caso más light podemos decir, es el de la berenjena. La presencia de solanina es la responsable del sa-

bor amargo que podemos notar al comer berenjena.

Aunque la concentración de solamargina (la solanina de este fruto) es inferior a la necesaria para producir una intoxicación de gravedad, se recomienda comerla siempre cocinada. Si la comiéramos cruda, podría ocasionar malestar gástrico importante con vómitos y diarrea, especialmente en personas con tendencia a padecer problemas gástricos o intestinales. En general, la berenjena tiene propiedades muy saludables: contiene 93% de agua, casi nada de grasa, fibra (si se toma con piel) y pocas calorías, por lo que se aconseja en las dietas de adelgazamiento.

Además contiene vitamina C y varias del grupo B, minerales muy ricos como el hierro, calcio, fósforo, potasio, magnesio, zinc, entre otros. Pero recuerda, siempre cocinada.

Os he puesto ejemplos cercanos de alimentos que normalmente tenemos en nuestra cocina. Pero hay otras solanáceas cuyo contenido de solanina directamente es mortal y que por suerte, no suelen formar parte de nuestra alimentación. Propiamente el tomatillo del diablo (Solanum nigrum), del cual fue aislada la solanina por primera vez, es una planta silvestre tan tóxica por el contenido de este glicoalcaloide, que el envenenamiento empieza por

FIG 6 [Tomate verde vs. Tomate rojo]

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FIG 7 [Berenjenas en la mata y en vinagre]

vómitos, gastralgia, fiebre, parálisis y fallo cardíaco.

Sin embargo, las hojas en infusión son empleadas con fines sedantes, antiinflamatorios, antipiréticos y purgantes. Es curioso que a pesar de su toxicidad, los frutos una vez maduros y cocidos, se han llegado a usar en mermeladas y conservas. Hay a quien le gusta el riesgo.

El palqui (Cestrum parqui) es otra solanácea originaria de América Central y América del Sur. Completamente tóxica. Entera. Incluso estando seca. Origina una muerte rápida y dolorosa en 1 a 3 días.

Aún así, veamos qué hace.

A pesar de que no está completamente dilucidado el mecanismo de actuación, la solanina inhibe la acción de la acetilcolinesterasa –que degrada la acetilcolina- y al impedir la degradación de este neurotransmisor, aumenta sus niveles, provocando una estimulación continua de los músculos, glándulas y el sistema nervioso central.

En modelos animales, la toxicidad de la solanina depende de la dosis, la especie y la vía de administración siendo la vía parenteral mucho más tóxica que la oral.

¿Cómo actúa la solanina? ¿Es grave la intoxicación?

Antes de nada, hay que dejar claro que las intoxicaciones por consumo de solanina no son frecuentes y su prevalencia es mayor en América del Sur e India donde pueden consumir otras partes de la planta con mayor contenido. Lógicamente, los mayores afectados serán los pobres animales, debido a que ingieren directamente el alcaloide de la naturaleza.

Al fin y al cabo la naturaleza es sabia y esta molécula tenía este fin ¿recuerdas?

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La ventaja es que se puede detectar a tiempo y no dar lugar a intoxicarse. ¡Acuérdate del sabor amargo!

Al hacer estudios en humanos, se detecta un sabor amargo cuando la cantidad de solanina procedente de patatas excedía los 14 mg/100 gr patatas y una sensación de que te arde la boca cuando excede de los 22 mg/100 gr patatas. Según dicta la FDA americana (Food & Drug Administration), los límites establecidos

FIG 8 [Cestrum parqui, una solanácea completamente tóxica aún estando ya seca]

FIG 9 [Ratoncillos de laboratorio. Modelo animal en experimentación científica.]

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FIG 10. [Caso mĂŠdico datado en 1948 por intoxicaciĂłn por solanina y desenlace fatal. Fue publicado en la British Medical Journal]

FIG 11 Y 12 [Artículos científicos recientes de los últimos avances sobre los efectos de la solanina en células tumorales]

como permisibles y seguros son inferiores a 20 mg/100 gr patatas. Los síntomas de intoxicación pueden ser relativamente leves (náuseas, diarrea, vómitos, dolores de estómago, ardor de garganta, arritmia, dolor de cabeza, mareos) o más graves (alucinaciones, parálisis, fiebre, pérdida de conocimiento, hipotermia), mientras que dosis de 3 a 6 mg por kilogramo de masa corporal (no de patatas) pueden resultar fatales. O sea, unos 180-360 mg para una persona de 60 Kg de peso. ¡Sería un atracón de patatas en mal estado!

El caso más sonado de intoxicación masiva con solanina ocurrió en un colegio inglés donde 78 chavales presentaron diarrea y vómitos tras consumir

patatas que habían sido almacenadas durante el verano. Tras analizar las patatas sobrantes que no se habían consumido, detectaron niveles de solanina de 33 mg/100 gr patatas. 17 críos fueron hospitalizados con náuseas, vómitos, diarrea, dolor abdominal, fiebre y desorientación que presentaron a las 7-19 horas tras la ingestión. Afortunadamente ninguno murió y fueron dados de alta 1-2 semanas después.

Dado que el principal síntoma es la pérdida de líquidos (vómitos y diarrea), normalmente se restablece al paciente tratando la deshidratación y el balance electrolítico, suponiendo que la intoxicación no haya sido demasiado grave.

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La cara amable de la solanina. También la tiene.

Como molécula de defensa que es en las plantas, la principal función que podemos encontrar en ella es la de ser antifúngico y bactericida. Muchos de los alcaloides obtenidos de las plantas, han sido utilizados en medicina pero en el caso de la solanina, se siguen haciendo numerosos estudios ya que se han visto aplicaciones bastante interesantes.

Como antialérgico, antipirético y antiinflamatorio.

Algunos estudios han puesto de manifiesto la mejoría de 32 pacientes ante la alergia a la belladona y cereales. En cobayas, el extracto crudo de Solanum linguistrinum produce efecto antipirético y antiinflamatorio. Y en ratones, extractos etanólicos de patata administrados por vía oral mejoraron el dolor y la inflamación.

Como antibiótico, antivírico y antifúngico. Por mencionar algunos ejemplos, ratones a los que se les inyectan bajos niveles de solanina, son resistentes a cambios en las dosis letales de Salmonella typhymurium. Posiblemente, lo que hace es estimular el sistema inmune. De la misma forma, las solaninas de la patata y el tomate, también inhiben el Herpes simplex in vitro. Una crema cuya formulación contiene solamargina y solasonina (de la berenjena) reduce las lesiones en pacientes con Herpes genitalis, Herpes simplex y Herpes zoster. Al igual que una preparación a partir de hojas de Solanum nigrescens inhiben la Candida albicans in vitro y la candidiasis vaginal en cobayas y mujeres infectadas.

Los estudios que más atención acaparan y no dejan de publicarse, son los referentes a las propiedades de la solanina frente al cáncer. Todavía hay mucho que investigar y dilucidar pero lo publicado hasta ahora, abre un nuevo horizonte en el tratamiento contra esta enfermedad.

Se ha visto que estos glicoalcaloides son capaces de inhibir células tumorales en ratones y células cancerosas de piel en humano, que muestran mayor toxicidad con células cancerosas que con las sanas, que la solamargina de Solanum nigrum es citotóxica

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con 6 tipos celulares tumorales de humano, su potencial actividad frente al carcinoma de Ehrlich y la línea celular K562 de la leucemia.

Lógicamente, todos estos resultados hay que cogerlos con pinzas y seguir investigando. Como sabemos, no es lo mismo un estudio in vitro que in vivo al igual que tampoco son extrapolables los resultados obtenidos en ratones o cobayas. Todavía queda mucho que hacer, pero los estudios están ahí, la ciencia sigue avanzando y quién sabe, si en la patata, el tomate o la berenjena, esté alguna clave contra el cáncer.

MÁS INFO: Friedman, M. (2006) Potato Glycoalkaloids and Metabolites: Roles in the plant and in the diet. J. Agric.

Food Chem. 54, 8655-8681 Barceloux, DG (2008) Potatoes, Tomatoes and solanine toxicity. Medical Toxicology of Natural Substances. John Wiley & Sons, Inc. 77-83 McMillan, M; Thompson, JC (1979) An outbreak of suspected solanine poisoning in schoolboys: examinations of criteria of solanine poisoning. Q. J. Med. 48: 227-243 Blog: Gominolas de petróleo Delporte, C.; Backhouse, N.; Negrete, R.; Salinas, P.; Rivas, P.; Cassels, B. K.; San Feliciano, A. (1998) Antipyretic, hypothermic and antiinflammatory activities and metabolites from Solanum ligustrinum Lood.

Phytother. Res 12, 118-122.

Choi, E.; Koops, S. (2005) Anti-nociceptive and anti-inflammatory effects of the ethanolic extract of potato (Solanum tuberosum). Food Agric. Immunol.

16, 29-39.

Ikeda, T.; Ando, J.; Miyazono, A.; Zhu, X. H.; Tsumagari, H.; Nohara, T.; Yokomizo,K.; Uyeda, M. (2000) Anti-herpes virus activity of Solanum steroidal glycosides. Biol. Pharm. Bull 23, 363-364.

Fuente de la estructura 3D de la solanina: wikipedia

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Brunelleschi

y la espina de pescado Por Julián Royuela (@jroyuela)

38 | JoF | NO. 15 | 2014 Escultura de Brunelleschi mirando “Il Duomo”.

Ciencia en el Renacimiento

F

ilippo di Ser Brunellesco Lapi, nació en 1377 en Florencia, y entre Florencia y Roma desarrollaría casi toda su actividad profesional, principalmente como arquitecto y en ocasiones como escultor y orfebre.

Su padre, notario, intentó inculcar a su hijo el amor por la profesión, pero muy pronto vio indicios de las inclinaciones artísticas de éste. Brunelleschi fue educado siguiendo el tratado de aritmética de Dagomari1 y la geometría de Fibonacci2 mientras se iniciaba en el gremio de los artesanos del oro con un amigo paterno.

Mientras nuestro futuro arquitecto leía a Dante3 y las Sagradas Escrituras, Toscanelli4 forjaba su alma matemática, incidiéndole a profundizar en geometría.

Pero sería como orfebre como iniciaría su andadura profesional y así, su primer gran reto lo encontró en un concurso, en 1401, cuando apenas contaba con 24 años, para la realización de la puerta norte del Baptisterio de Florencia.

L

orenzo Ghiberti5, escultor florentino, un año menor y varias veces enconado rival laboral de Brunelleschi, se hizo famoso al vencer precisamente a éste y a otros en dicho concurso.

En sus “Comentarios”, escritos hacia 1450, Ghiberti relata con precisión las circunstancias de la prueba:

“…mis amigos me escribieron que los administradores del templo de San Giovanni Battista estaban buscando maestros expertos, requiriendo pruebas de ello. De todas las tierras de Italia concurrieron muchos y muy expertos maestros para someterse a esta prueba y este certamen (…). Juntamente con los demás escultores, nos personamos ante los administradores del citado templo. Se nos dieron a cada uno cuatro piezas de bronce. La prueba decidida por los administradores del templo fue que cada uno hiciera una historia de dicha puerta, y eligieron la historia del Sacrificio de Isaac, la misma para cada uno de los competidores.

Se nos dio el plazo de un año para ejecutar la prueba, y a quien venciera debía adjudicársele la victoria.

Los concursantes fueron éstos: Filippo di Ser Brunelleschi, Simone da Colle, Niccoló d’Arezzo, Jacopo della Quercia de Siena, Francesco di Valdambrino, Niccolé Lamberti; fuimos seis a realizar la prueba, que era una exhibición de lo mejor del arte escultórico”

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Baptisterio de San Juan. Florencia

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El sacrificio de Isaac segĂşn Brunelleschi y Ghiberti. Museo del Bargello.

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Campanile de Santa Maria del Fiore.

Ghiberti finaliza el párrafo con escasas muestras de humildad: “Me fueron concedidos los laureles de la victoria por parte de todos los expertos y por parte de todos los que concursaron conmigo. Todos me atribuyeron el honor sin ninguna excepción. En una gran deliberación y examen por parte de personas entendidas, a todos pareció que en aquel tiempo yo había aventajado a los demás sin ninguna excepción. Los miembros de la citada administración habían solicitado al jurado su parecer por escrito, y se trataba de gente muy experta entre pintores y escultores de oro, de plata y de mármol. Los jueces fueron treinta y cuatro, entre los de la ciudad y de otras tierras cercanas: todos dieron a mi favor el veredicto de la victoria, e igualmente los cónsules y administradores y la entera corporación de los mercaderes, que se ocupa de administrar el templo de San Giovanni Battista”.

Tras ganar el concurso, Ghiberti se zambulló de lleno en la realización de la puerta norte, actividad que le ocuparía más de 20 años. Muchos de sus ayudantes a lo largo de estos años (Michelozzo6, Donatello, Uccello7…) se convertirían posteriormente en grandes artistas. Su taller de fundición adquirió fama internacional y constituye una parte fundamental en la historia de la escultura florentina.

Según Vasari8, biógrafo de Brunelleschi entre otros artistas renacentistas, fue éste el que solicitó a los síndicos, tras ver el trabajo de Ghiberti, que él fuera el encargado de la realización de las puertas.

Parece poco probable a tenor de la rivalidad que mantuvieron de por vida y por el hecho de que la perdida del concurso estimuló a Brunelleschi para marchar, resentido, a Roma.

Algunos autores sostienen que en realidad hubo un “empate técnico” y que la pretensión de los síndicos era que Ghiberti y Brunelleschi trabajaran juntos, algo a lo que este último se hubiera negado y que propició el abandono del arquitecto en el arte de la orfebrería.

E

l panel de Ghiberti, más elegante, clásico y contenido fue finalmente elegido en detrimento del de Brunelleschi, mucho más dinámico, dramático y turbador en donde el ángel se ve

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Fachada de Santa María del Fiore, catedral de Florencia.

Disección del plan de construcción de Brunelleschi.

Cúpula seccionada y planta y alzado de la basílica.

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Detalle de la linterna.

Santa Reparata. Sin embargo, debido a que la ciudad se encontraba inmersa en una época de prosperidad, principalmente debido al auge del comercio de lana y seda, se decidió ampliar el proyecto del maestro de obras pero en lugar de acometer un proyecto alterando el diseño o la estructura, simplemente se amplió la escala del proyecto sin llegar a vislumbrar realmente la dificultad que entrañaría, técnicamente hablando, cubrir un espacio central de tan grandes proporciones.

Tras la muerte de Arnolfo acaecida en 1302, las obras se ralentizaron hasta parar completamente durante 30 años. En 1334 nombraron a Giotto10, ayudado por Andrea Pisano11, como maestro de obras. El mayor logro de ambos se puede observar en la construcción del famoso Campanile de la catedral.

Pero Giotto falleció en 1337 y su asistente, Andrea Pisano se hizo cargo de la construcción durante la siguiente década hasta que en 1348, las obras fueron nuevamente suspendidas debido a la irrupción de la peste negra, la pandemia que, sólo en Florencia, diezmo al 80% de la población.

H

acia 1355, una serie de arquitectos encabezados por Francesco Talenti12 terminaron el campanario y completaron la nave hacia 1380, dejando la cúpula sin completar.

obligado a contener el brazo de Abraham mientras éste sujeta el cuello de su hijo Isaac dispuesto a realizar el sacrificio que Dios le había encomendado.

Fuera como fuere, éste hecho hizo que Filippo se dirigiera a Roma para aprender, entre otras, las técnicas de construcción del arte romano.

Pero la gran obra por la que Brunelleschi entraría por la puerta grande en la historia es la construcción de la cúpula de Santa María del Fiore o Santa María de la Flor (aludiendo al lirio, símbolo de la ciudad).

Arnolfo di Cambio9 realizó los planos para la construcción de Santa María del Fiore en 1296 pensando en construir el templo católico más grande del mundo pero nunca se ha encontrado documentación acerca de cómo pensaba construir la cúpula. Así que diseñó tres naves muy anchas que se encontraban bajo la cúpula octogonal. La nave central cubriría los restos de la primera catedral florentina,

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Durante todo este tiempo se había especulado con la forma en la que se cerraría la construcción de tan magna obra e ideas no faltaban. Desde el cerramiento con un armazón de madera que había propuesto Arnolfo di Cambio, el constructor inicial y del que no dejaría posterior documentación, a un cerramiento de ladrillo. Pero ninguna de estas ideas llegó a buen puerto, principalmente porque el tamaño del obstáculo a salvar (45 metros) era incluso mayor que el del Panteón de París (poco mas de 43 metros) y el de San Pedro, en el Vaticano, que no llegaba a los 42 metros. Por todo esto, en 1419 se consultó a Filippo Brunelleschi acerca de la mejor forma de construir la cúpula, pero éste, ofendido ya que no había sido un ofrecimiento para que se encargara de ello sino una mera consulta, propuso que se invitara a maestros de toda Europa para que presentaran sus ideas. Un año después se debatían todas las propuestas recibidas.

Había llegado el momento de que Brunelleschi explicara su idea.

F

ilippo sorprendió a todo el mundo proponiendo la construcción de una cúpula apuntada sin cimbra, es decir, sin un armazón que soportara

Cúpula de Santa María del Fiore. Fotografía tomada desde una de las ventanas de subida al Campanile.

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Boceto de la disposición de los ladrillos en la construcción de la Cúpula por el profesor Francesco Gurrieri.

el peso de la cúpula durante la construcción.

Debido al tamaño del “agujero” a salvar se creía que no era posible apuntalar la estructura durante su construcción sin dicho armazón.

Cuando el arquitecto florentino expuso que podía construir la cúpula sin fabricar un armazón, ni un gran andamio, ni montañas de tierra, y sin columna central (todas ellas ideas propuestas en la reunión) que sustentara la cúpula y además a un menor costo que el resto de sus compañeros de profesión, los presentes se echaron a reír y por más que intentó defender su propuesta, fue sacado por la fuerza del recinto donde se debatía el asunto. Según Vasari, esta circunstancia lo volvió desconfiado y temeroso de quedar como un tonto entre sus paisanos.

V

asari también cuenta en su biografía del arquitecto como la tenacidad y la obcecación de éste consiguieron que se convocara una segunda reunión en la que se mostró disconforme con las otras 19 ideas presentadas y sin querer explicar

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todavía cual era su “solución magistral” propuso una especie de juego para demostrar las habilidades de cada uno e invitó a todos los maestros arquitectos presentes a colocar en vertical un huevo sobre la mesa sin nada que lo sujetase, ninguno lo consiguió y cuando le llegó el turno, lo sujetó entre los dedos, golpeó la cáscara por su base mayor con un pincel y lo depositó suavemente sobre el mármol.

Los allí presentes, indignados vociferaban que ellos también podían haberlo hecho así a lo que Filippo, sonriendo, contestó: “eso mismo es lo que van a decir cuando les muestre mi modelo”.

