Cuaderno de Cultura Científica

En 2014 la editorial RBA me propuso escribir el último libro de la excelente colección de divulgación de las matemáticas El mundo es matemático, en la cual ya había escrito los libros La cuarta dimensión (2010) y El sueño del mapa perfecto (2010), y les propuse escribir un libro sobre las matemáticas de los juegos, un tema apasionate y que me ha interesado desde hace tiempo. Así, el libro número 50 de la colección El mundo es matemático fue mi libro sobre matemáticas y juegos que la editorial tituló Del ajedrez a los grafos, la seriedad de las matemáticas de los juegos.

Uno de los juegos de los que hablé en este libro, en el capítulo dedicado a la combinatoria, fue el juego del Sim, un sencillo juego relacionado con la teoría de Ramsey.

El juego de Sim, perteneciente a la familia de juegos con “lapiz y papel”, es un sencillo juego que encierra una gran riqueza matemática. Fue inventado por el matemático estadounidense, experto en criptografía, Gustavus J. Simmons, mientras trabajaba en su tesis doctoral en teoría de grafos e inspirado en el estudio matemático de los números de Ramsey. El juego aparece en su artículo On the game of Sim (Journal of Recreational Mathematics, 1969).

Situación inicial del juego de Sim, con los seis vértices del hexágono, y el grafo completo de seis vértices asociado K6, con los 15 posibles segmentos que unen los 6 puntos dos a dos

Las reglas del juego son las siguientes. Se consideran los seis puntos que determinan los vértices de un hexágono regular, pintados sobre una hoja de papel. Hay 15 formas distintas de pintar un segmento que una dos vértices de la figura (como se ve en la imagen anterior), que en conjunto forman lo que se llama el grafo completo de seis puntos, K6. El juego de Sim es un juego para dos jugadores, cada uno de los cuales utiliza un lápiz de un color (por ejemplo, azul y rojo) para pintar, por turnos, un segmento que une dos puntos cualesquiera de la figura. Pierde el jugador que primero forme un triángulo monocolor, del color de su lápiz, siendo sus vértices puntos de la figura inicial.

Simulación de una partida en la que el primer jugador pinta con el color azul y el segundo con el rojo. En cada instantánea se observan los dos movimientos de cada turno de ambos jugadores. Pierde el primer jugador, puesto que en el séptimo movimiento, indistintamente del segmento que pinte –en gris en la imagen- formará un triángulo azul con tres vértices del hexágono

Una característica interesante del juego de Sim (el nombre parece ser que se le ocurrió a un compañero de su creador, por SIMple SIMmons y porque además recordaba al famoso juego Nim) es que no puede terminar en tablas, como demostró el propio Simmons en su artículo, haciendo uso de del conocido principio del palomar.

En este punto es recomendable recordar qué es el principio del palomar, lo cual se puede leer, con varios ejemplos y aplicaciones en las entradas del Cuaderno de Cultura Científica siguientes:

a) El principio del palomar, una potente herramienta matemática (parte 1)

b) El principio del palomar, una potente herramienta matemática (parte 2)

La demostración es la siguiente. Consideremos el grafo completo de seis puntos K6 completamente coloreado con los dos colores, es decir, los dos jugadores han continuando pintando segmentos de forma alternada hasta completar el grafo. Tomemos un vértice cualquiera v0. Como hay cinco líneas que pueden unir ese vértice del hexágono con los otros cinco (v1, v2, v3, v4, v5 en la siguiente imagen), por el principio del palomar generalizado, al menos tres de ellas son del mismo color, por ejemplo, azul.

Si alguno de los tres segmentos que unen los vértices finales de esos tres segmentos azules, fuese también azul, entonces formaría un triángulo azul con los correspondientes segmentos azules que empiezan en el vértice v0. Pero si por el contrario, ninguno de esos tres segmentos es azul, entonces los tres son rojos y forman un triángulo rojo. Por lo tanto, siempre existe un triángulo monocolor, ya sea azul o rojo. Lo cual completa la demostración.

Como consecuencia del anterior razonamiento, no existe la posibilidad de empate en el juego del Sim y alguno de los dos jugadores ganará si juega correctamente. Sin embargo, el problema de quien de los dos jugadores tiene una estrategia ganadora y cuál es esta, es bastante complejo. De hecho, Simmons no lo incluía en su artículo, y solo después de un exhaustivo análisis con ordenadores descubrió que es el segundo jugador quien tiene una estrategia ganadora, aún así, esta no es fácil de llevar a la práctica, como ocurre con otras estrategias ganadoras que han ido descubriendo los matemáticos. De las más sencillas sería la que aparece en el artículo Another strategy for SIM (Mathematics Magazine, 1978), de Leslie E. Shader.

Pero volvamos a la invención del juego de Sim. La idea que subyace al mismo se enmarca dentro de la Teoría de Ramsey, esa teoría matemática del campo de la combinatoria que viene a decirnos que el desorden completo es imposible, y más concretamente está relacionada con los números de Ramsey.

El matemático, filósofo y economista inglés Frank Plumpton Ramsey (1903-1929) demostró el resultado (conocido como Teorema de Ramsey) que es la base de la teoría que lleva su nombre en su artículo “On a problem of formal logic” (Proceedings of the London Mathematical Society, 1930) en el que estudiaba “el problema de encontrar un procedimiento para determinar la verdad o falsedad de una fórmula lógica dada”, y para ello estudiaba algunas cuestiones de combinatoria. De hecho, el famoso teorema no era más que un resultado instrumental, un lema, del artículo. Sin embargo, fueron realmente los matemáticos húngaros Paul Erdös (1913-1996) y George Szekeres (1911-2005) quienes introdujeron en 1933, trabajando en un problema geométrico, la teoría de Ramsey para grafos y la popularizaron dentro de la comunidad matemática.

Para definir los números de Ramsey recordemos que el grafo completo de n puntos Kn es el grafo con n puntos que contiene todas las aristas que unen dos de esos n puntos, y además, vamos a colorear el grafo, es decir, vamos a asignarle un color a cada arista (en general se pueden etiquetar las aristas de diferentes formas).

Dados dos números naturales r y s, se define el número de Ramsey R(r,s) como el mínimo entero n para el cualquier coloración con dos colores, por ejemplo, rojo y azul, del grafo completo de n puntos Kn, contiene un subgrafo completo Kr con todas sus aristas rojas o un subgrafo completo Ks azul.

Coloración del grafo completo de 8 puntos K8 que contiene varios subgrafos K3 rojos y un subgrafo K5 azul, formado por los puntos 1, 2, 3, 5 y 6

El juego de Sim está relacionado con el número de Ramsey R(3,3). La demostración de Simmons de la no existencia de tablas en el juego de su invención, es realmente una demostración de que R(3,3) ≤ 6, es decir, cualquier coloración con dos colores del grafo completo con seis puntos K6 (y existen 215 = 32.768 coloraciones dicromáticas) admite siempre un subgrafo completo de tres puntos, un triángulo, monocromático, ya sea, rojo o azul.

Una demostración alternativa de este resultado, que hace uso de otra interesante herramienta de la combinatoria, el conteo doble, permite obtener un resultado algo más fuerte, de hecho, al menos existen dos triángulos

Demostración: Dada una coloración dicromática, con los colores rojo y azul, del grafo completo de seis puntos, vamos a contar el número de triples de vértices x, y, z tales que el segmento (xy) es rojo y el segmento (yz) es azul.

Por una parte, para cada vértice tenemos tres opciones:

i) que todas las aristas conectadas a él sean de un solo color, luego ese vértice no será el punto medio de ninguno de esos triples;

ii) que una de las aristas sea de un color y la otras cuatro del otro, de forma que ese punto podría ser el vértice central de 4 de esos triples;

iii) que dos aristas fuesen de un color y tres del otro, de forma que podría haber 6 de esos triples.

Teniendo en cuenta que hay seis vértices, habrá como mucho 6 x 6 = 36 triples x, y, z tales que el segmento (xy) es rojo y el segmento (yz) es azul.

Por otra parte, para cada triángulo de vértices x, y, z que no sea monocromático, es decir, que tenga aristas de los dos colores, hay precisamente dos de los anteriores triples. Como hay 20 triángulos en el grafo completo de seis puntos, si ninguno de ellos fuese monocromático habría 40 triples de los que estamos buscando. Sin embargo, no puede haber más de 36, entonces existirán al menos dos triángulos monocromáticos. Y queda probada la afirmación.

Coloración dicromática del grafo completo de cinco puntos que no admite triángulos monocromáticos

Si al hecho de que R(3,3) ≤ 6, le añadimos que existe una coloración con dos colores del grafo completo de cinco puntos K5 (véase la anterior imagen), entonces R(3,3) > 5, y se obtiene el siguiente resultado.

Teorema (Greenwood, Gleason, 1955): R(3,3) = 6.

Este resultado se conoce también como el teorema de los amigos y extraños, puesto que se puede reformular de la siguiente forma:

En cualquier reunión con seis personas, o bien tres de ellas son conocidas (se conocen dos a dos), o bien tres de ellas son completos extraños (son desconocidas dos a dos).