La historia presenta cierta similitud con una posterior que se cuenta que ocurrió en la corte de España cuando el marino Cristóbal Colón13 intentaba explicar su arriesgada expedición en pos de las Indias a los Reyes Católicos14. De ambas no se tiene más constancia ni visos de veracidad que la mención que hacen sobre éste hecho sus respectivos biógrafos.

Descubrimiento arqueológico de la “cupulina”, modelo a escala en el que se basó Brunelleschi para la construcción de la Cúpula de Santa María del Fiore.

C

on el encargo de la obra en su poder, se exhortó a Brunelleschi que explicara su plan de construcción. En una carta de Filippo al tribunal detalla como había planeado utilizar arcos apuntados que nacerían desde los ángulos de los 8 muros y según se fuera construyendo la linterna, cada uno de ellos serviría para estabilizar el anterior, y cómo la base de la bóveda interior debía poseer 210 cm. y decrecer hasta los 60 cm de su punto más álgido. También explicaba cómo la segunda bóveda debía ser más ligera y pequeña que la primera y que ambas descansarían sobre un gran tambor octogonal y no sobre los muros, ya que estos no aguantarían tanto peso.

A

l iniciarse la obra, Brunelleschi se llevó una desagradable sorpresa. Los síndicos habían nombrado a Ghiberti, su principal rival, codirector de las obras. “¡Pero si no es arquitecto!” se dice que exclamó Brunelleschi (entre otras frases no tan sutiles) al conocer la noticia.

Pero al maestro florentino se le ocurrió un ingenioso plan para deshacerse de Ghiberti y pidió que, ya que compartían sueldo, obligaciones y responsabilidades, compartieran también el trabajo. Así, Brunelleschi simuló una enfermedad y se marchó a Roma para su “recuperación” dejando todo el trabajo y un asunto, especialmente complejo, en manos de Ghiberti. La solución propuesta por Ghiberti para sustentar el andamio por dentro y fuera y mantener al mismo tiempo a los trabajadores y la cadena de trabajo no fue satisfactoria y síndicos y alcaldes convinieron en buscar a Filippo (año1423) y darle el control total de la construcción de por vida. Su solución al reto planteado fue tan audaz que el albañil trabajaba con una comodidad inusitada sobre el andamio ideado por Filippo en el cual no era necesario que el trabajador recorriera el largo trayecto arriba y abajo cada vez que deseaba comer, beber o hacer sus necesidades planteando zonas intermedias donde poder realizar todas esta acciones.

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Interior del Panteón de Roma.

L

a linterna, de tamaño considerable para su época, tiene 16 metros de altura y aproximadamente supone el 10% del peso total de la cúpula. Su diseño supone un perfecto remate para una cúpula apuntada.

La construcción del “Duomo” de Florencia finalizó en su totalidad en 1468 aunque las obras hasta la base de la linterna estuvieron finalizadas hacia 1436.

B

runelleschi, que había tomado su inspiración de la cúpula del Panteón de Roma y con la ayuda de Donatello15 y Nanni di Banco16, construyó un modelo a gran escala que se ha encontrado recientemente soterrado en el Museo de la Ópera del Duomo, oculto apenas un metro bajo tierra justo detrás del ábside de la iglesia. En él, encontramos la firma característica del arquitecto: ladrillos colocados en diagonal (que recuerdan la disposición de la espina de un pescado) que junto con la forma helicoidal de los “nervios”, permiten desviar mejor el peso que si fueran equidistantes obteniendo como resultado el modelo más adecuado para realizar una cúpula de tales dimensiones sin construir el ya mencionado armazón de soporte.

Los ladrillos forman una estructura entrelazada que se aguanta a sí misma, dicha técnica fue observada por Brunelleschi en el Panteón de Roma.

A D

ebido a la altura del edificio, la cúpula no podía ser totalmente semiesférica. Se preveían serios problemas con el sistema de empujes y contrarrestos de fuerzas. Previendo que a medida que el tambor macizo creciera, aumentara igualmente el peso del mismo llegando incluso a colapsarlo, Brunelleschi optó por superponer dos bóvedas octogonales a modo de “cascarones”, una dentro de otra, la interior más pesada y la exterior, que se apoyaría en la primera para contrarrestar parcialmente las fuerzas de empuje, más ligera; la distancia entre ambas sería constante. Hechas de ladrillo, divididas en diagonales a modo de gajos y construidas sobre un tambor poligonal de fábrica, vestido más tarde con mármoles en los que se abrieron unos óculos circulares para introducir luz dentro del crucero, se constituyeron como un amplio soporte para tanto peso otorgando al mismo tiempo cierta sensación estética de ligereza. La linterna, espectacular corona, remata la construcción.

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sí se construyó la primera cúpula de la historia que se levantaba sin utilizar un armazón y la última con este tipo de fábrica. Esta gigantesca obra pesa 37 toneladas métricas y para su realización se utilizaron más de 4 millones de ladrillos, además Brunelleschi se vio en la necesidad de inventar novedosas grúas y máquinas elevadoras especiales para las piedras más grandes. En el modelo realizado a escala recientemente aparecido bajo el suelo del Museo de la Opera del Duomo se puede ver claramente el modelo utilizado en la construcción de la gigantesca cúpula.

La construcción, de tres metros de diámetro, se caracteriza por sus ladrillos rojos y parece una copia en miniatura de la cúpula de la Catedral de Florencia.

“Cupulina”, según palabras de Francesco Gurrieri, catedrático de Restauración en la Universidad de Florencia, “mutilada en la cumbre, porque probablemente fue cortada en el siglo XVIII, cuando en ese sitio fue construido un Teatro”, se encontró escondida bajo una capa de terreno inferior a la actual, lo que la sitúa en las primeras décadas del siglo XV. Diseminados a su alrededor se encontraron trozos de hierro y bordes de mármol que parecen indicar, a tenor de las investigaciones, la presencia de los talleres que surtían las materias primas para la construcción de la iglesia.

“El Juicio Final” fresco de Giorgio Vasari y Federico Zuccaro en el interior de la Cúpula de la Catedral. Vista interior de la cúpula de Santa María del Fiore.

Según palabras del arquitecto Máximo Ricci, un estudioso de la vida y obra de Brunelleschi acerca de la “cupulina”: “Los ladrillos internos están colocados en diagonal, como la espina de un pescado, sin utilizar material metálico alguno, como sostuvieron algunos estudiosos en el pasado, sino solo gracias a un sistema de cuerdas que permitía calcular la posición y el ángulo exactos en los que poner cada ladrillo. Filippo además, ordenó marcar el costado de los ladrillos que quedaban en superficie con un surco, para hacer que fuesen dispuestos en longitud y no de lado. Un sistema único y nunca repetido en la Historia”.

el andamiaje, además de las grúas e ingenios necesarios para subir la carga hasta tal altura), obtuvieron como resultado la exitosa culminación del gran problema en el que se había convertido la Cúpula de la catedral de Santa Maria del Fiore, superando, con trabajo, inventiva y originalidad, el gran reto que dicha cúpula suponía debido a su complejidad estructural y geométrica.

Además, Brunelleschi es considerado el descubridor de la perspectiva, la clave del arte del Renacimiento y a él se debe, de hecho, la formulación de las leyes de la perspectiva central, tal como afirma León Battista Alberti en su famoso tratado Della pintura. Pero de modo de conclusión podemos decir que, la la perspectiva y de los experimentos realizados al amplia formación científica, sustentada en sus respecto por el “Capomaestri” Filippo Brunelleschi, conocimientos matemáticos y geométricos, ya hablaremos en otra ocasión. su gran conocimiento sobre los materiales de construcción de la época y la referencia del Panteón Brunelleschi falleció en Florencia en el año 1446. romano unidos al alto grado de originalidad de sus Sus restos descansan en la cripta de Santa María del soluciones y de implicación en el proyecto (diseñó Fiore.

A

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Tumba de Brunelleschi en la cripta de la catedral de Florencia.

Otras obras:

•

Hospital de los Inocentes. Florencia.

•

Capilla Pazzi. Florencia.

•

Basílica de San Lorenzo de Florencia y Sacristía Vieja anexa a la Basílica de San Lorenzo.

Otros proyectos y atribuciones u obras basadas en planos del arquitecto: •

Basílica Santo Espíritu de Cristo. Florencia.

•

Proyecto para la Iglesia de Santa María de los Ángeles. Florencia.

•

Proyecto para la residencia del Duque de San Demetrio ne’ Vestini. L’Aquila.

•

Palacio Pitti. Florencia.

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Notas.

1 Paolo Dagomari da Prato (1282–1374), matemático y astrónomo florentino.

2 Leonardo de Pisa (c. 1170 - 1250), también llamado Fibonacci, fue un matemático italiano, famoso por haber difundido en Europa el sistema de numeración indo-arábigo actualmente utilizado, el que emplea notación posicional (de base 10 o decimal) y un dígito de valor nulo: el cero; y por idear la sucesión de Fibonacci. El apodo de Guglielmo (Guillermo), padre de Leonardo, era Bonacci (simple o bien intencionado). Leonardo recibió póstumamente el apodo de Fibonacci (por filius Bonacci, hijo de Bonacci). En matemáticas, la sucesión de Fibonacci (a veces mal llamada serie de Fibonacci) es la siguiente sucesión infinita de números naturales: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377…

La sucesión comienza con los números 0 y 1, y 11 Andrea da Pontedera o Andrea d’Ugolino a partir de estos, «cada término es la suma de los da Pontedera (1295 - 1348 ó 1349), llamado Andrea dos anteriores», es la relación de recurrencia que la Pisano, fue un orfebre, escultor y arquitecto italiano. define.

12 Francesco Talenti (1300 - 1369) Escultor y A los elementos de esta sucesión se les llama arquitecto italiano.

Cristóbal Colón, (República de Génova, 1436números de Fibonacci. Esta sucesión tiene numerosas 13 aplicaciones en ciencias de la computación, 1456 -Valladolid, 1506), fue un navegante, cartógrafo, matemáticas y teoría de juegos. También aparece almirante, virrey y gobernador general de las Indias en configuraciones biológicas, como por ejemplo Occidentales al servicio de la Corona de Castilla. Es en las ramas de los árboles, en la disposición de las famoso por haber realizado el descubrimiento de hojas en el tallo, en la flora de la alcachofa y en el arreglo de un cono (en Botánica un cono, estróbilo América, el 12 de octubre de 1492, al llegar a la isla o piña es una estructura basada en un eje terminal, de Guanahani, actualmente en Las Bahamas.

Los Reyes Católicos fue la denominación alrededor del cual se despliegan hojas reproductivas 14 con una disposición generalmente helicoidal) que recibieron los esposos Fernando II de Aragón e Isabel I de Castilla, majestades de la Corona de 3 Dante Alighieri (1265 – 1321). Poeta italiano Castilla (1474-1504) y de la Corona de Aragón (1479cuya obra maestra, la Divina comedia, es una de las 1516). obras fundamentales de la transición del pensamiento Donatello (Donato di Niccolò di Betto Bardi) medieval al renacentista además de ser considerada 15 la obra maestra de la literatura italiana y una de las (1386 - 1466) fue un famoso artista y escultor italiano de principios del Renacimiento. Junto con Leon cumbres de la literatura universal.

4 Paolo dal Pozzo Toscanelli (1397 - 1482). Battista Alberti, Brunelleschi y Masaccio, fue uno de Matemático, astrónomo, cosmógrafo italiano y los padres del renacimiento.

Doctor en medicina. Ayudó a Brunelleschi con los 16 Giovanni di Antonio di Banco, conocido más cálculos para la construcción de la cúpula de Santa comúnmente como Nanni di Banco (1390-1421) fue María del Fiore. un escultor italiano.

5 Lorenzo Ghiberti (1378 - 1455). Escultor, orfebre, arquitecto y escritor de arte italiano del Quattrocento.

Más acerca del autor y su obra y documentación 6 Michelozzo di Bartolomeo (1396 - 1472), fue consultada: un arquitecto y escultor de Florencia (Italia).

7 Paolo Uccello (1397 - 1475), fue un pintor cuatrocentista y matemático italiano que destacó  El cielo de Piedra: Brunelleschi y la Gran por su obra pionera en la perspectiva visual en el Cúpula. Baccio Maria Bacci. Velecio Editores, arte.

8 Giorgio Vasari (1511 –1574) Arquitecto, pintor S. L. 2005. y escritor italiano. Es célebre sobre todo por sus  Brunelleschi: Studies of his technology and biografías de artistas italianos, colección de métodos, inventions. Frank D. Prager y Gustina Scaglia. anécdotas, rumores y leyendas recogidas en su libro Ed. Dover. 2004.

Vida de los mejores arquitectos, pintores y escultores  Filippo Brunelleschi. Eugenio Battisti. Ed. Pall italianos (Vite de’ più eccellenti architetti, pittori, et Mall. 2012. scultori italiani, da Cimabue insino a’ tempi nostri.  La Cúpula de Brunelleschi: Historia de la 1542–1550), fuente primordial para el conocimiento de la historia del arte italiano.

Gran Catedral de Florencia. Ross King. Ed. Apostrofe. 2002.

9 Arnolfo di Cambio (1232 ó 1245 – 1310).  Brunelleschi, Il Duomo y el punto de Puga.

Arquitecto y escultor florentino.

Tomás García Salgado. Revista Ciencias.

10 Giotto di Bondone (1267 - 1337). Pintor, Enero-marzo 1998. escultor y arquitecto italiano del Trecento considerado  http://www.pintagel.com/la-cupula-deel primer artista de los muchos que contribuyeron a brunelleschi/ la creación del Renacimiento italiano y uno de los  www.wikipedia.org primeros en romper las limitaciones del arte y los conceptos medievales.  http://es.wikiarquitectura.com

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Respirar líquido,

quizás la llave del abismo.

POR

DANIEL MORENO (@BANCHSINGER)

poster promocional de The Abyss

En mí artículo del pasado JoF, os dejé hablando de lo importante que es el oxígeno en nuestras vidas.

Así, divagando sobre las posibilidades de poder Respirar sin respirar, nos quedamos a las puertas de un mundo que el bioquímico norteamericano Leland C. Clark pudo haber abierto en 1966.

Ese mundo quedó retratado veintitrés años después en la película futurista The Abyss, escrita y dirigida por uno de los magos del cine de ciencia-ficción, James Cameron.

Yo era tan solo un crio, posiblemente como muchos de vosotros, entonces vi The Abyss. Por aquel entonces yo ya flipaba con la ciencia-ficción y aquella película, protagonizada por unos aguerridos Ed Harris y Mary Elizabeth Mastrantonio, era alucinante y aterradora. Aterradora por su ambiente claustrofóbico, siempre al borde del ahogamiento. Alucinante, no solo por los siempre llamativos extraterrestres luminiscentes, sino también porque eliminaba

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de un plumazo todos los problemas que causa a los seres humanos el buceo a “elevadas profundidades” (por encima de los 50 metros aprox.). Y lo que es mejor, lo hacía mediante una tecnología que a mí, por aquel entonces, me pareció tan avanzada como el motor de curvatura de la Enterprise. Además, proporcionaban una satisfactoria explicación científica valiéndose de la rata mascota de uno de los miembros de la estación submarina. “Respirar líquidos”

mítica escena de la rata respirando líquido en The Abyss.

era la solución para evitar todos los males derivados de la compresión-expansión de los gases respiratorios cuando se juega con la presión a elevadas profundidades. La narcosis (intoxicación por nitrógeno), la toxicidad del oxígeno a elevada presión y las embolias por expansión del gas cuando se asciende dejaban de ser un problema, permitiendo a los protagonistas hazañas aún hoy imposibles.

Todos nos hemos preguntado alguna vez cual es la razón de que los humanos no podamos respirar bajo el agua, o mejor dicho, usando el agua. Aunque en realidad, ningún mamífero puede hacerlo. Ninguno, ni una simpática foca buceadora de aguas someras; ni un descomunal buceador casi abisal como el cachalote. La explicación a nivel molecular es relativamente sencilla. Por una parte, la demanda metabólica de aporte de oxígeno y de expulsión de CO2 es incompatible con la velocidad de difusión de estos gases en el agua. Por otra parte, el agua, tal cual, no se lleva bien con el surfactante pulmonar; que es todo un complejo sistema de proteínas, glúcidos y grasas que forma una fina interfase líquida entre el aire y las paredes de los alvéolos pulmonares manteniéndolos hinchados y, en última instancia, realizando el intercambio gaseoso.

Las limitaciones en la difusión de los gases, al menos en teoría, se podrían solventar implementado un alto recambio de agua dentro del sistema respiratorio, como hacen las branquias. Sin embargo, para un animal pulmonado es muy difícil tomar y expulsar fluidos más pesados que el aire de manera tan eficiente como para compensar la baja difusión y concentración de O2 y CO2 en agua. Pero, ¿qué pasaría si el agua tuviera más oxígeno disuelto? En realidad, la solubilidad del oxígeno en agua depende de la temperatura. Por ejemplo, el agua a 20°C puede contener como máximo 9 mg de oxígeno disuelto por litro a presión atmosférica (1 atmosfera); algo totalmente insuficiente si no eres un ser con branquias. Sin embargo a presiones más elevadas (hiperbáricas), el agua o cualquier fluido puede incrementar su cantidad de oxígeno disuelto. De esta manera, a principios de los años sesenta del siglo pasado, trabajos como los de J. A. Kylstra usaron sueros acuosos isotónicos saturados de oxígeno a elevada presión para estudiar la ventilación líquida. Estos concluyeron que el intercambio gaseoso en los pulmones llenos de un suero acuoso (que no agua del grifo) estaba limitado por la velocidad de difusión de los gases en ese líquido. De manera que, con líquidos enriquecidos en oxígeno, era factible mantener perros anestesiados en este tipo de respiración líquida durante períodos de entre media y una hora.

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En sus inmersiones, las focas Weddell llegan a alcanzar profundidades de 600 metros y periodos de casi una hora sin salir a la superficie a respirar.

Los cachalotes pueden sumergirse durante más de hora y media a profundidades superiores a mil metros, aunque se cree que pueden alcanzar los tres quilómetros de profundidad. Ambos tipos de mamífero consiguen semejantes proezas mediante una fisiología y un sistema circulatorio que ha evolucionado para minar los efectos de la descompresión y ahorrar hasta la última molécula de oxígeno. Son capaces de concentrar el oxígeno en aquellos tejidos que de verdad lo necesitan, por ejemplo el cerebro.

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“

Todos nos hemos preguntado alguna vez cual es la razón de que los humanos no podamos respirar bajo el agua, o mejor dicho, usando el agua.”