Para terminar, vamos a contar una pequeña anécdota sobre el número de Ramsey R(4,4). En el libro The Princeton Companion to Mathematics (2008) se cuenta la siguiente historia del sociólogo húngaro Sandor Szalai (1912-1983). En el curso de una investigación sobre la amistad entre jóvenes, observó que para grupos de 20 jóvenes siempre podía encontrar cuatro jóvenes que fueran amigos entre sí, es decir, amigos dos a dos, o cuatro jóvenes que no fuesen amigos. Tras reflexionar sobre las posibles justificaciones sociológicas de esta observación, pensó que este parecía más un fenómeno de tipo matemático, que sociológico, y se puso en contacto con un grupo de matemáticos húngaros, entre los que estaba Erdös, quienes le confirmaron sus sospechas. Se había encontrado con la versión del teorema de los amigos y extraños correspondiente al número de Ramsey R(4,4). Su descubrimiento implicaba que R(4,4) ≤ 20. De hecho, se puede demostrar que R(4,4) = 18.

Para quienes estéis interesados en conocer más sobre los números de Ramsey podéis consultar el libro mencionado Del ajedrez a los grafos sobre las matemáticas de los juegos o el libro de combinatoria How to count, an introduction to combinatorics, que aparecen en la bibliografía.

Bibliografía

1.- Raúl Ibáñez, Del ajedrez a los grafos, la seriedad matemática de los juegos, colección El mundo es matemático, RBA, 2015.

2.- Gustavus J. Simmons, On the game of Sim, Journal of Recreational Mathematics 2 (n. 2), 1969, p. 66.

3.- Frank Plumpton Ramsey, On a problem of formal logic, Proceedings of the London Mathematical Society 30, 1930, p. 264-286.

4.- Timothy Gowers, June Barrow-Green, Imre Leader, The Princeton Companion to Mathematics, Princeton University Press, 2008.

5.- R. B. J. T. Allenby, Alan Slomson, How to count, an introduction to combinatorics, CRC Press, 2011.

El artículo El juego del Sim se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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La semana pasada me ocupé de los sistemas circulatorios, y especialmente de la circulación general humana. Pero la bomba de impulsión, aunque citada, no recibió atención ninguna. Vamos, pues, con los corazones y otros sistemas de bombeo.

Algunos animales han recurrido a los flagelos como mecanismo de impulsión de líquidos; es el caso de las esponjas, que los utilizan para impulsar el agua que pasa a través de sus poros, o de los erizos de mar, que consiguen de esa forma hacer circular el líquido de su cavidad celómica.

Saltamontes (Imagen: Wikipedia)

Otros han desarrollado dispositivos que provocan el movimiento de fluidos mediante el concurso de músculos o de elementos esqueléticos. Lo normal es que esa forma de impulsión se produzca solo cuando el animal se mueve. Cuando una estrella de mar utiliza su musculatura para mover sus brazos también provoca el movimiento de su líquido celómico. En muchos artrópodos, los movimientos de la musculatura del exoesqueleto y de la pared corporal ayudan a impulsar la hemolinfa; en los saltamontes, por ejemplo, el corazón principal solo late cuando están inactivos, porque cuando se mueven el movimiento de la musculatura extrínseca es suficiente para desarrollar la actividad de impulsión necesaria para alimentarla. En vertebrados también hay dispositivos basados en musculatura esquelética que impulsan la sangre. Un ejemplo es el corazón caudal de los peces bruja (mixinos), al que me referiré más adelante. Y similar a ese dispositivo es el de las venas de las extremidades inferiores humanas, que ayudan a que la sangre venosa ascienda hasta el corazón.

Persitaltismo (Fuente: Auawise, Wikipedia)

Otra modalidad de impulsión se basa en el peristaltismo. La impulsión peristáltica se produce cuando una musculatura propia del conducto (vaso sanguíneo u otro tubo) se contrae y esa contracción se desplaza en una dirección determinada. El desplazamiento de la contracción empuja el contenido del tubo en esa dirección y lo desplaza. Cuando ese dispositivo se encuentra en secciones especializadas de los vasos, se les denomina corazones peristálticos. Es la forma de bombeo de muchos anélidos, como los gusanos de tierra, y de bastantes artrópodos.

Y por último tenemos los corazones musculares camerales, que son los más conocidos. Consisten en cámaras provistas de una musculatura específica que al contraerse desplaza el líquido contenido en su interior. Son, normalmente, las bombas de impulsión principales en todos los vertebrados y muchos artrópodos y moluscos. Las cámaras necesitan de sendas válvulas en los dos extremos para garantizar el flujo de la sangre en una dirección. El corazón de los artrópodos es monocameral (consta de una sola cámara), pero en la mayoría de los moluscos y todos los vertebrados tiene, al menos, dos cámaras, una aurícula, que recibe el líquido que retorna al corazón, y un ventrículo que es el que genera la fuerza primaria para impulsar la sangre que se dirige al resto del organismo.