A mediados de esa misma década, Leland C. Clark y Frank Gollan fueron mucho más lejos usando perfluorocarbonos (PFC) y aceites de silicona como líquidos respiratorios. Los aceites de silicona y los PFCs (no confundir con CFCs, gases de efecto invernadero) son sustancias sintéticas que tienen varias peculiaridades: son casi inertes químicamente y de viscosidades poco más bajas que el agua; pero en ellos los gases respiratorios son entre 3 y 10 veces más solubles y tienen coeficientes de difusión bastante mayores que en el agua. Los experimentos de Clark y Gollan mostraron que ratones y gatos (estos bajo anestesia) eran capaces de sobrevivir desde varios minutos hasta varias horas sumergidos en estos líquidos, que contenían elevada cantidad de O2 pero a presión atmosférica. Las cobayas mostraban constantes vitales y tasas de oxigenación relativamente normales, aunque con un bajada sensible en la eficiencia de expulsión del dióxido de carbono. Incluso uno de los gatos estuvo respirando en PFCs durante cinco días. Así mismo, comprobaron que los PFCs eran sensiblemente mejores en esta tarea que aceites de silicona de la misma viscosidad y que su eficiencia dependía de la temperatura, siendo óptima sobre 18°C. Penosamente, después de ser sometidos a ventilación líquida, ya respirando aire, todos los animales fallecerían en el transcurso de horas o días por fallo cardio-respiratorio debido a daño pulmonar. Sin embargo, aquellos experimentos pioneros de Clark y Gollan, dieron paso a la mejora sistemática de los PFCs para hacerlos todavía más inertes, con mayor capacidad de disolución de gases, con menor tensión superficial y más fluidos; eliminando así muchos de los efectos indeseables de los primeras versiones.

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Un poco más SOBRE EL PAPEL del surfactante pulmonar.

(Fuente: ICARITO.CL)

Solubilidad del Oxígeno en agua con dependencia de la temperatura a presión atmosférica.

(FUENTE: IESDMJAC)

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Esquema del montaje experimental publicado en 1966 en uno de los trabajos pioneros de Kylstra. Una cámara hiperbárica sirve de laboratorio donde la cobaya canina y el científico compartieron muchas horas.

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Aun así, la ciencia todavía no ha superado a la ficción de The Abyss, el CO2 residual del metabolismo sigue siendo el mayor problema porque se acumula. Para eliminar el CO2 que produce un cuerpo humano muy activo respirando PFCs dentro de un traje de buceo sería necesario reciclar un volumen de líquido respiratorio enorme y la tecnología existente actualmente para mover tanto líquido sigue siendo aparatosa, no se puede llevar en una mochila. No obstante, la tecnología de los PFCs, a día de hoy, puede usarse para algo quizás menos espectacular pero más útil: salvar vidas en hospitales. A lo largo de las últimas décadas, diferentes modalidades de ventilación líquida mediada por PFC han demostrado su utilidad para mantener el intercambio respiratorio y preservar la integridad de pulmones dañados con fallo respiratorio.

Aunque su uso aún se encuentra restringido a ensayos en fase clínica, aún por concluir en la mayoría de los casos, las perspectivas son esperanzadoras tanto en neonatos como en adultos. Adicionalmente han surgido numerosas aplicaciones médicas bastante prometedoras de los PFCs como por ejemplo en cirugías cardiovasculares o para el suministro de fármacos. No obstante, aún existe otra aplicación verdaderamente llamativa de estos compuestos sintéticos: en forma de emulsiones de PFC en agua, también transportan oxígeno. Estas emulsiones han llegado a superar la tercera fase clínica (de cuatro) como sustitutos artificiales de la sangre, si el proceso de fases clínicas concluye satisfactoriamente, esto constituirá sin duda uno de los hitos históricos de la medicina. Y es este último un campo, el de la sangre sintética, al que Leland C. Clark dedicó la mayor parte de su carrera y que le empujó a convertirse también en el “Padre de los Biosensores”… pero esta es una historia que deberá ser contada en el próximo JoF.

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Referencias:

Kylstra JA, Paganelli CV, Lanphier EH. J Appl Physiol. 1966. Pulmonary gas exchange in dogs ventilated with hyperbarically oxygenated liquid.

Jan;21(1):177-84.

Clark LC Jr and Gollan F. Science. 1966. Survival of mammals breathing organic liquids equilibrated with oxygen at atmospheric pressure. Jun 24;152(3730):1755-6.

Wolfson MR1 and Shaffer TH. Paediatr Respir Rev. 2005. Pulmonary applications of perfluorochemical liquids: ventilation and beyond. Jun;6(2):11727

Krafft MP. 2001. Fluorocarbons and fluorinated amphiphiles in drug delivery and biomedical research. Adv Drug Deliv Rev. Apr 25;47(2-3):20928. Review.

Miyamoto Y., Mikami T. (1976). Maximum capacity of ventilation and efficiency of gas exchange during liquid breathing in guinea pigs. Jpn. J. Physiol 26 (6): 603–618.

Sawyer, C.N. and McCarty. Chemistry for Environmental Engineering (3rd. ed), McGraw Hill Book Company, New York, 1978

Wikipedia Commons

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¿Por qué me dan miedo los posts divulgativos demasiado largos?

Por Molinos (@molinos1282)

En las últimas semanas he hecho varios comentarios bien intencionados en algunos blogs de ciencia y he comentado con varios divulgadores científicos mi opinión sobre que los posts de divulgación que se publican son muchas veces demasiado largos.

La respuesta ha sido bastante fría cuando no directamente hostil.

Lo entiendo, a mí no me gustaría que me dijeran “Moli, demasiado largo”, pero juro que mi intención era buena y no era una mera crítica.

He estado dándole vueltas a este tema para intentar explicar por qué creo que la longitud de los posts de divulgación científica (en rea- lidad de cualquier post) debe ser un factor importante a tener en cuenta a la hora de publicar en un blog.

Antes de nada, quiero dejar claro que si tienes un blog de divulgación científica (o de ganchillo o de taxidermia o de lo que sea), por supuesto puedes escribir lo que te dé la gana y como te dé la gana, pero estas son mis reflexiones sobre este tema.

Si partimos de la base de que la finalidad de tu post es divulgar y por tanto conseguir que el lector aprenda algo al terminar de leerlo, debe ser fundamental conseguir que el lector acabe de leer el texto. Si éste es demasiado largo es probable que abandone a la mitad con lo cual no

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habrás conseguido el fin que te habías propuesto. ¿Quiero decir con esto que si el texto es demasiado largo el lector ya no lo leerá? No. Pero un texto demasiado extenso que obligue a “scrolear” la pantalla varias veces presenta varios problemas para que el lector aprenda algo en él.

Primero, conseguir mantener la atención y el interés de un lector es muy difícil, (ocurre igual para la divulgación, las noticias, un blog personal o un relato de ficción) y hay que ser muy muy bueno manejando la información y la tensión narrativa para conseguirlo. Obviamente, cuanto más extenso sea el texto más difícil será y si el texto es pantallas y pantallas de scrolling peor.

Escribir para ser leído en pantalla es distinto que escribir pensando en un libro o en una revista impresa.

La actitud, la atención y hasta la manera de leer es diferente. Cuando cogemos un libro o una revista, cuando los sujetamos con las manos y comenzamos a leer un capítulo o un artículo, la mayoría de nosotros no sabemos cómo de extenso será y es posible que nos dé igual. Empezamos a leer y nuestra vista avanza y nuestra atención está en las palabras que vamos descifrando, nuestra percepción y nuestra disposición sólo cambia cuando al pasar una página vemos que la siguiente sólo tiene texto hasta la mitad...

está acabando el capítulo y pasaremos a otra cosa.

formación y voy encontrando hitos en los que agarrarme.

Inconscientemente, y si es un libro de divulgación o con el que esperamos aprender algo, sabemos que ahí llegará la conclusión, que nuestro cerebro tiene que haber asimilado “algo” al llegar al final y que el esfuerzo de atención está terminando, podemos relajarnos. Ocurre lo mismo al avanzar en un libro, nuestra manera de leer y de asimilar cambia según percibimos de una manera subconsciente que cada vez quedan menos páginas y que estamos llegando al final.

El problema es que esa actitud de deep reading, de lectura atenta y profunda, tiene una duración limitada en pantalla. Ignoro el motivo científico para ello, pero de la misma manera que soy capaz de enfrentarme a un capítulo de 50 páginas o a un libro de 500 sin ningún problema, un post de 4000 palabras está lejos de ser asimilable por mi capacidad de lectura profunda en pantalla.

En una pantalla esa percepción subjetiva no existe si el texto es muy largo y es necesario scrollear la pantalla.

Un estudio de Erik Wästlund de la Karlstad University de Suecia, en el que se analizaba como leemos en distintas pantallas, explicaba que el mero hecho de tener que mover el ratón o el dedo para seguir viendo el texto distrae la atención del contenido de lo que se está leyendo y además obliga al lector a volver a buscar la línea por la que iba leyendo.

“Scrolling“ took a lot of mental resources that could have been spent comprehending the text instead,” said Wästlund. Like being distracted when memorizing a phone number, scrolling’s interruptions knocked information from shortterm memory. That’s the basic level of information processing, laying a foundation for longterm memories and knowledge” Desde mi punto de vista, esto es cierto e “interfiere” más en mi capacidad de entender, asimilar y comprender cuando estoy leyendo un post con el que pretendo (o pretenden enseñarme) aprender algo, que si meramente es un texto de ficción, donde el hecho de perder el renglón un momento no me hará perder el hilo.

Además, cuando leo un post de divulgación que creo que me va a resultar interesante o que ha despertado mi curiosidad, mi atención está al máximo desde la primera palabra. Me planteo entender, leer, atender, saltar alegremente por encima de aquellos conceptos que me pueden resultar confusos esperando que ese “gap” no me impida comprender la idea general. Es un esfuerzo de concentración que realizo gustosamente si el texto está bien escrito, va dosificando la in-

Según avanzo por la pantalla siento que por un lado me voy impacientando porque quiero saber qué tengo que aprender, quiero saber qué de todo aquello que estoy intentando aprender es lo más importante, quiero llegar al final para tener el premio de poder echarme para atrás en la silla y decir “Eh, he llegado al final y he sido capaz de entenderlo y me ha gustado. Tengo curiosidad, voy a buscar más”, y por otro lado me voy poniendo de mal humor porque avanzo y avanzo por la pantalla y soy consciente de que estoy olvidando cosas, de que mi atención va decayendo y que el premio de la satisfacción del aprendizaje se va alejando. Lo intento, intento seguir atenta, muy atenta....pero mis buenas intenciones no funcionan más allá del tercer scrolleo (y solo en el caso de posts muy bien escritos). En este caso, también me echo para atrás pero cabreada, bajo por la pantalla, deslizo el ratón con la vana esperanza de encontrar quizás al final un párrafo conclusivo....no lo hay. Obviamente el autor confiaba en mí y en mi capacidad lectora.

Abandono pensando que si el post hubiera sido (un poco) más corto todos habríamos salido ganando.

Es probable que esto sea una tara mía, o de mi generación más acostumbrada a leer en papel y con disposiciones distintas hacia la lectura en pantalla y en papel. Probablemente las nuevas generaciones sean capaces de leer igual de profundamente y con la misma actitud en ambos soportes, pero mientras esas nuevas generaciones me arrasan o yo consigo esa actitud, creo que el scroll se lleva mal con nuestra capacidad de aprender algo de un post de divulgación.

Y estaré encantada de leer vuestros libros de 300 páginas...

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Ponga una pizca de

evolución

en su investigación Por Carlos Romá-Mateo (@drlitos)

Saber de dónde vienen las cosas está muy bien. Muchas expresiones cotidianas ya lo demuestran: “hay que verlo con perspectiva”; “es que esto al principio no era así”… igual que conocer la etimología de una palabra nos ayudará a retener mejor su significado, o conocer el pasado de un país o continente nos ayuda a comprender sus particularidades dentro del mundo moderno, no hay mejor manera de entender las maravillas del mundo natural que estudiando su pasado, investigando en sus orígenes. De eso trata el estudio de la evolución. Pero curiosamente, se suele asumir que la evolución sólo nos interesa para comprender mejor el mundo animal y vegetal y su desbordante biodiversidad.

Y desde un punto de vista más antropocéntrico, para saber quiénes eran nuestros antepasados y cuál es realmente nuestro lugar en la ecología de todas esas especies con las que compartimos espacio habitable. No es que sea poco.

Pero se obvia la importancia de la visión evolutiva en un ámbito tan relevante como la biomedicina. ¿De qué nos sirve con-

ocer las relaciones de parentesco entre especies cuando estamos intentando luchar contra el cáncer en humanos? ¿Qué más da si se separaron antes los gusanos y los insectos, si nuestro objeto de estudio es la enfermedad de Parkinson? A la mayoría de investigadores en biomedicina, biotecnología o disciplinas relacionadas, este tipo de cuestiones no les quita el sueño. Yo mismo, hace unos años y pese a lo mucho que me interesaba el tema de la evolución, apenas imaginaba que pudiese llegar a cruzarse en mi camino tantas veces como lo ha hecho en los últimos tiempos. Pero, ¿qué tipo de cuestiones evolutivas pueden interesar en un laboratorio de biología molecular donde se estudia la base de enfermedades humanas?

Lo primero es recordar que todos los seres vivos del planeta (y cuando digo todos es todos, desde tu abuelita hasta el cactus que tienes reseco en una esquina del balcón) tenemos un origen común. Todos compartimos ancestros, pues desde que la primera

La moderna bioinformática permite reconstruir árboles de la vida tan sombrosos como éste, en el que se establecen las relaciones de parentesco entre los organismos vivos cuyo genoma se ha secuenciado al completo (Fuente: wikipedia)

célula se dividió en dos nuevas células, todos los seres vivos formados por puñados de células han derivado de esas dos primeras pioneras. Y aunque a simple vista tú y un cactus no tengáis mucho en común, te sorprendería descubrir lo parecidas que son algunas de vuestras proteínas.

Según descendemos en la escala de complejidad, y nos acercamos a los niveles celular y molecular, somos testigos de una uniformidad en los pilares básicos de la vida que no puede sino resultar obvia si asumimos que somos resultado de millones y millones de años de grupos de seres vivos reproduciéndose y diferenciándose poco a poco. Igual que hay parecidos y diferencias a nivel anatómico entre especies que tienen ancestros comunes, las proteínas de dichas es-

pecies serán más parecidas entre sí; nuestros ojos son más parecidos a los de un mono que a los de un pulpo, y lo mismo pasa con nuestros genes. Este hecho, además de ayudarnos a entender mucho mejor la evolución de las especies y la forma en que los seres vivos funcionamos, tiene un buen puñado de consecuencias prácticas para el investigador en biomedicina.

Veamos unas cuantas.

Pensemos, por un lado, en los llamados organismos modelo. Y no me refiero a los que lucen cuerpazo en las pasarelas, sino a esos bichos que podemos manejar cómodamente

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Algunos de los organtuales: la levadura unicelular Saccharomyces cerevisiae , el gusano Caenorhabditis elegans , la mosca de la fruta Drosophila melanogaster y el ratón Mus musculus (Fuente); abajo, los organismos modelo que todo lector hubiese preferido conocer más a fondo (Fuente).

Además de esta ventaja que comporta el descubrir el grado de parecido entre nuestras moléculas, hay otra cuestión práctica que se basa en lo contrario: en las diferencias. Cuando intentamos frenar una enfermedad producida por un agente patógeno, nos encontramos con que las proteínas más cruciales para la vida de los organismos, suelen ser las más similares entre sí. Al intentar destruir la maquinaria que utiliza el bicho invasor para reproducirse, acabaremos en la mayoría de los casos afectando a nuestras propias células. Encontrar las sutiles diferencias moleculares en estos procesos tan conservados puede tener esta utilidad terapéutica en algunas ocasiones: un ejemplo muy interesante pudimos verlo en este artículo sobre la tuberculosis y estrategias moleculares que se basan en sutiles diferencias químicas entre las proteínas humanas y las de las bacterias causantes de esta enfermedad. Otro interesante ejemplo es un trabajo reciente donde se demuestra que algunos parásitos humanos utilizan proteínas bastante diferentes a las humanas para distribuir sus cromosomas durante la división celular.

en laboratorios, reproduciéndolos a nuestro antojo y modificando sus genes como quien hace crucigramas. Si nos sirven como una forma de ensayar fármacos o de analizar fallos genéticos que imiten los de las enfermedades humanas es, precisamente, porque sus genes y en general su bioquímica es muy parecida a la nuestra, de ahí que funcionen como “modelos”. ¿Cómo podríamos trabajar eficientemente con esos modelos animales, si no sabemos al dedillo qué grado de parecido hay entre sus genes y los nuestros?

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Pero dejemos de lado por un momento las especies: pensemos en los genes como sistemas de información que evolucionan. Pequeños cambios que dan lugar a variantes genéticas ligeramente distintas pueden dar lugar a proteínas con funciones radicalmente trastocadas. Entender estos procesos puede ayudar en el análisis de mutaciones de todo tipo. Pero además, una inmensa cantidad de las proteínas que funcionan dentro de nuestro organismos son el resultado de duplicaciones de genes ancestrales, los cuales con el tiempo han ido acumulando nuevas mutaciones hasta que las proteínas cuyas instrucciones contienen, han llegado a desarrollar trabajos mucho más variados y que se diferencian en gran medida de los que

Estas coloridas formas representan tres proteínas diferentes; a simple vista se puede apreciar que su aspecto no difiere mucho, ¿verdad? Bien, pues las dos primeras desde la izquierda son proteínas humanas, mientras que la de la derecha del todo es una proteína de plantas. Está claro que las humanas se parecen mucho más entre sí, pero algunas de las estructuras de tirabuzones y flechitas se mantienen en gran medida en la prima lejana vegetal (modificado de [1])

realizaba el gen primigenio del que vienen.

Estudiar la evolución de estas llamadas familias génicas es una herramienta valiosísima para vaticinar las funciones de proteínas desconocidas, y encontrar similitudes que nos descubren un parentesco cercano entre proteínas que previamente asumíamos como muy diferentes, puede darnos la clave para avanzar en direcciones que jamás hubiésemos podido prever de otro modo.

Para estudiar todas estas cuestiones se utiliza una disciplina relativamente reciente pero ya completamente afianzada, conocida como bioinformática. Se trata de un conjunto de técnicas de análisis que se realizan con la ayuda de programas de ordenador, capaces de analizar masivamente la composición de

genes y proteínas de muchísimos organismos al mismo tiempo. Con la capacidad de computación actual, hay grupos especializados que procesan genomas completos en busca de patrones, similitudes, diferencias… pueden analizar el genoma de multitud de especies a la vez y trazar asombrosos y completos esquemas, conocidos como árboles filogenéticos, que sintetizan millones de años de evolución de los organismos. Podríamos escribir artículos enteros sobre los hallazgos que la moderna bioinformática está proporcionando a biólogos evolutivos de todo el mundo, pero lo interesante para el tema concreto del artículo es que a pequeña escala, estas técnicas permiten a cualquiera de nosotros con un simple ordenador portátil y una conexión a internet, comparar en cuestión de segundos nuestra proteína favorita con cientos de miles de proteínas, incluso averiguar en poco

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tiempo cuál es su historia evolutiva a grandes rasgos. Si hay versiones de dicha proteína en todos los organismos conocidos, su función debe de ser importantísima para la vida y común a todos los seres vivientes; cuanto más restringida sea su distribución entre las especies, habremos de esperar que su función sea muy específica de las pocas especies en que aparezca. Este tipo de razonamientos, derivados de análisis sencillos y muy poco costosos en tiempo y dinero, pueden ser determinantes para redirigir una investigación aparentemente en un callejón sin salida, o enriquecer ampliamente una línea de trabajo con un enfoque demasiado restringido.

En mi relativamente corta experiencia, analizar los problemas del laboratorio desde un punto de vista evolutivo me ha llevado hasta algunas conclusiones de lo más curiosas: desde descubrir toda una familia de proteínas características de plantas y hongos pero también presentes en ciertos parásitos unicelulares [1,2] hasta hallar el parentesco inesperado entre una proteína implicada en la enfermedad rara conocida como enfermedad de Lafora y otra proteína implicada en algunos tipos de distrofia muscular [3]. En ambos casos, el punto de partida siempre fue, sencillamente, estudiar a fondo la composición de las proteínas, para poco a poco ir trazando su historia evolutiva y finalmente llegar a estos caminos, que ninguno de los que formábamos los distintos grupos donde se desarrolló cada trabajo, anticipábamos. Sin embargo, sigo cruzándome con nuevos colegas y acudiendo a nuevos grupos de investigación donde todas estas cosas suenan totalmente nuevas, y la gente incluso se sorprende cuando me intereso por la historia de la proteína con la que trabajan, o simplemente pregunto hasta qué punto está conservada en otros organismos. Creo sinceramente que entender la historia evolutiva del campo en el que trabajamos es crucial para poder tener a mano toda la información necesaria para seguir avanzando en su estudio. Por supuesto, la clave no es que todos nos hagamos unos expertos en evolución: de hecho los análisis que hemos realizado en nuestros trabajos han sido muy sencillos, y la clave para llegar al

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fondo de las preguntas surgidas, como siempre, ha residido en colaborar estrechamente con expertos en el área de la bioinformática y la evolución de familias génicas.

No está de más, no obstante, aprender algunos truquitos, y saber comprobar con un par de consultas online qué parecido tiene nuestra proteína con otras, o en qué bichitos podemos encontrar versiones de ella.

Así que para terminar, sólo dar un consejo a futuros biólogos moleculares interesados en la biomedicina y las enfermedades humanas: poned una pizca de evolución en vuestras vidas. Hará vuestra investigación más jugosa.

Referencias:

[1] Romá-Mateo C, Rios P, Tabernero L, Attwood TK, Pulido R (2007) A novel phosphatase family, structurally related to dual-specificity phosphatases, that displays unique amino acid sequence and substrate specificity. J Mol Biol 374 (4):899-909. doi:10.1016/j. jmb.2007.10.008

[2] Romá-Mateo C, Sacristan-Reviriego A, Beresford NJ, Caparros-Martin JA, Culianez-Macia FA, Martin H, Molina M, Tabernero L, Pulido R (2011) Phylogenetic and genetic linkage between novel atypical dual-specificity phosphatases from non-metazoan organisms. Molecular genetics and genomics : MGG 285 (4):341-354. doi:10.1007/s00438011-0611-6

[3] Romá-Mateo C, Moreno D, Vernia S, Rubio T, Bridges TM, Gentry MS, Sanz P (2011) Lafora disease E3-ubiquitin ligase malin is related to TRIM32 at both the phylogenetic and functional level. BMC Evol Biol 11:225. doi:10.1186/1471-2148-11-225

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EL CAMARADA

PAVLOV

y el trampero Por José Ramón Alonso (@jralonso3)

I

van Petrovich Pavlov nació el 14 de septiembre 1849 en Ryazan, una ciudad a 196 km al sudeste de Moscú donde su padre era pope, un sacerdote ortodoxo. Se educó en la escuela parroquial y luego en el seminario estando todo en su vida pautado para que siguiera las huellas de su padre en la carrera eclesiástica. Sin embargo, inspirado por las obras de Sechenov, el padre de la fisiología rusa, Pavlov abandonó el seminario y decidió dedicarse a la Ciencia matriculándose en la carrera de Ciencias Naturales en la Facultad de Física y Matemáticas de Moscú.

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Iván Petróvich Pávlov (Ryazan, Rusia, 26 de septiembre de 1849 – San Petersburgo, Unión Soviética, 27 de febrero de 1936)

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omo otros alumnos que llegan tarde a los estudios y, por lo tanto, con más madurez, los abordó con pasión y seriedad y junto con otro estudiante, M.I.Afanasyev, publicó un primer estudio sobre la fisiología de los nervios pancreáticos que tuvo una excelente acogida y fue premiado con la medalla de oro, un reconocimiento académico significativo en la Rusia imperial.

Tras superar con un expediente sobresaliente los estudios de Ciencias Naturales decidió seguir formándose y se matriculó en la Academia de Cirugía Médica donde también finalizó sus estudios con medalla de oro.

La tesis doctoral de Pavlov, presentada en 1883 se titulaba “Los nervios centrífugos del corazón” y en ella ponía las primeras bases sobre la función trófica del sistema nervioso.

Pavlov demostró que existía un patrón básico en la regulación refleja de la actividad del sistema circulatorio y ayudó a establecer la base fisiológica de la integración entre el sistema nervioso y el resto del organismo. En 1880, después de graduarse, viajó a Alemania donde completó su formación con dos de

los grandes maestros de fisiología de la época: Karl Ludwig (en Leipzig) donde aprendió la importancia de la observación precisa y cuidadosa; y Rudolf Heidenhain (en Breslau) donde se entrenó en las últimas técnicas de experimentación y cirugía del sistema gastrointestinal.

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n 1890, Pavlov fue invitado a montar y dirigir un departamento de Fisiología en el Instituto de Medicina Experimental. A lo largo de los 45 años en los que fue su director, este centro se convirtió en uno de los de mejor reputación del mundo. Allí tuvo lugar su principal etapa de investigación entre los años 1891 y 1900. Pavlov era una auténtica fuerza de la naturaleza y, por poner un ejemplo, el aborto que sufrió su esposa en su primer embarazo fue achacado a que le tocaba correr para seguir el paso que llevaba el académico.

C

on la excelente base en cirugía que tenía puso en marcha experimentos “crónicos” donde un amplio uso de fístulas — conexiones anormales entre un órgano, un vaso o el intestino y otra estructura— en animales de experimentación permitía seguir la función secretora de varios órganos bajo unas condiciones relativamente normales. Es decir, Pavlov podía conectar un pequeño tubo en el estómago y podía recoger y estudiar la secreción gástrica. En comparación, la mayor parte de los estudios previos se habían hecho mediante una vivisección “aguda” de los animales, abrir en canal al animal vivo e intentar entender lo que estaba pasando, donde era difícil separar los efectos normales, fisiológicos, de los causados por el propio abordaje experimental.

Con su trabajo, Pavlov puso las bases

para diferentes avances tanto en la teoría médica como en la práctica clínica.

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ediante una serie de elegantes experimentos Pavlov demostró que el sistema nervioso era el centro rector de los procesos digestivos, generando un auténtico salto adelante en la fisiología de la alimentación. También alcanzó fama por sus experimentos sobre el “condicionamiento clásico” en el que mostraba que emparejando un estímulo neutro y condicional (una campana) con un estímulo incondicional (comida) los sujetos de la experimentación (perros) empezaban a salivar con el sonido de la campana aunque no hubiera comida. Este proceso, que se conoce popularmente como reflejo de Pavlov, se denominó la “secreción psíquica”.

T

ras la Revolución de Octubre, un decreto especial del gobierno de los soviets, firmado por el mismo Lenin el 24 de enero de 1921 reconocía los “extraordinarios servicios científicos del académico I.P. Pavlov, que son de un enorme significado para la clase trabajadora de todo el mundo”. Asimismo se indicaba que el Partido Comunista y el Gobierno soviético proveerían para que Pavlov y sus colaboradores tuvieran todo lo necesario para hacer su investigación, un auténtico cheque en blanco que el Instituto de Medicina experimental supo aprovechar. Pavlov también dirigió su energía a la reforma de las instituciones científicas, convirtiendo los institutos de investigación en los que tuvo que ver en auténticos centros de excelencia y guió y formó a una pléyade de discípulos que continuó su labor y formó una escuela de renombre mundial.

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I Guerra Mundial estaban todavía abiertas, la disidencia cada vez era peor vista y se encontraban traidores por todas partes, Lenin estaba irreversiblemente enfermo y la lucha por el poder agitaba el Politburó.

Esa conferencia pronunciada ante una audiencia de trabajadores se mantuvo oculta durante décadas lo que junto con el enorme prestigio del científico ruso probablemente permitió que Pavlov no fuese represaliado en los difíciles años que siguieron bajo el régimen de Stalin y continuara adelante con sus investigaciones. Pavlov habló así:

“Conditioned Reflexes: An Investigation of the Physiological Activity of the Cerebral Cortex” Pavlov, I. P. (1927). CRÉDITOS: Oxford University Press

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avlov no debía ser fácil de llevar y estaba más abierto a criticar que a que le criticasen a él. Creía que la ciencia era un método de acercarse a la realidad y no podía tratarse como una ideología, rechazaba la posibilidad de que el comunismo o cualquier otra corriente de pensamiento estuviera en posesión de la verdad, abominaba de que la lucha de clases o las máximas del partido pudieran usarse como alternativa a una verdadera educación superior y se oponía al pensamiento único como lo contrario a la duda y a la experimentación claves en la ciencia. En 1923 Pavlov se atrevió a dar un discurso sobre “El dogmatismo comunista” defendiendo la autonomía de la ciencia. No eran tiempos fáciles: las heridas de la Guerra Civil y la

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uando entres en la ciencia encontrarás que la Ciencia y el dogmatismo son cosas totalmente diferentes. La Ciencia y la libre crítica, esos sí son equivalentes. Pero el dogmatismo no es aceptable y no hace falta poner ejemplos. ¡Cuánto se ha retorcido la verdad!

Tomad el ejemplo de la indivisibilidad del átomo. Han pasado años y nada queda de eso. Y la ciencia está llena de ejemplos similares. Y si respetas la ciencia, como es lógico que hagas si estás de verdad familiarizado con ella a pesar de que seas comunista o miembro de las escuelas de trabajadores creadas por los Soviets, entonces reconocerás que el marxismo y el comunismo no son verdades absolutas, que son sólo una teoría en la que puede haber parte de verdad, pero en la que quizá no hay nada cierto, entonces mirarás a la vida con libertad, y no como un esclavo.

H

abía que tener un par para decir esas cosas en público.

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on la muerte de Lenin en 1924 y la asunción del poder por Stalin, la situación empeoró. Aún fue a peor tras la II Guerra Mundial cuando se estableció que la ciencia estaba al servicio del materialismo dialéctico para mediante el conocimiento de los procesos psicológicos y fisiológicos conseguir la reconstrucción del “nuevo hombre” comunista. Pavlov era un creyente en la ciencia y afirmaba que “con la ayuda del omnipotente método científico, la ciencia sacará al hombre de la actual pesadumbre”. En realidad, se generó un sistema donde se daba un barniz de ciencia a discriminaciones, abusos totalitarios y la imposición del pensamiento único. En ese período la figura de Pavlov fue opuesta propagandísticamente a la de Freud. Pavlov sería el psiquiatra del poder proletario frente a Freud, el psiquiatra de la burguesía decadente que era además germánico y judío. En los años que siguieron muchas enfermedades mentales fueron tratadas de una forma simplista y reduccionista. La principal terapia era el trabajo que en realidad escondía algo muy parecido a una esclavitud, con una enorme carga, condiciones infrahumanas y ningún tipo de remuneración para quien era considerado un enfermo mental, incluidos muchos disidentes.

V

olvamos un poco para atrás. El salto en la proyección internacional de Pavlov tuvo lugar en España. En 1903, en el XIV Congreso Médico Internacional celebrado en Madrid, Pavlov presentó una comunicación titulada “La Psicología experimental y la Psicopatología de los animales”. En esa ponencia presentaba la definición de reflejos condicionados y de otros tipos y demostraba que un reflejo condicionado era al mismo tiempo un fenómeno mental básico y un fenómeno fisiológico básico. De eso deducía que

el estudio de los reflejos condicionados abría un camino para el conocimiento de los mecanismos cerebrales, de las formas de respuesta más avanzadas a los cambios externos e internos que afectaban a hombres o a animales y que ello hacía posible un estudio objetivo de la actividad psíquica. Un año más tarde le era concedido el premio Nobel.

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odos tenemos la imagen de Pavlov y sus perros salivando al oír una campanilla, pero como él mismo indicó en el discurso de aceptación del premio Nobel, no era el primero que observaba la estimulación por parte del sistema nervioso tanto de glándulas salivares como de las glándulas gástricas.

El autor que tiene esa primacía fue William Beaumont (1785-1853), un cirujano militar asignado a Fort Mackinac, una fortificación situada en los estrechos que comunican los lagos Michigan y Hurón. A este cirujano le llevaron el 6 de junio de 1822 un trampero canadiense de la Compañía Americana de Pieles, Alexis St. Martin (1803-1886), que había recibido accidentalmente un tiro en a corta distancia que le dañó gravemente las costillas y el estómago. Beaumont le curó las heridas de la perdigonada pero pensó que moriría pocos días después. A pesar de esos malos augurios, St. Martin sobrevivió sesenta y cuatro años más pero con una fístula en el estómago que nunca se cerró lo que hizo que tuviera que dejar su trabajo en la American Fur Company.

Como no hay mal que por bien no venga, Beaumont empleó a St. Martin con un contrato que indicaba que el médico podía estudiar el estómago del trampero y que éste tenía que acompañarle en sus viajes, recibiendo a cambio 147 dólares al año.

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B

eaumont empezó a investigar con su flamante empleado, una relación que continuó con algunos paréntesis durante décadas. Muchos de estos experimentos los realizaba Beaumont atando un trozo de comida a un bramante y metiéndolo en el estómago de St. Martin.

Cada pocas horas, Beaumont sacaba el pedazo de comida y examinaba su grado de digestión. También extraía y analizaba muestras de los jugos gástricos de St. Martin y probaba con ellos a disolver comida en pequeños recipientes. El resultado fue darse cuenta de que la digestión no era un proceso básicamente mecánico, una trituración, como se creía hasta entonces sino que se trataba de un proceso fundamentalmente químico. A lo largo de los años Beaumont puso en marcha toda una serie de experimentos que iban desde la observación de una digestión normal a modificar las condiciones para determinar los efectos de la temperatura, el ejercicio o incluso las emociones. Beaumont publicó sus resultados en 1838 en la obra titulada “Experimentos y observaciones sobre el jugo gástrico y la Fisiología de la Digestión” donde escribió que las secreciones de St. Martin aumentaban cuando pensaba en su comida favorita, algo que es un claro antecedente de la campanilla del camarada Pavlov y la secreción psíquica.

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eaumont era militar y hay también un famoso militar apellidado Pavlov, que nada tiene que ver con el fisiólogo.

El sargento Yákov Pavlov recibió la orden de tomar y defender un edificio de apartamentos de cuatro pisos en la batalla de Stalingrado. Consiguió hacerse con la casa aunque solo quedaron él y cuatro de

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sus hombres. En el sótano encontraron un grupo de civiles y militares heridos, a los que armaron con los fusiles de los alemanes muertos y recibieron la orden 227 de Stalin: “no retroceder ni un paso”.

Demolieron los tabiques del sótano y uno de los pisos para poderse mover con rapidez y recibieron armas antitanque, morteros y algunos hombres. Durante casi dos meses, del 27 de septiembre al 25 de noviembre de 1942, el pequeño grupo aguantó varios ataques diarios de batallones alemanes que intentaban tomar lo que era conocido como la casa de Pavlov. Vasily Chuikov, el general que comandó las fuerzas soviéticas en Stalingrado, comentaba en sorna que los alemanes habían perdido más hombres intentado hacerse con esa casa que los que cayeron para tomar París. Yákov Pavlov ingresó tras la guerra en un monasterio donde probablemente cualquier ruido fuerte como el de las campanas no le diera ganas de salivar sino de buscar refugio y agarrar su kalashnikov. Así son los reflejos condicionados.

Para leer más:

- Horowitz IL (1993) The politics of Physiological Psicology. Ivan Pavlov’s supressed defense of scientific freedom and its consequences. Integrative Physiological and Behavioral Science 28(2): 137-142.

- Pavlov I (1991) On communist dogmatism.

A review of science, learning and policy.

Minerva 24(4): 466-475.

- Nobelprize.org

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Patricia Rodríguez (@_Argi_)

Mary Somerville: La Reina de las Ciencias del siglo XIX La pasión de Mary Somerville (1780-1872) por la ciencia y concretamente por las matemáticas fue más fuerte que la ausencia de educación formal a la que se veían abocadas las mujeres del siglo XIX. Su carácter brillante y autodidacta la llevó a convertirse en una gran divulgadora y a publicar una serie de libros científicos que le valdrían el reconocimiento de sus contemporáneos y a ser conocida como “la reina de las ciencias del siglo XIX”.

MUJERES DE CIENCIA

Retrato de Mary Somerville

Edificio Oeste del Somerville College en 1880

M

ary Fairfax Greig Somerville nace el 26 de diciembre de 1780 en Jedburgh, Roxburghshire, Escocia. Era hija de William George Fairfax y su segunda esposa, Margaret Charters. El hogar familiar se encontraba en Burntisland, en el condado de Fife. Mary era la quinta de siete hermanos, aunque tres de ellos murieron muy jóvenes. Los hijos varones de la familia recibieron una buena educación pero, según los cánones de la época, había poca necesidad de educar a las niñas, por lo que los padres de Mary no consideraron necesario enseñarle a escribir. A pesar de todo, Mary aprendió a leer gracias a su madre.

Cuando Mary tenía diez años fue enviada a un internado para niñas en el que nunca se sintió a gusto ni obtuvo una buena educación. Para su suerte, solo permaneció en él un año y al dejarlo se sintió (según sus propias palabras): ‘... como un animal salvaje al escapar de la jaula’.

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Carácter autodidacta Tras su salida del internado, regresó a la residencia familiar. Su espíritu autodidacta la llevó a leer cada libro que encontraba en casa, aunque varios miembros de su familia se sentían molestos por su actitud.

Al parecer no era del agrado de la familia que dedicara tanto tiempo a una ocupación tan poco femenina. Sin embargo, Mary contó siempre con el apoyo de su tío Thomas, al que solía visitar en su rectoría de Jedburgh. Mary le contó a su tío que leía libros para aprender latín y lejos de molestarse, Thomas la motivó y ayudó en su aprendizaje.

Cuando Mary tenía unos trece años, la familia alquiló una casa en Edimburgo donde pasaban los meses de invierno, mientras que en verano regresaban a su residencia de Burntisland. Mary repartía su tiempo entre la vida social que se esperaba de una joven en esa época y sus estudios, que por supuesto mantenía prácticamente en secreto. Aprendió muchas de las habilidades que se consideraban apropiadas para una joven: costura, tocar el piano e incluso tomó lecciones de pintura con el artista Alexander Nasmyth.

Edificio principal del Somerville College en la actualidad

De hecho fue a través de Nasmyth como Mary se interesó por las matemáticas por primera vez. Mary le escuchó cuando le explicaba a otro alumno que Los Elementos1 de Euclides formaban la base para entender la pintura en perspectiva pero, más que eso, también eran la base para comprender la astronomía y otras ciencias. Este comentario bastó para que Mary iniciara su camino en el estudio de Los Elementos, lo cual hizo con la ayuda del tutor de su hermano pequeño, el cual pudo proporcionarle textos de álgebra y ayudarla a iniciarse en la materia.

Mary estaba tan absorta con las matemáticas que sus padres se preocuparon de que su salud pudiera sufrir por las largas horas que dedicaba al estudio, generalmente de noche. Su padre creía que: ‘… el esfuerzo del pensamiento abstracto lastimaría su tierna complexión femenina’.

1 Los Elementos es un tratado matemático y geométrico que se compone de trece libros en los que Euclides recopila gran parte del saber matemático de su época. Está considerado uno de los libros de texto más divulgado en la historia y el segundo en número de ediciones publicadas después de la Biblia.

Sin embargo, toda la familia alentaba su vida social en Edimburgo, donde Mary también disfrutaba de fiestas, visitas, bailes, teatro, conciertos e ingenuos coqueteos.

La vida en sociedad Mary se casó con su primo Samuel Greig en 1804 cuando tenía 24 años. Su esposo era oficial de marina y cónsul de Rusia en Gran Bretaña. El trabajo de Samuel hizo que el matrimonio se trasladara a Londres y allí fue donde Mary descubrió que su marido no creía en la capacidad intelectual de las mujeres, no le interesaba la ciencia y no entendía sus deseos de aprender.

Samuel Greig murió a los 3 años del matrimonio. Para ese entonces Mary había dado a luz a dos niños y al morir su esposo regresó a Escocia con ellos, donde tenía un círculo de amigos que la motivaban fuertemente en sus estudios de matemáticas y ciencia. En particular John Playfair, por aquel entonces profesor de filosofía natural en Edimburgo. Playfair la alentó en sus inquietudes científicas y gracias a él Mary empezó a mantener correspondencia con William Wallace

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Primera pagina del abstract del articulo The magnetic properties of the violet rays of the solar spectrum

Dedicatoria de Mary Somerville a John Herschel en su libro Physical Geography

(antiguo alumno de Playfair) quien era profesor de matemáticas en la Real Escuela Militar en Great Marlow. En estas cartas discutían los problemas matemáticos del Repositorio matemático y en 1811 Mary recibió una medalla de plata por su solución a uno de estos problemas. En esta época Mary también leyó los Principia2 de Newton y, a sugerencia de Wallace, el Traité de mécanique céleste 3 de Laplace y muchos otros textos matemáticos y astronómicos.

En 1812 Mary se casó con William Somerville, quien era inspector de hospitales. William era el hijo de su tío Thomas y su esposa Martha. Al contrario que su 2 Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, también conocido simplemente como Principia, publicado por Isaac Newton en 1687, es el libro que recoge sus descubrimientos en mecánica y cálculo matemático y está considerado por muchos como la obra científica más importante de la Historia.

3 Traité de mécanique céleste es una obra de Pierre Simon Laplace que reúne en cinco volúmenes todos sus escritos en los que se propone dar una historia a la astronomía, sistematizando la obra de generaciones de astrónomos y matemáticos, y ofreciendo una solución completa a los problemas mecánicos del sistema solar. En la obra se recogía también la primera referencia a la teoría nebular para la formación del Sistema solar.

primer marido, a William le interesaba la ciencia y además apoyaba el deseo de estudiar de su esposa.

En esa época William y Mary vivían en Edimburgo y, asesorada por Wallace, Mary leyó los más avanzados textos de los autores franceses del momento.

Además estudió botánica y mejoró su conocimiento del griego. Junto con su marido, estudió geología y se movían en un cerrado círculo de amigos que incluía además del ya mencionado Playfair, a John Leslie, Sir William Scott y al físico David Brewster.

Cuando William Somerville fue nombrado Inspector del Consejo Médico de la Armada en 1816, la familia se mudó a Londres. William ingresó en la Royal Society, lo que permitió al matrimonio moverse en los círculos científicos más importantes de la época. Sus amigos incluían a George Airy, John Herschel, William Herschel, George Peacock y Charles Babbage.

Además conocieron a los principales científicos y matemáticos europeos que visitaban Londres.

En 1817 William y Mary viajaron a París, donde coincidieron con Jean Baptiste Biot y François Arago, a quienes habían conocido en Londres. Ambos les presentaron a los científicos franceses más importantes. Mary conoció a Laplace, Poisson, Poinsot,

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La última obra de Mary Somerville en Molecular and microscopic science

Emile Mathieu y muchos otros. Al volver a Londres Mary y William se instalaron en el centro de la ciudad, lo que les permitió estar en contacto cercano con muchos de sus amigos científicos.

La ciencia de Mary En 1824 William fue nombrado médico en el Hospital Real de Chelsea y la familia se mudó a esa zona, que en aquel entonces quedaba en las afueras de Londres. Mary Somerville publicó su primera obra en 1826, The Magnetic Properties of the Violet Rays of the Solar Spectrum en la revista Philosophical Transactions de la Royal Society de Londres. El artículo mostraba ingenio en su original especulación y atrajo mucho interés en el momento, aunque la teoría que planteaba fue después refutada.

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En 1827 Lord Brougham hizo una solicitud a nombre de la Sociedad para la Divulgación del Conocimiento Útil para que Mary Somerville tradujera el Traité de mécanique céleste de Laplace. Como resultado, Mary abordó su traducción bajo el título The Mechanisms of the Heavens, aunque fue más allá. También explicó en detalle las matemáticas usadas por Laplace, las cuales eran desconocidas por la mayor parte de los matemáticos en Inglaterra en aquel momento.

Cuando estuvo terminado, el trabajo era demasiado extenso para ser publicado por la Sociedad para la Divulgación del Conocimiento Útil y John Herschel recomendó que fuera publicada por el editor John Murray4. El libro apareció en 1831 y fue un éxito inmediato, tanto en términos del número de copias 4 John Murray fue un editor inglés conocido por publicar obras de pensadores, eruditos y escritores tan conocidos como Jane Austen, Sir Arthur Conan Doyle, Lord Byron, Charles Lyell, Johann Wolfgang von Goethe, Herman Melville, Edward Whymper o Charles Darwin.

Extracto del obituario publicado por The Time tras la muerte de Mary Somerville

Mary Somerville pasó aproximadamente un año viajando por Europa durante 1832 y 1833.

La mayor parte de este tiempo lo pasó en París donde renovó su amistad con los matemáticos franceses y donde trabajó en su siguiente libro On the Connection of the Physical Sciences que fue publicado en 1834. Su argumentación sobre un planeta hipotético que perturbaba a Urano en la sexta edición del libro (1842) llevó a John Couch Adams a investigar y posteriormente a descubrir a Neptuno.

Los reconocimientos empezaron a llegarle a Mary Somerville a partir de 1834, año en el que fue elegida miembro honorífico de la Sociedad de Física e Historia Natural de Génova y de la Real Academia Irlandesa. Al año siguiente, fue elegida como miembro de la Real Sociedad Astronómica en 1835, junto con Caroline Herschel (a la que también le dedicamos un artículo en el número 10 de JoF).

En esa época, también le fue otorgada una pensión civil de 200 libras anuales por parte del primer ministro británico, suma que fue incrementada a 300 libras en 1837.

vendidas como por las críticas positivas que recibió.

También en 1831, James David Forbes, quien más adelante sería Director de la Universidad de St. Andrews, estaba en Londres y escribió en sus notas sus impresiones sobre Mary:

Durante todo este tiempo, Mary Somerville continuó manteniendo correspondencia con el científico francés François Arago, el cual valoraba hasta tal punto su trabajo que publicó en 1836 parte de una de las cartas de Mary en Comptes Rendus, la revista científica publicada por la Academia Francesa de las Ciencias.

‘De tamaño menor que promedio, guapa, rostro no particularmente expresivo excepto por su penetrante mirada. Miope. Modales de lo más sencillos. Su conversación es muy simple y placentera. La simplicidad no la muestra absteniéndose de los temas científicos, los cuales conoce bien, sino estando lista para hablar de todos ellos con la ingenuidad de un niño y la mayor aparente inconsciencia de la rareza del conocimiento que posee, por lo que se necesita un momento de reflexión para darse cuenta de que uno escucha algo muy extraordinario de la boca de una mujer.’

En 1838, la salud de William Somerville se deterioró y la familia se trasladó a Italia, dónde Mary pasaría el resto de su vida. En Italia Mary Somerville escribió muchos trabajos que influenciaron a James Clerck Maxwell, físico escocés conocido por haber desarrollado la teoría electromagnética clásica. La más importante de sus últimas publicaciones fue su Physical Geography, publicada en 1848. Como resultado de esta publicación Mary obtuvo un gran reconocimiento. Fue elegida como miembro de la Sociedad Geográfica y Estadística Americana en 1857 y de la Sociedad Geográfica Italiana en 1870. También ese año recibió la Medalla de Oro Victoria de la Real Sociedad Geográfica.

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Placa sobre la puerta de la casa de la familia Somerville en Burntisland

Una mujer excepcional Mary Somerville fue una gran partidaria y entusiasta de la educación de las mujeres y del sufragio femenino. Cuando el filósofo y economista británico John Stuart Mill organizó una petición masiva al parlamento para otorgar a las mujeres el derecho al voto, hizo que la firma de Mary fuera la primera del documento. El Somerville College de Oxford fue bautizado con su nombre en 1879 por su fuerte apoyo a la educación de las mujeres.

Su entendimiento de la verdad científica en todas las ramas del conocimiento, combinado con una excepcional facilidad para exponerla, la hicieron la mujer más excepcional de su generación. Sir David Brewster, inventor del calidoscopio, escribió en 1829 (nueve años antes de llegar a Director de la Universidad de St Andrews) que Mary Somerville era: ‘… sin duda alguna la mujer más extraordinaria en Europa – una matemática de primera con toda la gentileza de una mujer…’. ‘Es también una gran filósofa natural y mineralogista.’

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Nadie mejor que la propia Mary Somerville para describirse a sí misma en estas palabras escritas hacia el final de su vida: ‘Algunas veces encuentro [los problemas matemáticos] difíciles pero mi vieja terquedad permanece ya que, si no tengo éxito hoy, los atacaré de nuevo mañana.’

Mary y otras mujeres de ciencia

Tal y como se ha mencionado anteriormente, en 1835 Mary Somerville recibió, junto a Caroline Herschel, la medalla de honor de la Sociedad de Astronomía, así como una pensión vitalicia de 200 libras que le ayudó a continuar con su trabajo científico. Fueron las primeras mujeres en conseguir este reconocimiento. La amistad y la colaboración que mantuvo a lo largo de toda su vida con la familia Herschel hizo a Mary Somerville abrirse a una nue-

Tumba de Mary Somerville en el cementerio inglés de Nápoles

va perspectiva de investigación a través de las visitas que realizaba al observatorio familiar y despertó su pasión por los cuerpos celestes desde una perspectiva teórica.

Otra amiga de la familia era Lady Byron, quien ya estaba alejada de su esposo Lord Byron, y también su hija, Ada Lovelace. En 1832 Charles Babbage presentaba su máquina analítica5 en el salón de los Somerville bajo la mirada fascinada de Ada, que con apenas 17 años deseaba estudiar los fundamentos de tan complejo proyecto. Para Ada Byron, Mary Somerville era una referencia importante ya que se 5 La máquina analítica es el diseño de un computador moderno de uso general realizado por el profesor británico de matemáticas Charles Babbage, que representó un paso importante en la historia de la computación. Fue inicialmente descrita en 1816, aunque Babbage continuó refinando el diseño hasta su muerte en 1871. La máquina no pudo construirse debido a razones de índole política pues hubo detractores por un posible uso de la máquina para fines bélicos. Computadores que fueran lógicamente comparables a la máquina analítica sólo pudieron construirse 100 años más tarde.

trataba de una de las escasísimas mujeres que podía acceder al conocimiento científico del momento con una preparación suficiente. Animada por Mary, quien orientó sus lecturas y le proporcionó libros y artículos para sus estudios matemáticos, la joven Ada Byron desarrolló un trabajo cuya importancia no fue valorada hasta años después y consiguió un gran reconocimiento hasta el punto que un lenguaje informático lleva su nombre, ADA.

Logros científicos En las obras de Mary Somerville predomina el deseo de contribuir a la divulgación del pensamiento científico del momento. La importancia de la versión traducida de la obra de Laplace The Mechanisms of the Heavens fue el comienzo de una serie de trabajos de una riqueza y complejidad admirable para sus contemporáneos. On the Connection of the Physical Sciences es un profundo ensayo filosófico, con una amplia explicación científica,

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acerca de los fundamentos de las fuerzas que mueven el universo. Su obra Physical Geography se ha utilizado durante años en las aulas inglesas, reconociendo así su calidad, su carácter innovador y su capacidad para explicar los fenómenos naturales y las relaciones entre los seres vivos. Su última obra, Molecular and Microscopic Science aborda el mundo microscópico en la búsqueda de explicaciones a la composición de la materia, el fenómeno del calor y los movimientos vibratorios, entre otras cuestiones.

Fuentes:

En todas sus obras, Mary Somerville desarrolló las aportaciones matemáticas necesarias para una mejor comprensión de las teorías expuestas. Su estilo, riguroso, sencillo y didáctico, favoreció el enorme éxito de sus trabajos y la consideración de que fue objeto por parte de la comunidad científica en el siglo XIX. Mary se convirtió en una escritora científica del más alto nivel cuyo trabajo tuvo como resultado un tratado científico que reunía una enorme precisión y claridad.

- ‘Physical Geography, volumen 1’. Mary Somerville. Tercera edición. John Murray 1851. Digitalizado por Google

Mary Somerville fue una infatigable trabajadora, una persona cuya dedicación a la ciencia es incuestionable. Su currículum, ante la imposibilidad de contener honores académicos, muestra un compendio de premios, distinciones y reconocimientos, así como una obra extensa y multidisciplinar que tuvo la virtud de abrir caminos a la divulgación científica, destacando su nivel, rigor, capacidad de síntesis y su claridad en la exposición. El reconocimiento de su trabajo como escritora científica está presente en multitud de testimonios de los más importantes científicos de su tiempo.

- Wikipedia.

Su entendimiento de la verdad científica en todas las ramas del conocimiento, combinado con una excepcional facilidad para exponer, la hicieron la mujer más excepcional de su generación.

- ‘Mary Somerville, mathematician and astronomer of underused talents’. Bruck, M. T. Journal of the British Astronomical Association, vol.106, no.4, p.201-206

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- ‘Women in Science’. European Commision. Directorate General of Research.

- ‘On the Magnetizing Power of the More Refrangible Solar Rays’. Mary Somerville. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Vol. 116, No. 1/3 (1826), pp. 132-139. Published by The Royal Society http://www.jstor.org/stable/107805

- ‘Mary Fairfax Greig Somerville’. O’Connor, J.J. y Robertson, E.F. The MacTutor History of Mathematics archive. University of St. Andrews. Escocia.

- Divulgamat. Centro virtual de divulgación de las matemáticas. Real Sociedad Matemática Española.

Para ampliar información: - ‘Personal recollections from early life to old age of Mary Somerville with selections from her correspondence. by her daughter, Martha Somerville’.

Fifth Thousand. London: John Murray, Albemarle Street, 1874. Proyecto Gutenberg.

Por Laura Morrón (@lauramorron)

Siento debilidad por los superhéroes cotidianos, por aquellas personas que mejoran la vida de quienes tienen alrededor con su entusiasmo y esfuerzo. En demasiadas ocasiones, no son conscientes de la grandeza de la labor que desempeñan y esta permanece oculta o tiene una trascendencia muy limitada.

En este artículo os presentaré a una profesora que lleva años desarrollando iniciativas para transmitir la ciencia de una forma más atractiva, para incrementar su presencia en las aulas e iniciar a los más pequeños. Las diversas actividades que lleva a cabo enriquecen la enseñanza de estas materias, contribuyendo, de forma efectiva, al aumento de la cultura científica.

Conocí a Mª Remedios Toral Noguera (a quien todo el mundo llama Melli) a través de la lista de correo de la Asociación de Divulgación Científica de la Región de Murcia. Licenciada en Ciencias Químicas por la UMU, empezó a trabajar en el Colegio Salzillo de Molina de Segura cuando se inauguró, hace 37 años. En la actualidad imparte las asignaturas de Física y Química en los últimos años de secundaria (4º ESO) y en bachillerato, pero durante estos años también ha dado Matemáticas.

Su proyecto “Menuda Ciencia” consigue apasionar por el mundo científico a niños y adolescentes. Los pequeños lo descubren por primera vez y los mayores se dan cuenta de su poder de generar entusiasmo.

Logra que ambos grupos de alumnos vivan la ciencia como algo interesante y entretenido y se conviertan en ciudadanos mejor preparados.

Por ello, creo que iniciativas como la de Melli deberían implementarse en el mayor número de centros posible. La educación es el mejor baluarte que se puede tener para hacer frente al futuro y es necesario que trabajemos de forma activa por defenderlo y mejorarlo. Quisiera que todo el mundo se empapase de las palabras de Melli, fuente de inspiración y esperanza.

Melli, ¿cómo surgió la idea de Menuda Ciencia?

Siempre he pensado que un alumno puede aprender más de lo que pone en sus libros y sobre todo puede aprender de otra forma, entendiendo lo que se le enseña y viendo su aplicación práctica. He intentado inculcarles la curiosidad por la Ciencia y que se preguntaran el porqué de las cosas con el objetivo de que no sólo les guste la Ciencia sino que la disfruten.

La inquietud que tenía para que los alumnos “vivieran” la Ciencia como algo que les acompañaba en su día a día, hizo que me planteara ir desarrollando con ellos otras actividades que no fueran el clásico problema del libro. Así fue como aparecieron en mi mente mini proyectos tales como: “Curiosidades científicas”, “Cosas que a lo mejor no sabes y quieres saber”, “Cuentos de Ciencias”, “La Casa de la Ciencia”…

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Algunas horas que no tenía clase empecé a ir a las aulas de los pequeños a hablarles sobre este o aquel científico, lo que había descubierto, la importancia de ese descubrimiento… Me daba cuenta de cómo les gustaba lo que les decía y cuando me veían por el patio o por los pasillos me preguntaban cuándo iba a volver a contarles cosas de ciencias. Así se me ocurrió la idea del proyecto “Menuda Ciencia” (Ciencia de mayores para niños pequeños)

Los responsables del centro y los padres ¿cómo responden a tus diferentes propuestas?

Siempre he tenido el apoyo de los titulares del centro para todos mis proyectos. Reconozco que soy bastante inquieta y a veces a algunos de mis compañeros los agobio un poco, pero al final se ilusionan y me ayudan en todo lo que propongo.

Sé que la respuesta de los padres es extremadamente satisfactoria. Sus hijos les cuentan lo que hacemos en clase, les llevan la tarjeta que les he dado con la caricatura de un científico con una pequeña biografía, o la medalla, con la caricatura del científico, que han conseguido por participar en este o en aquel experimento divertido.

En fin, me consta su buena acogida porque me han hecho llegar que les encanta cuando voy a contarles algo a sus pequeños.

A parte de ti como alma del proyecto, ¿cuántas personas más hay implicadas?

El día a día de ir a las clases de los pequeños lo llevo yo porque tengo más horas libres que mis compañeros de departamento.

Pero por San Alberto, cuando “Menuda Ciencia” llega a su nivel máximo (se monta la feria y/o la exposición), los profesores de los departamentos de Física y Química, Biología y Matemáticas se implican a tope para que el resultado sea el que todos esperamos.

En algunas ocasiones, como cuando los alumnos mayores han hecho a los pequeños un teatrillo de títeres con los científicos más famosos (Madame Curie, Einstein, Newton y Darwin), ha colaborado el departamento de Lengua.

En general ¿qué criterios tomáis a la hora de elegir las actividades?

El proyecto abarca una gran variedad de acciones: experimentos divertidos que se hacen en el aula o en la feria científica que todos los años montamos por San Alberto Magno (15 de noviembre); exposiciones que montan los mayores para explicárselas a los pequeños; visitas a sus clases para medir el valor del número “pi” usando una galleta o un plato o para contarles cuentos científicos basados en experimentos o acontecimientos de ciencias y muchas otras.

Siempre intento que sean actividades que les diviertan y les ilusionen. Para los alumnos pequeños es muy importante aprender cosas que saben los mayores. Ellos, o yo, les hacemos ver que no es magia, que es ciencia y ellos, cuando se les explica a su nivel, lo entienden.

Melli en la semana de divulgación de Murcia

Por lo que se refiere a la dedicación ¿cuánto tiempo empleáis en la preparación de todas estas iniciativas?

En lo que hago yo semanalmente, sólo empleó el tiempo que tardo en ir a las clases (dos horas por semana) y algo más en preparar el material porque las actividades ya están pensadas. Sin embargo, cuando llega San Alberto y hay que montar la exposición o la feria científica, entonces el tiempo empleado es mucho mayor y oscila entre cinco y seis días.

De todas formas este proyecto ha ido creciendo poco a poco y en los veranos he ido preparando

actividades, escribiendo cuentecillos y pensando ideas.

responder cuando tú preguntas algo.

Ahora ya es ir haciendo cosicas e ir aumentando o cambiando algunas.

Cuando les dices algo de algún científico y vuelves al cabo de unas semanas se acuerdan de lo que les dijiste. Son lo más de lo más. Estos pequeños, con el paso de “Menuda Ciencia” por sus aulas saben ya muchas, pero que muchas cosas sobre Ciencia.

En todos estos años ¿qué destacarías de la respuesta del alumnado?

Los pequeños son el público más agradecido para todas estas actividades, cualquier cosa que les hagas o les expliques les ilusiona muchísimo y te bombardean a preguntas y todos quieren

Entonces ¿los pequeños disfrutan más que los mayores?

Pues a esta pregunta no sabría que contestarte. Los pequeños

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Gracias a “Menuda Ciencia”, la cultura científica es inculcada a los peques de una forma amena y divertida

se ilusionan por todo pero yo también he visto disfrutar a los mayores haciéndoles ver cómo un huevo entra y sale por el cuello de una botella o explicarles la teoría de Darwin con un mural preciosísimo hecho por ellos, o escribir mensajes secretos con tinta invisible o muchas cosas más…

Viendo hasta qué punto es importante lo que aporta Menuda Ciencia a los alumnos y lo positivo que sería llevarla a más colegios e institutos, la última pregunta es obligada: ¿Habéis contactado con algún

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otro centro para hablarles de esta actividad?

En mi colegio siempre hemos tenido una forma de trabajar muy para nosotros, sin darle demasiada importancia a lo que hacíamos.

Recuerdo que el segundo o tercer año de Menuda Ciencia mandé una reseña a Educarm pero eso ha sido todo. Mi titular y mi directora llevan años diciéndome que tengo que documentar este proyecto, pero sigue como al principio. Es un proyecto que se hace en el colegio y no ha salido fuera.

A mí también me sorprendió un poco que os interesarais por lo

que estoy haciendo, pero si el exponerlo sirve para que la forma de enseñar ciencia en edades tempranas se haga de manera divertida e ilusionante, me parece estupenda la idea de explicarlo.

Ahora hay un colegio de Benidorm que está metido en las mismas nuevas metodologías que el mío (TBL, destrezas de pensamiento) y quieren que vaya a explicarles el proyecto a los profesores de ciencias.

Alguna actividad de “Menuda Ciencia” ha salido del colegio porque este verano una amiga mía que trabaja en la Biblioteca Regional me pidió el favor de

Los experimentos atraen toda la atención y despiertan la curiosidad de los peques

que fuera a hacerles talleres a los niños que se habían apuntado porque no tenían presupuesto para contratar a nadie. Estuve dos días y me lo pasé genial.

Les conté cuentos de ciencias, hicimos experimentos y también les explique la importancia de los elementos químicos y terminamos haciendo cada uno de ellos dos o tres elementos químicos que adornaron como quisieron y los colocamos en un papel continuo formando un maravilloso Sistema Periódico.

Para acabar, me gustaría que nos explicases cómo fue vuestra

participación en la Semana de la Ciencia y la Tecnología de Murcia en el stand de la ADCM. El trabajo de la periodista científica Maria José Moreno como organizadora fue espléndido y me parece interesante que compartas con nosotros tu visión sobre las jornadas.

Mi impresión de la SCYT fue estupenda, estuve en el mismo stand que Margarita Tortosa y Juana María Madrid Marín (del I.E.S Planes) y conté cuentos de matemáticas del libro de Forges y Juan Jose Millás “Números pares, impares e idiotas” pero adaptación “estilo Melli”. A los pequeños de colegios de primaria que fueron

les encantó. Lo de las bebidas energéticas (web del proyecto) que estaban haciendo Margarita y Juana era para alumnos de Secundaria y bachiller. También hicimos un Sistema Periódico.

Yo les di la cartulina vacía, les explique un poco quién era Mendeleiev y la importancia de los elementos químicos y ellos hicieron la cartulina con su elemento a su manera. Luego en un papel continuo grande los fuimos colocando por números atómicos. Quedó chulísimo y yo me divertí como siempre que estoy con ellos.

Respecto a la Asociación de Divulgación de la Región de

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Murcia, el 22 de enero tuvimos una reunión Margarita, Juana Mª y yo con Alejandro Payans que es el encargado de la ADCM de poner en marcha actividades para niños y jóvenes en las que participen miembros de la Asociación. Se puso en contacto con nosotras porque Jose Manuel López Nicolás le dijo que teníamos ideas creativas. La verdad es que Margarita y Juana están haciendo en su instituto cosas chulísimas con sus alumnos y hasta se llevaron el curso pasado un premio nacional por un estudio sobre los pros y los contras de las bebidas energéticas. Son una pareja alucinante tanto en su forma de trabajar como en la de pensar.

Pusimos diversas ideas sobre la mesa que ahora estudiarán y volverán a convocarnos.

Yo les comenté mi sensación de que hay que ilusionar a los pequeños pero no esporádicamente (con motivo de una semana de ciencia, o una festividad como San Alberto o Santo Tomás) sino de forma continua. La semilla de la ciencia hay que plantarla desde edades tempranas y regarla asiduamente para que vean su necesidad e importancia, para que sientan que sin ciencia no se podría existir porque está presente en toda nuestra vida. Y quiero también que la encuentren divertida y apasionante. Esa labor sólo la podemos hacer los profesores.

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Los profesores del Colegio Salzillo de Molina de Segura, la hacen, transmiten su pasión a los alumnos que, como grandes protagonistas de Menuda Ciencia, también han querido participar en el artículo con sus comentarios.

Son muchos los que han disfrutado de esta iniciativa en estos años. Sirvan las palabras de algunos de ellos como testimonio del enriquecimiento que les ha supuesto esta experiencia. Con todos nosotros: el futuro.

“Fue increíble ver cómo trabajaban y cómo se esforzaban para llevar a cabo el resultado. Hacer el proyecto “MENUDA CIENCIA” me parece una idea fantástica, porque los niños de Bachiller aprenden y llevan a la práctica lo aprendido, y nosotros nos fijamos y cogemos una idea para cuando nos toque, y porque aprendemos.” Natalia Sandoval López, 6º A

“El proyecto que hicieron los alumnos de educación secundaria la verdad es que me gustó mucho, lo que más me gustó fue el final, cuando lanzaron el cohete y luego cayó hacia nosotros. (…) El proyecto de Menuda Ciencia me gustó mucho y me gustaría que el año que viene lo repitieran” Ana López Cantero, 6ºB

“Me encantó ver cómo preparaban todos los productos y cómo reaccionaban esos productos al mezclarse con otros. (…) La Señorita Melli me parece una profesora espléndida, sabe explicarse muy bien y sabe mucho sobre ciencia. Es increíble ver cómo se maneja con todos los materiales.” Patricia Corbalán López, 6ºA

“En primer lugar quiero felicitar a todos porque todos estuvieron muy bien. Pero por una vez me fui contento y aprendí un experimento. Me fui contento porque con una mesa de matemáticas gané un premio.” Ángel Pérez Soriano, 6ºB

“Me encantaron todos los proyectos que hicieron los niños de la E.S.O, los hice todos por segunda vez porque me encantaron, todos eran muy chulos. Me sorprendió la imaginación y la habilidad que tuvieron para hacerlos. Aprendí también mucho de todos los proyectos. (…) Estoy deseando llegar a su curso para ser yo la que hace los experimentos. Es increíble cómo con experimentos tan simples podían hacer experimentos que sorprenden a la gente. Estoy deseando que llegue el año que viene para volver a disfrutar de los experimentos

sorprendentes que hacen.” (Olvidó poner el nombre, una lástima)

magia, que eso es ciencia.” Ana Consuelo Martínez Guillén, 6ºB

“Me gustó la visita, aunque había “ciencia repetida”. En uno mezclabas bicarbonato con vinagre y ponías un globo en la entrada de aire en una botella de plástico y se inflaba en el globo.

Pero lo mejor fue el cohete. Esto estuvo bien. En fin, me gustó.”

Patricia Romero Díaz, 6º A

“Para mí la visita a menuda ciencia estuvo muy chula, me quedé impresionado con los experimentos y aprendí bastante.

Hubo uno que era de un cohete, otro de calculadoras, otro de los colores del agua todos muy ingeniosos, la gente que hacía los experimentos era muy simpática, para mi gusto estuvo muy chulo; espero que se repita” Luis de Juan de la Peña, 6ºB

“La exposición del pabellón sobre experimentos científicos me pareció interesante y didáctica.

Habían experimentos muy variados, de cálculo, de fuerza, de la presión atmosférica, de reacciones químicas…” David López Pineda, 6º A

“Para mí, el día que fuimos a ver la exposición “Menuda Ciencia” no perdimos clase en vano, ya que aprendimos bastante y nos lo pasamos genial, aunque fue un poco corto. Yo creo que lo tenían que haber hecho más largo porque así nos habría dado tiempo a ver los experimentos más tranquilamente. (…) Estuvo bastante bien en general, y yo vi que algunos niños de 1º o 2º se creían que lo de las ecuaciones era magia, pero la Srta. Melli nos dijo claramente que eso no es

“Me encantó el evento. Lo que más me gustó fue el del cohete que salía disparado, estuvo muy bien.

En el pabellón vi un experimento con un plato y una vela. Ese lo intenté hacer en mi casa pero no me salió, jaja.” Isabel MªLatorre Díaz, 6ºB “Hacer experimentos a los niños ha sido algo precioso. Era bonito ver cómo se divertían e intentaban participar” Clara María Henarejos, 4ºC

“Me llenó de orgullo y satisfacción la alegría de los niños se les veía muy interesados” Sergio Aguilar, 4ºC

“El hacer experimentos a los pequeños del colegio fue una sensación muy dulce y agradable ya que se mostraron muy atentos e interesados en lo se les hacía y participaron en todo momento respondiendo animadamente a nuestras preguntas y comentarios.”

Carmen Yepes, 4ºB

“Ir a “hacer ciencia” a los niños de Infantil fue una experiencia muy gratificante porque me hizo sonreír ver tanta ilusión y entusiasmo en los más pequeños del colegio” Isabel Sáez, 4ºB

“Los experimentos de “Menuda Ciencia” lograban que acercáramos a los más pequeños a principios básicos de la física y la química. Conseguíamos que se divirtieran a la vez que aprendían con curiosidad e interés. Siempre tenían ganas de saber más y esto nos hacía a mis compañeros y a mí trabajar con mucha más motivación y esfuerzo. Fue una experiencia innovadora, bonita y agradable de recordar. Para nosotros supuso un aprendizaje diferente y un gran trabajo en equipo. Son recuerdos que merece la pena vivir” Esperanza Martínez Galindo, 4º de Óptica

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Del laboratorio a la cama del paciente La investigación traslacional abre nuevos horizontes en las disciplinas biomédicas

Por Antonio Martín (@antoniomartinr)

Un nuevo enfoque ha ganado peso en los últimos años en los laboratorios. Se llama investigación traslacional y pretende hacer más transferibles los conocimientos generados en el ámbito de la investigación básica. El extraordinario progreso de la biología molecular, especialmente en trabajos de investigación relacionados con los procesos que originan diferentes tipos de cáncer, ha abierto una brecha que ahora pueden aprovechar otras disciplinas.

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La historia de Zammett

La historia empieza en el número 4 de Times Square, un día de noviembre de 2001. Hacia allí se dirige una joven de 23 años. Erin Zammett es una de las periodistas de la revista de moda Glamour, cuya redacción está en la más conocida, turística y publicitaria plaza de Nueva York. Entra en el despacho de su superiora y le comenta una intimidad: acaban de detectarle un tipo de cáncer, leucemia mieloide crónica1. Presenta un anómalo y altísimo porcentaje de leucocitos en su sangre. Esta proliferación de glóbulos blancos se debe a una mutación genética. Debió de ser un fuerte golpe para el ánimo de la joven, puesto que en esos momentos, la esperanza de vida para los diagnosticados con leucemia mieloide crónica era de cuatro años. En un giro azaroso, la revista acaba de publicar un reportaje precisamente sobre este tipo de cáncer. Había localizado un tratamiento esperanzador con un fármaco nuevo, llamado imatinib, y a varias personas que habían superado la fatal dolencia gracias a él. La agencia del medicamento estadounidense (FDA) lo había aprobado sólo seis meses antes del diagnóstico a Zammett2. La reportera decide llamar centro de investigación de Portland donde se están realizando los ensayos finales con el innovador medicamento, y su perfil encaja. En la reunión con su redactora jefa propone relatar, en un serial para la revista, sus progresos conforme se somete al tratamiento3; es un viaje con final incierto, pero también una oportunidad para concienciar a su público sobre la importancia de la investigación científica en cáncer, la detección precoz y el desarrollo de nuevos fármacos.

De este modo, millones de personas encuentran en una revista de moda y tendencias, no sólo qué tinte se usa más entre las famosas de Hollywood, sino también la historia personal de Zammett, de su leucemia mieloide crónica, del imatinib y de una nueva manera de enfocar la investigación científica, una manera que promete traspasar los terrenos biomédicos y sacudir las compartimentadas estruc1 http://es.wikipedia.org/wiki/Leucemia_mieloide_ cr%C3%B3nica 2 http://blogs.plos.org/dnascience/2013/05/09/celebrating-gleevec-and-basic-research/ 3 http://www.glamour.com/inspired/blogs/the-conversation/2012/05/meet-erin-zammett-ruddy-shes-m.html

turas de la investigación básica, aplicada o clínica.

La historia parece tener un final feliz: Zammett recupera sus niveles convencionales de leucocitos, aunque deberá seguir tomando el medicamento de por vida. Sus vivencias relatadas en la revista4 tienen tal éxito que la autora las convierte en un libro, My So-Called Normal Life (2005), también muy leído, y el medicamento se convierte en un ejemplo para la comunidad médica y farmacéutica. ¿Y qué pasa con ese nuevo y prometedor modelo?

Comencemos por aclarar una cosa. Lo que llamamos investigación traslacional (o translacional) es una traducción demasiado literal del inglés translational research. Translation significa, precisamente, ‘traducción’ (de un idioma a otro, se entiende), y aquí el término alude a aquella investigación que se traslada desde el ámbito básico al desarrollo de un fármaco para una dolencia concreta. Hay autores que prefieren verbalizar esta acción, por más precisa, de otra manera: la investigación no se traslada, sino que se transfiere. Por ello, hablan de investigación de transferencia. Parece, sin embargo, que el primer término (la traducción demasiado literal) ha triunfado, así que aquí la emplearemos con más frecuencia.

La definición

Como muchos otros avances científicos, el enfoque de la investigación traslacional se origina en Estados Unidos a finales del siglo pasado. Las referencias más tempranas a la traslational research en PubMed son de 19935. La literatura científica finisecular recoge unas pocas referencias a este concepto y muchos proceden de la investigación oncológica.

La novedad y la poca literatura al respecto ponían dificultades a la delimitación de sus diferencias respecto a la investigación básica y clínica, hasta que los Institutos Nacionales de Salud estadounidenses (NIH) ofrecieron esta definición:

4 http://www.glamour.com/health-fitness/blogs/lifewith-cancer/2009/06/before-i-go.html 5 Búsqueda del “translational research” en http://www. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed con criterios de fecha de publicación.

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Translational research includes two areas of translation. One is the process of applying discoveries generated during research in the laboratory, and in preclinical studies, to the development of trials and studies in humans. The second area of translation concerns research aimed at enhancing the adoption of best practices in the community. Cost-effectiveness of prevention and treatment strategies is also an important part of translational science6.

[“La investigación traslacional incluye dos áreas de transferencia. La primera es el proceso de aplicar los descubrimientos generados durante la investigación en el laboratorio, y en estudios preclínicos, al desarrollo de ensayos y estudios en humanos. La segunda área de transferencia se refiere a la investigación dirigida a mejorar la adopción de las mejores prácticas en la población. La reducción de costes en las estrategias de prevención y tratamiento es también una importante parte de la ciencia traslacional”]

Dicho de otro modo, en una primera etapa, la T1, la transferencia del conocimiento sucede de la investigación básica a la aplicada; mientras que en el segundo, la T2, la transferencia de investigación básica alcanza los ensayos y estudios clínicos. Aquí los hallazgos pueden producir mejoras directas en la salud de los pacientes. Por eso, se conoce a la investigación traslacional con la frase en inglés “from bench to bedside” (del laboratorio a la cama del paciente, en una traducción libre).

¿Aporta algún beneficio este enfoque? Elias Zerhouni, director de los NIH entre 2002 y 2008, afirmó en 2005 en un artículo publicado en The New England Journal of Medicine que “cuando no se hace investigación traslacional, el componente de servicio que tiene la investigación se pierde y 6 http://grants.nih.gov/grants/guide/rfa-files/RFARM-07-007.html.

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por lo tanto el fin principal hacia el que se dirige”7.

Fiel a esta filosofía, Estados Unidos estableció un plan en 2009 con el que se pretendían crear 60 centros de investigación de transferencia con una inversión global de 320 millones de euros. Una apuesta similar se hizo en el Reino Unido por aquellas fechas: 570 millones de euros de presupuesto en cinco años.

En España, los mayores exponentes de este modelo son los nueve CIBER (centros de investigación biomédica en red) que están integrados en el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas y el Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares.

El caso del CIC

Al final de esa década, un investigador de la hornada de jóvenes españoles que Severo Ochoa bautizó como “East Coast Boys” estaba a punto de regresar a España tras veinte años de estancia en Estados Unidos. Iba a montar el primer centro del país que integrara la investigación básica, la clínica y la traslacional. El científico era Eugenio Santos y el organismo público de investigación, el Centro de Investigación del Cáncer (CIC, centro mixto CSIC-Universidad de Salamanca). Corría el año 1999 y Eugenio Santos fue uno de los pioneros en traer a España este modelo. El CIC está estructurado bajo el modelo de Comprehensive Cancer Center, con, como se ha dicho, niveles de investigación básica, clínica y traslacional.

Santos recordaba durante el discurso inaugural del curso académico de 2009 en la Real Academia de Medicina de Salamanca cómo surgió la investigación traslacional en el ámbito del cáncer (que es tanto como decir en el ámbito científico): “Durante los últimos 30 años, la biología molecu7 Elias Zerhouni, A Translational and Clinical Science.

Time for a New Vision. The New England Journal of Medicine.

2005: http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMsb053723

Centro de Investigación del Cáncer (CIC, centro mixto CSIC-Universidad de Salamanca).

lar ha sido el instrumento analítico esencial para modelos sencillos que ha llevado a la aceptación del paradigma genético del cáncer”8. Este paradigma descrito gracias al empleo de modelos biológicos tales como levaduras, el gusano Caenorhabditis elegans o cultivos celulares permitía definir el tumor como una serie de mutaciones en los genes generalmente en los procesos de proliferación, diferenciación y muerte celular. Estos extraordinarios avances en el conocimiento de los mecanismos moleculares ofrecen, sin embargo, a juicio de Santos, “pocos beneficios directos al paciente oncológico”, por toda la dilación que supone las diferentes pruebas preclínicas y clínicas a las que se somete un fármaco antes de su comercialización o puesta en servicio. Es más, el tratamiento del cáncer depende, desde hace ya bastantes años, tanto de la detección precoz como tres estrategias que podría8 Eugenio Santos, Oncología traslacional: del laboratorio a la clínica, Real Academia de Medicina de Salamanca. 2009.

mos considerar como convencionales: la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia. La detección precoz conjugada con estas tres estrategias, consideraba Santos en aquel discurso, no estaban relacionadas con las anomalías genéticas que ocasionan el tumor, pero, aun así, habían conseguido la nada desdeñable tasa de éxito de curaciones de en torno al 50%, en líneas generales. El precio a pagar son unos efectos nocivos secundarios en el organismo del paciente.

Los conocimientos básicos que la biología molecular ha atesorado en torno a los mecanismos moleculares en los procesos cancerosos abren las puertas a un arsenal terapéutico mayor al de la actualidad y quizá, a reducir las penalidades que suponen la cirugía y la radioterapia, fundamentalmente. El director del CIC afirma que “el mayor desafío del siglo XXI es trasladar a la práctica clínica los avances a nivel molecular”. Las esperanzas de estos

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Nature Medicine - Richard Blumberg et at. - Operational Challenges for Translational Research and Medicine

progresos están depositadas en poder identificar individuos con predisposición genética a un determinado tipo de cáncer, la reducción de la exposición ocasionada por agentes ambientales, el diagnóstico temprano y tratamientos más efectivos, que destruyan específicamente las células tumorales sin afectar a las normales.

En aquel discurso, Santos hizo una especial mención al medicamento que permitió a la periodista de moda Zammett (¿recuerdan su his-

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toria?) recuperarse de su leucemia mieloide crónica: el imatinib (conocido también como Gleevec o Glivec, su marca comercial) se emplea hoy en quince tipos de cáncer diferentes.

Al fondo de uno de los laboratorios del Centro de Investigación del Cáncer que ayudó a poner en marcha Santos se encuentra el despacho de Alberto Orfao, director a su vez del Banco Nacional de ADN y premio Castilla y León de Investigación Científica y Técnica en 2012. “Ciertamente, el caso

del imatinib ha sido un hito de la investigación traslacional en el campo de la Oncología”. Orfao recuerda alguna de las contribuciones que, mediante este enfoque multidisciplinar, sus compañeros de laboratorio han logrado estos quince años. “En el terreno de las leucemias, hemos contribuido por ejemplo con protocolos que son usados en todo el mundo”.

Los biobancos

A pesar de lo que sugiere la frase “from bench to bedside”, de alguna manera la investigación traslacional es más que un recorrido lineal. Involucra a múltiples agentes, desde el investigador básico, hasta el entorno empresarial, en una especie de malla. “Podríamos decir que la investigación básica trata de incrementar el conocimiento en aspectos generales (como son, por ejemplo, los sistemas biológicos), y podríamos añadir que la investigación aplicada busca cubrir los vacíos de conocimiento en aspectos específicos (por ejemplo, al elaborar un fármaco). En la investigación traslacional, sin embargo, el peso no lo lleva un investigador básico, ni un clínico sino que más bien plantea la hipótesis de transferencia de conocimiento básico a la aplicación clínica o preventiva. Por ello, se trata de un enfoque necesariamente multidisciplinar: “participan grupos o instituciones del ámbito de la investigación básica, tecnológica, médica o clínica, pero también estructuras como hospitales o empresas, pequeñas o grandes”, describe Orfao.

Para un desarrollo más efectivo de la transferencia del conocimiento generado en escalas básicas, una de las estructuras que han emergido en los últimos años son los biobancos. El Banco Nacional de ADN precisamente cumple su décimo aniversario en 2014. “Con los biobancos, tratamos de asegurar una investigación de calidad, rápida,

barata y eficiente, lo que es bastante importante para la investigación de transferencia”. La recolección de las muestras en estas grandes bases de datos permite “acelerar la investigación”, y el trabajo es, de nuevo, colaborativo y multidisciplinar. Debido a la limitada perdurabilidad de las muestras (24 horas si es sangre, minutos si se tratan de algunos tejidos), “es clave el papel de médicos y del personal sanitario”, valora Orfao. Así, este colectivo deja de estar en la fase final del proceso de la generación del conocimiento biomédico y de su aplicación en forma de nuevos tratamientos para pasar a la vanguardia en un sistema en red.

Ampliando fronteras

En los últimos tiempos ha surgido una floreciente oferta formativa en el ámbito de la investigación traslacional. Basta con introducir en Google el término para encontrar másteres y posgrados en la materia. Parece que el enfoque ha calado y ha dejado de estar de moda, para convertirse en una tendencia.

Orfao señala que, aunque muy presente en la biomedicina, el modelo de la investigación traslacional es aplicable a otros muchos campos.

“Salud, energía, automoción, agroalimentación... son terrenos en los que se puede y se hace ya investigación traslacional”. En general, donde haya un sector industrial interesado en colaborar con los laboratorios, hay terreno para el progreso. Quizá, de esta manera, se logre involucrar a la habitualmente reticente industria en procesos colaborativos con la investigación básica y aplicada y que el sector privado gane peso en la inversión global de investigación y desarrollo en España.

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Las letras de Galiana...

La informática antes de Turing texto: GALIANA (@GalianaRgm)

Ada Lovelace

Esta afición mía de visitar iglesias, sinagogas y mezquitas sin ser católica, judía ni musulmana es algo que ni yo misma puedo explicar, pero es así. Entrar en estos templos a primera hora, cuando no hay turistas, pasear por sus naves rompiendo el silencio con el ruido de mis tacones de aguja me relaja; otros hacen running, kick-boxing o puenting y nadie les critica por ello.

Lo que voy a contar sucedió hace un mes en mi reciente viaje a Gran Bretaña, donde reside mi hija la menor desde hace un par de años. Se fue con la excusa de aprender el idioma y debe ser que es muy difícil porque no hay manera de hacerla volver; para mí que el tal Alan le está enseñando el inglés en la intimidad, pero que esto quede entre nosotros.

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Dejando a un lado que mi hija ha decidido cambiar España por Gran Bretaña centrémonos en la historia que viví donde la literatura, la muerte y la ciencia están estrechamente unidas.

Me encontraba en Hucknall, antes conocido como Hucknall Torkard; es una ciudad en el Gran Nottingham, Nottinghamshire, Inglaterra, en el distrito de Ashfield, y me habían recomendado visitar la iglesia de Santa María Magdalena que se encuentra junto a la plaza del mercado. Es un edificio de estilo medieval, construido en el siglo XIV. Por lo visto en su origen tenía sólo un presbiterio al norte del pasillo y de la torre, pero se amplió en tiempo de la reina Victoria. En 1872 se amplió el pasillo del sur y en 1887 los brazos del crucero, y se restauró la torre casi

por completo. Se le añadieron 25 vidrieras del diseñador y vidriero victoriano Charles Eamer Kempe, en 1880.

Por lo que esta pequeña iglesia es reconocida en el mundo entero es porque en ella fue enterrado un famoso literato inglés.

A decir verdad, y dado que el personaje que se supone está enterrado allí tiene cierta relevancia, esperaba un monumento y no una simple losa en el suelo donde reza debajo del nombre y de la fecha de nacimiento la siguiente inscripción: “But there is that within me which shall tire Torture and Time, and breathe when I expire”

(Pero no es que dentro de mí que cansaré la Tortura y el Tiempo, y respirar cuando expire)

— Demasiados trucos tiene para ganarse a los visitantes, por lo que veo.

La frase me gustó tanto que la repetí alguna que otra vez —no diré el número porque alguno podría tomarme por loca— hasta que la voz de un hombre me interrumpió.

— Lo que tengo son muchos años, señorita. ¿Le gustaría conocer el poema del que acaba de leer tan solo dos versos?

— What we’re reading, in bad english, if I may say, are some verses of the poet who is supposedly buried here. (Lo que está leyendo, en pésimo inglés, si me permite decirlo, son unos versos del poeta que está, supuestamente, enterrado aquí).

— But I have lived, and have not lived in vain:

— Recite, recite.

— Su español es incluso mejor que el mío.

— También para eso tengo un truco.

— ¿Puedo saberlo?

— Si me permite hacerle una visita guiada se lo revelo al final de la misma.

Mi mente puede perder su fuerza, mi sangre su fuego, Y mi cuerpo pierda, incluso en el dolor conquista;

Algo sobrenatural, que no considero, Como el recordado tono de una lira muda Se hundirá en sus espíritus suavizados, y removerá En los corazones de los ahora rocosos el último remordimiento del amor.)

— ¿Cómo sabe que soy española?

— No se preocupe, todos lo hacen.

(Pero he vivido, y no he vivido en vano:

La tortura y el tiempo, y respirar cuando expire,

— Read it in Spanish and it will sound much better.

(Léalo en español y le sonará mucho mejor).

— Vaya, parece que he caído en su trampa.

In hearts all rocky now the late remorse of love.

Pero no es que dentro de mí que cansaré

— What?

— No lo sabía, me lo acaba de decir usted al expresarse en su lengua materna. Es un truco que este viejo guía de la iglesia utiliza para saber la nacionalidad de los visitantes.

Shall on their soften’d spirits sink, and move

Pertenece al Canto IV de Childe Harold Pilgrimage y fue escrito por Lord Byron

Máquina analítica My mind may lose its force, my blood its fire, And my frame perish even in conquering pain; But there is that within me which shall tire Torture and Time, and breathe when I expire; Something unearthly, which they deem not of, Like the remember’d tone of a mute lyre,

— Conozco la obra de este poeta inglés que murió en Grecia, después de que los médicos le practicaran sangrías tras un ataque de epilepsia; y que fue enterrado aquí junto a su madre. Le contaré un secreto: por lo visto, su cuerpo no se encuentra bajo esta losa, sino en la Abadía de Westminster en el monumento que le mandaron hacer en 1969, pero, como le digo, es solo un rumor.

— Con estos poetas románticos nunca se sabe, pero de ser cierta la historia que usted cuenta su hija se sentiría muy sola en la fosa porque pidió expresamente que la enterrasen junto a él.

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— ¿Conoce la historia de Ana Byron?

— Realmente no. Solo les digo a los turistas que su hija se crió sin él ya que Anna Isabella Milbanke Byron no dejó que padre e hija tuvieran una relación cercana, y que ella para vengarse de su madre quiso ser enterrada con su padre.

— Ada Byron es mucho más que eso.

— ¿Conoce la historia de la hija de Lord Byron?

Tan obsesionada estaba esta mujer con que su hija no fuera escritora que desde muy pequeña la educó en materias como matemáticas, astronomía, literatura y música, con profesores de la talla de William Frend, Mary Somerville o Augustus De Morgan.

el científico de la computación Charles Babbage, al que las malas lenguas dicen que incluyó en su lista de amantes pero no seré yo quien dé pábulo a la rumorología.

A los catorce años sufrió una parálisis por culpa del sarampión, lo que la mantuvo postrada en cama durante más de un año y caminando con muletas durante casi los dos siguientes, tiempo

— Antes que llegaran Steve Job y Bill Gates a revolucionar el mundo con la informática, hubo otros científicos que lo habían intentado unos 100 años antes.

— Alguna cosa sé.

— Le debo un secreto, ¿recuerda?

— Ada Augusta Byron nació el 10 de diciembre de 1815 en Londres, hija del poeta y de una matemática.

Fue separada de su padre cuando siquiera había cumplido un mes de vida. Byron no era un hombre dado a permanecer con la familia en el hogar, y su mujer tampoco le soportaiglesia Santa María Magdalena de Hucknall ba la vida licenciosa que llevaba, así que un día le puso que la joven aprovechó para cultide patitas en la calle, cosa que él var su intelecto y, a escondidas de agradeció enormemente porque su madre, mantener contacto con se marchó de Inglaterra lejos de su padre mediante cartas. su Princesa de los Paralelogramos, como llamaba a su mujer, y nunca Gracias a Mary Somerville, conoregresó aquí salvo para ser enter- ció al que sería el hombre de su vida intelectualmente hablando, rado. porque se casó a los 19 años con A Anna Isabelle le aterraba que William King, quien la convirtió la niña siguiera el ejemplo de su por matrimonio en Condesa de padre. Digamos que hoy en día Lovelace. sería catalogada por su comportamiento como hipocondríaca, Tras tener dos hijos con el inglés —su hija neurótica y bastante inestable aristócrata Scherezada nació fruto de su relpsicológicamente. Cuentan que cuando nació su hija dijo «espero ación con Sir David Brewster, inde los dioses hagan de Ada cual- ventor del caleidoscopio— volvió quier cosa menos poeta, es sufici- a retomar su relación con el homente con que haya un loco en la bre que Mary Somerville le había presentado cuando tenía 17 años, familia».

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— ¿Señorita, me está hablando de ordenadores antes del siglo XX?

Si Charles Baddage no hubiera inventado la máquina diferencial y la máquina analítica, el de la manzana y el de las ventanas no hubieran llegado tan lejos.

Como le decía, y retomando el hilo de la historia, los padres de la informática podríamos decir que son Baddage y Ada Byron.

Baddage inventó una máquina que podía realizar cálculos matemáticos sencillos. Respecto a cómo podemos saber que esta máquina funcionaba, si nunca fue construida por falta de presupuesto, en el año 1991 unos científicos británicos basándose en sus dibujos la construyeron y con ella fueron capaces de hacer cálculos exactos con 31 dígitos.

Además de esta especie de calculadora moderna, le he dicho que ideó la maquina analítica, y fue en este proceso donde Ada se involucró de lleno.

Los motivos que llevaron a esta pareja a inventar esta máquina tienen que ver con que a ambos les gustaban las carreras de caballos. Él buscaba inventar un sistema que hiciera cálculos de

probabilidades y a ella eso de ir a la ventanilla y apostar a las carreras la volvía loca, hasta el punto de estar hasta el cuello de deudas de juego.

— ¿Inventaron una máquina para ganar en las apuestas de las carreras de caballos?

—No construyeron ninguna de las dos, porque el dinero se lo gastaron en las apuestas.

—Vaya, la historia no parece tener un final feliz y a los turistas siempre les gusta escuchar historias con ese tipo de finales.

—Ada Byron gastó parte de su fortuna en el asuntillo de las apuestas, pero si obviamos esa parte puede decirles a los turistas que su capacidad creativa la llevó a descubrir una serie de programas mediante los cuales podría conseguir que la dichosa maquina pudiera funcionar. Para ello creó una serie de instrucciones para el uso del motor describiendo un algoritmo que calculaba los números de Bernoulli.

Ada dijo al respecto del invento de Baddge que la máquina analítica no tenía ninguna pretensión de originar nada, sólo lo que supiéramos ordenarle hacer. Podía seguir el análisis, pero no tenía capacidad de anticipar una relación o verdad analítica. Sólo ayudaba a hacer disponible lo que se conocía, pero anticipó que era posible que ejerciera una influencia indirecta en la ciencia misma de otra manera, ya que al distribuir y combinar las fórmulas del análisis para adaptarlas a las combinaciones mecánicas de la máquina, las relaciones y la naturaleza de varios temas en esa ciencia recibirían necesariamente una nueva luz y se investigarían más profundamente.

— Nunca había oído hablar que Lord Byron tuviera una hija científica.

— La verdad es que firmó todos sus escritos con sus iniciales porque en esa época las mujeres científicas no estaban bien vistas. Es más, Baddge la presentaba como su intérprete, si bien al final de su vida reconoció que era mucho más que eso.

Si me va a preguntar sobre si mantenían una relación sentimental, la lengua afilada de Anna Isabelle Byron hizo correr el bulo para desprestigiar a su hija, pero ellos nunca reconocieron que tuvieran ese tipo de intimidad. Hay que tener en cuenta que ella estaba casada con un miembro de la nobleza inglesa, y tampoco era cuestión de reconocer que le era infiel a su marido con su mentor, aunque su vida amorosa se parecía bastante a la de su padre porque amantes tuvo para aburrir, lo cual no estaba demasiado bien visto por la sociedad de entonces.

— Estos victorianos y su rigidez moral...

—Obviaré su azarosa vida sentimental porque tampoco es tan relevante y si le parece seguiré con lo que de verdad importa.

Ada basó sus ideas en la traducción que hizo de un artículo escrito por el matemático Luigi Menabrea, las cuales se atrevió a comentar en un ejemplar que denominó Notas. Estas Notas, que superaban en cuanto a volumen al artículo del italiano, contienen los famosos algoritmos codificados que servían para hacer funcionar la máquina analítica, lo que podríamos considerar como el primer lenguaje para programar ordenadores.

— Soy profesora de informática en la universidad y trato de enseñarles a mis alumnos que Alan M. Turing en 1937 y John von Neumann en 1946 desarrollaron los ordenadores tal y como lo conocemos actualmente gracias a los trabajos de esta científica británica, y que para reconocer su labor en este campo en 1979 el Departamento de Defensa de los Estados Unidos creó un lenguaje de programación basado en Pascal llamado Ada. Por supuesto, les invito a leer el libro donde se recogen una serie de cartas, a las que tan aficionada era a escribir y que más de un disgusto le ocasionaron con su marido y alguno de sus amantes, “Ada, la encantadora de números: una selección de las cartas de la hija de Lord Byron y su descripción del primer ordenador”.

El tipo que decía ser guía turístico me pidió que esperase un momento, ya que iba a buscar un obsequio que solía entregar a todos los turistas, y que a la vuelta me revelaría como conocía la lengua materna de quienes se acercaban a la tumba de Lord Byron.

Allí le aguardé unos minutos, luego, viendo que no venía, pregunté por él al sacerdote encargado de la iglesia. Él me aseguró que jamás ha habido ningún guía mostrando a nadie el interior de Santa María Magdalena en los más de 40 años que llevaba como párroco allí.

Para terminar mi historia debo decir que murió de cáncer uterino a la edad de 36 años, la misma a la que falleció su padre.

— ¿Cómo sabe usted tanto sobre esta mujer?

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| RESEÑA |

El futuro de nuestra mente Autor: Michio Kaku Editorial: Debate Primera edición: marzo de 2014 Páginas: 479

Por Dani Torregrosa (@DaniEPAP)

«Los dos mayores misterios de la naturaleza son la mente y el universo».

Con esta frase comienza el físico y divulgador Michio Kaku su último y esperado libro. Reconozco que tengo una especial debilidad por Kaku y su entusiasta forma de divulgar la ciencia, con su estilo siempre plagado de referencias al cine y la literatura de ciencia ficción, también empleado por otros grandes divulgadores más cercanos como Sergio L. Palacios.

Kaku es un autor no exento de polémica por la forma en que trata ciertos temas pero lo cierto es que te atrapa, mantiene y maravilla desde el minuto uno. ¿No se trataba de eso en definitiva?

En El futuro de nuestra mente, Kaku nos propone un largo pero ameno viaje desde los orígenes de la neurociencia, pasando por una extensa explicación de las técnicas y métodos de estudio de esta disciplina, hasta llegar a sus arriesgadas propuestas sobre lo que nos puede deparar el futuro. Sorprende un poco -en mi opinión, es imperdonable- que en la introducción histórica no aparezca en ningún momento mencionada la figura de Santiago Ramón y Cajal, el autor más citado en neurociencia por los méritos que todos de sobra conocemos.

El libro está dividido en tres partes. En la primera, «La mente y la conciencia» nos encontramos con los orígenes de la neurociencia, una descripción de las últimas técnicas para elucidar los mecanismos de funcionamiento del encéfalo y una parte donde Kaku propone una explicación del paradigma de la conciencia a través de sus distintos niveles. Esta última parte me dejó un tanto confuso y quizá sea la sección menos interesante del libro. En «La mente sobre la materia», segunda parte, Kaku nos invita a

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profundizar en cuatro temas cuya mera mención de alguno de ellos encendería las luces rojas de cualquier científico o escéptico: Telepatía, telequinesis, recuerdos y genios.

No se asusten, el tratamiento de estos temas es lo mejor del libro, créanme. Además esta segunda parte está plagada de referencias al cine, algo que todo lector de Kaku siempre espera, siendo una forma muy original de recordar los conceptos que se han tratado. Por último, la tercera parte titulada «Conciencias alteradas» trata temas diversos como las experiencias cercanas a la muerte, la inmortalidad, la inteligencia artificial, civilizaciones extraterrestres, etc., rozando en ocasiones la especulación, pero en definitiva ese es el riesgo que buscamos en Kaku. Nuevamente las referencias a la literatura de ciencia ficción son lo más destacable y no, no hay pseudociencia en este libro.

Termina la obra con las conclusiones del autor, un apéndice con el sugerente título «¿Conciencia cuántica?» y una discreta bibliografía complementaria.

En resumen, un libro recomendable para los interesados en el mundo de la ciencia del encéfalo y la consciencia, y para aquellos que no les importe seguir el intencionado juego, en ocasiones especulativo, del gran Michio Kaku, como es mi caso.

CROMOSOMAS A LA CARTA Por JAL Guerrero (@jalguerrero)

No quiero engañarles. No hay que exagerar ni ver ya futuros diplodocus haciendo pis por las esquinas de nuestros barrios. No se trata de una tecnología conceptualmente novedosa. La síntesis química de un nuevo cromosoma de levadura –exagerada en los medios de comunicación- es una consecuencia, tremendamente importante, pero consecuencia, del desarrollo de la biología sintética en virus y bacterias que ya habían sido descritas a lo largo de la última década… aunque esta vez, la proeza se acerca mucho a nosotros…

U

n consorcio formado por científicos estadounidenses y europeos ha publicado en Science –con unos 80 autores, encabezados por Narayana Annaluru y con Jef Boeke, director del Instituto de Genética de Sistemas de la Universidad de Nueva York como coordinador- el diseño y la síntesis, desde sus componentes elementales, los nucleótidos, de un cromosoma eucariótico – de células

básicamente como las nuestras- totalmente funcional. Ahí está la grandeza.

Tal y como dicen los autores, La síntesis del ADN en el laboratorio ha avanzado a pasos agigantados desde que hace poco más de una década se sintetizó químicamente un virus –que no es técnicamente un ser vivo-; concretamente, el virus de la poliomielitis. Mucho más reciente en el tiempo, el prolífico y siempre polémico Craig Venter –Premio Príncipe de Asturias 2001- publicó la construcción de un organismo simple,

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una bacteria con un genoma poco menos que el doble del tamaño del cromosoma ahora creado y a la que bautizaron con el sugerente nombre de Mycoplasma laboratorium.

Imagínense a estos universitarios “pegando” en un orden y posición precisos estas piezas hasta completar el cuadro final con poco menos de las 300.000 del cromosoma de la levadura. ¡Eso es paciencia!

Sin embargo, ahora se trata de un salto cuantitativo, más que cualitativo ciertamente, pero de un salto significativo: es la primera vez que se sintetiza, por superposición de pequeños fragmentos de ADN, un cromosoma de un hongo; la levadura Saccharomyces cerevisiae, la que nos surte de pan, vino y cerveza y que ahora, con la posibilidad de incorporarle un nuevo cromosoma diseñado “a la carta” –cromosoma al que se le han quitado unos fragmentos y añadido otros- se le ha proporcionado características nuevas.

Pero bueno, vamos a dejar volar la imaginación sin las restricciones científicas y éticas que, de todas todas, irán surgiendo, y si quisiera venderles la moto, podría terminar con algo así: “A partir de aquí… todo el monte puede ser orégano: crear organismos con un valor añadido en biotecnología, biomedicina y otras bios; diseñar células para modelos de investigación o, ya soñando por soñar, llegar a resucitar especies extintas: desde el tilacino –lobo de Tasmania desaparecido a principios del siglo XX- al mamut o, ¿por qué no?, nuestro primo el neandertal –seguro que ni los distinguimos, en belleza o inteligencia, de muchos sapiens-. Y todo colocando un nucleótido tras otro, pasito a pasito”…

El nuevo cromosoma, que tiene algo más de 270.000 pares de bases –unidades del ADN-, en lugar de las 316.617 del cromosoma natural, se denomina synIII y es el inicio de un proyecto más ambicioso, Sc2.0, para construir una levadura completamente sintética, con todos y cada uno de sus 16 cromosomas elaborados “a la carta”, sentando las bases para el diseño biológico de genomas eucariotas.

La sintética, una disciplina reciente de la biología molecular y celular, persigue la creación de nuevos organismos diseñados “al gusto”. A partir de ahora, se abre la veda –tiempo al tiempo- para la publicación de la síntesis química de cada vez más y más sofisticados cromosomas; más y más sofisticados nuevos organismos, pero sin pasarse. Según comenta Jef Boeke, estamos ante el mayor paso que se ha dado hasta la fecha en el esfuerzo internacional para construir el genoma completo de una levadura sintética.

El proyecto comenzó hace siete años en la universidad de Johns Hopkins de Baltimore con un grupo de unos 60 estudiantes que iban sintetizando piezas del puzle cromosómico de un par de cientos de unidades.

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¡¿A que impresiona?!

REFERENCIAS - Cello, Jeronimo; Aniko, V.P. y Wimmer, E. (2002) “Chemical Synthesis of Poliovirus cDNA: Generation of Infectious Virus in the Absence of Natural Template”. Science 297:1016-1018.

- Glass, J.I. y cols. (2006) “Essential genes of a minimal bacterium”. PNAS 103:425-430.

- Narayana, A. y cols. (2014) “Total Synthesis of a Functional Designer Eukaryotic Chromosome”. Science 344:55-58.

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MARTE COMO ARTE

Por Nahúm Méndez (@nchazarra) Imágenes cortesía de: NASA/JPL/ University of Arizona

La exploración espacial nos ha ayudado a comprender mejor nuestro entorno más cercano y a responder preguntas sobre nuestros propios orígenes. Con los avances en la instrumentación científica hemos podido conocer y reconocer detalles de los planetas, lunas y cuerpos menores que jamás hubiésemos podido imaginar.

Pero sobre todo, con la gran mejora en nuestras capacidades fotográficas, hemos descubierto que el Sistema Solar, lejos de ser un lugar inerte plagado de cráteres, exhibe una gran variedad de paisajes, de formas y de colores que no solo impresionan por su historia, sino por su belleza.

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El reto técnico que supone la toma de estas imágenes es increíble.

Imaginad que hay que apuntar una cámara hacia un lugar concreto de la superficie de Marte, sin que la foto salga movida… ¡mientras te mueves a una velocidad de unos 3 kilómetros por segundo!

Y es precisamente gracias a la espectacularidad y singularidad de estas imágenes el hecho de que nos ayuden a transmitir mejor no solo su significado, sino que también sirven para inspirar a las futuras generaciones a seguir buscando respuestas y romper las fronteras de nuestro conocimiento.

Con este artículo pretendo dar un esbozo sobre algunas características geológicas del planeta Marte usando algunas de las imágenes más espectaculares tomadas por la cámara HiRISE, que viaja a bordo de la Mars Reconaissance Orbiter, en órbita del planeta rojo desde Marzo de 2006 y que nos ha demostrado que lejos de ser un planeta inmutable, sigue evolucionando

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Los acantilados terrestres son a menudo escenario de deslizamientos producidos por diversos factores: desde la inestabilidad gravitatoria, pasando por la erosiรณn, a los efectos del agua sobre los distintos estratos pueden forzar este tipo de eventos rรกpidos sin previo aviso.

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En esta imagen tomada en uno de los escarpes de hielo y roca del Polo Norte de Marte, se observa una avalancha en el momento de estar ocurriendo, pero en los bordes del escarpe se observan también los restos de avalanchas ocurridas en otros momentos como manchas blanquecinas y rocas sueltas de distintos tamaños, indicando que son procesos bastante comunes, y que han sido capturados ya en distintas ocasiones.

La altura del escarpe es de unos 700 metros y la nube de polvo y hielo fruto de la avalancha tiene aproximadamente unos 180 metros de ancho por unos 200 de longitud. Se estima a través de distintas medidas que estas nubes llegan a alcanzar velocidades de hasta 50 km/h ladera abajo.

La ocurrencia de estas avalanchas en Marte puede ser debida a factores tales como movimientos sísmicos, la velocidad del viento, el impacto de meteoritos o, estacionalmente, cuando el dióxido de carbono comienza la sublimación que pueden desestabilizar partes del escarpe.

Además del hecho de que se produzcan avalanchas que modifican el relieve, la existencia de estos escarpes ayuda a dejar expuestas las capas de hielo y sedimentos que han estado apilándose durante cientos de miles de años, o quizás más, y que pueden aportar pistas fundamentales para comprender la historia reciente del planeta.

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Marte es un desierto. Helado, pero seco. Y creo que cuando todos pensamos en desiertos, nos imaginamos una gran extensiรณn de dunas de arenas amarillas, algo parecido a la imagen que tenemos del desierto del Sahara.

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Puesto que prácticamente toda la actividad geológica interna de Marte ha cesado (al menos que podamos ver), los procesos dominantes en su superficie están relacionados con los agentes externos, y en el caso de Marte, el más importante es el viento, que sigue moviendo materiales y esculpiendo las rocas.

De hecho una de las formas que más cambian en el planeta son las dunas allá dónde el régimen de viento sigue activo y con fuerza suficiente para mover los granos de arena, aunque es posible que también existan campos de dunas fósiles, que no registren movimiento porque en esos lugares ya no soplen los vientos que dieron lugar a las dunas debido a los cambios que han ocurrido en el clima de Marte.

Las dunas que vemos en la imagen son longitudinales, y van moviéndose y extendiéndose en la dirección paralela al viendo dominante. Este tipo de dunas se forman donde el suministro de arena es moderado. Entre las distintas dunas observamos el suelo cubierto de rocas y de unos materiales más rojizos.

El color oscuro de las dunas se debe a la mineralogía de los granos de arena, principalmente olivino y piroxenos junto con otros menos importantes. En nuestro planeta también pueden observarse dunas con composiciones parecidas en Islandia, Hawaii, Perú…

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En la imagen se puede ver uno de los remolinos mรกs grandes fotografiados sobre el planeta, con unos 800 metros de altura y 30 metros de diรกmetro. La curvatura que se observa se encuentra a unos 250 metros de altura y fue provocada por los vientos de componente Oeste que soplan en esa zona, curvando la forma de columna habitual de los remolinos.

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El viento es el agente fundamental de modelado del relieve en Marte en la actualidad.

Desde los años 70 además sabemos que hay determinadas zonas, sobre todo en las llanuras, donde se producen remolinos similares a pequeños tornados, que son capaces de levantar la capa de polvo más superficial, dejando sobre la superficie impresos sus recorridos durante años, hasta que de nuevo vuelve a depositarse polvo sobre ellos o son retocados por el paso de otros remolinos.

También han sido observados en la superficie por el Spirit e incluso han limpiado los paneles solares del Opportunity y sido detectados por la instrumentación meteorológica del Curiosity.

Estos remolinos se forman cuando el Sol calienta la superficie del planeta. El aire comienza a ascender conforme se calienta y si sopla el viento en una dirección perpendicular a la vertical sobre la que asciende, puede provocarse la rotación de esta masa de aire ascendente, creando el remolino.

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La zona que vemos en la imagen es parte del fondo Ius Chasma, uno de los cañones que forman Valles Marineris, el sistema de cañones más grande del Sistema Solar. Ius Chasma tiene 938 kilómetros de longitud, mientras que Valles Marineris en su conjunto supera los 4000 km.

Este es quizás uno de los mejores ejemplos de fallas que se hayan fotografiado en Marte hasta la fecha. Las fallas son fracturas que ocurren en la roca, normalmente en la corteza de un planeta donde los distintos materiales suelen comportarse de una manera frágil y por lo tanto romperse. Además, en las fallas, entre ambos bloques de roca separados tiene que observarse un movimiento de desplazamiento.

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En esta imagen las fallas y el movimiento a ambos lados de esta son muy fáciles de observar. Desde la esquina superior izquierda hacia la parte inferior central de la imagen hay un nivel de color oscuro que es atravesado por pequeñas fallas que lo van desplazando, hasta llegar a una falla de mayores dimensiones que separa por completo el nivel a ambos lados de esta.

Aparentemente estas fallas, desde este punto de vista que nos ofrece la Mars Reconaissance Orbiter, parecen de salto en dirección, es decir, que el desplazamiento entre ambos lados de la falla ha sido prácticamente en la horizontal. Un buen ejemplo de este tipo de fallas lo tenemos, por ejemplo, en la falla de San Andrés o también en los sistemas de rift oceánicos.

Se pueden observar distintas generaciones de cráteres, unos más antiguos cuya forma está parcialmente alterada por las la erosión, y otros más recientes donde parece incluso poder observarse lo que llamamos eyecta, que son los materiales expulsados tras el impacto del meteorito que forma el cráter y que se depositan en los alrededores de este, con un tono relativamente oscuro.

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Marte, al igual que nuestro planeta, tiene dos casquetes polares permanentes compuestos principalmente por hielo de agua, pero también de hielo de dióxido de carbono puesto que las bajas temperaturas permiten que desde la atmósfera se “condense” este gas directamente al estado sólido durante el invierno.

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En la imagen se aprecia una pequeña parte del casquete polar del Sur, cuyo diámetro (alrededor de 400 km), menos de la mitad que el del Norte. Aparte del color blanco formado por el hielo, se observan unas depresiones muy características en este polo y que dan nombre a una forma de modelado conocida como “terreno en queso suizo”.

Estas depresiones fueron descubiertas por primera vez en el año 2000 en las imágenes tomadas por la Mars Global Surveyor y gracias a la cobertura casi continua que existe desde entonces, se ha comprobado que sufren grandes cambios, llegando a crecer en algunos casos hasta 3 metros por año. ¿Cómo se forman? Aún no está muy claro el mecanismo de formación, pero lo más probable es que sean el resultado de la luz solar que al incidir sobre la superficie de hielo de dióxido de carbono depositado durante los sucesivos inviernos, la calienta, y va sublimándose más en algunos puntos donde comienza a crecer la cavidad. Poco a poco va haciéndose más grande y profunda, pero mientras puede crecer en superficie, la profundidad tiene un límite, que seguramente se deba a que se alcanza la capa de hielo de agua que a esas temperaturas es estable como hielo, y de ahí que los fondos sean tan planos.

Otro de los fenómenos que se observan es la presencia de polígonos en la superficie. Estos suelos poligonales, que también existen en nuestro planeta se deben a los fenómenos de expansión y contracción del suelo debido a los distintos ciclos de temperatura. Si la contracción del suelo supera cierto umbral, para liberar tensiones se provocan diversos patrones de fracturas que son los que dan lugar a estas formas tan características de las regiones periglaciares y polares.

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nยบ15 - ciencia creativa - 2014