Vista interna de un corazón humano (Imagen: Jana Oficial, vía Wikipedia)

Los corazones de los vertebrados fueron originariamente bicamerales, pero ese esquema se modificó con la aparición de los primeros peces capaces de respirar en aire. A partir de ese momento empezó a desarrollarse un segundo circuito, el de la circulación pulmonar, que conecta el corazón con los pulmones. Las dos cámaras originales se empezaron a subdividir mediante paredes internas. De esa forma, un lado de la aurícula recoge la sangre procedente del cuerpo y el otro lado la procedente de los pulmones; y a la vez, un lado del ventrículo envía la sangre al conjunto del organismo y el otro lo hace a los pulmones. Ese proceso de separación se completa en aves y mamíferos, que tienen corazones cuatricamerales, aunque en realidad podría hablarse de dos bombas diferentes, aunque funcionando de manera acompasada, cada una con su aurícula y su ventrículo.

Función de las válvulas

En aves y mamíferos la arteria aorta es la vía de salida del ventrículo izquierdo hacia la circulación sistémica y las venas cava, las de retorno al corazón -a su aurícula derecha-; esa sangre es a continuación impulsada por el ventrículo izquierdo, a través de las arterias pulmonares, a los pulmones, y retorna del órgano respiratorio a la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares. Un completo sistema de válvulas en puntos clave es el que garantiza la correcta dirección del flujo sanguíneo.

Como ya se ha indicado, además del corazón principal, en muchos animales hay bombas auxiliares de impulsión. Los gusanos de tierra, por ejemplo, tienen numerosos vasos peristálticos además de los vasos dorsales especializados como corazones peristálticos principales. También los insectos disponen de corazones auxiliares en la base de patas, alas y antenas.

Los cefalópodos, que son los únicos moluscos con un sistema circulatorio cerrado, tienen dos corazones branquiales auxiliares además del corazón principal; esos dos corazones impulsan la sangre a través de las branquias. Es posible que gracias a ellos consigan pulpos y calamares impulsar a través de sus órganos respiratorios una sangre de gran viscosidad debido a su elevada concentración de hemocianina, necesaria, a su vez, para satisfacer la demanda metabólica tan alta que generada su muy activo modo de vida.

Bomba venosa muscular (Imagen: OpenStax College, vía Wikipedia)

Los mixinos tienen varios corazones auxiliares. El más importante es el corazón caudal, que está formado por dos cámaras alargadas entre las cuales hay una estructura cartilaginosa flexible que se comba alternativamente a derecha e izquierda siguiendo el movimiento de la cola. Al combarse comprime una de las dos cámaras y distiende la otra, succionando y expulsando, respectivamente, la sangre contenida en su interior. Sendas válvulas colocadas en los extremos anterior y posterior de cada cámara determinan que el flujo sea unidireccional. Por otro lado, los dispositivos con que cuentan las venas de nuestras piernas cumplen una función similar (ver imagen superior). Ayudan a impulsar la sangre venosa de vuelta al corazón al ser presionadas y comprimidas por los músculos que las rodean; el retorno de la sangre al corazón se produce gracias a la presencia de válvulas en esas venas, que evitan el flujo sanguíneo hacia abajo y desplazan la sangre hacia arriba. Por eso no es aconsejable estar de pie durante mucho tiempo sin mover las piernas.

Para concluir, disfruten de este notable pasaje de una de las mejores películas españolas, Amanece que no es poco.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Corazones se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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La teoría química de van Helmont es una mezcla muy curiosa de lo más avanzado con lo más arcaico. Muchos en el siglo XVII aceptaban como transmutación el hecho de que los metales se disolviesen en ácido; obviamente, el concepto de moderno de disolución no estaba establecido. También se aceptaba como transmutación el hecho de que una herradura de hierro dejada en un arroyo cercano a minas de cobre (y, por tanto, rico en sales de cobre disueltas) terminase recubierto por una capa de cobre. Sin embargo, para van Helmont estos dos fenómenos claramente no eran transmutaciones, pero eso no impedía que siguiese creyendo en la posibilidad.

De hecho, dejó escrito una anotación en la que relataba lo que el creía sinceramente que había sido una transmutación de 8 onzas de mercurio en oro conseguida mediante la adición de un cuarto de grano (el grano era una medida de peso equivalente al peso medio de un grano de trigo, equivalente a 0,0648 g) de un polvo amarillo suministrado por un extraño (véase el paralelismo con la presunta transmutación de Helvetius).

Es difícil saber con los datos proporcionados qué presenció van Helmont en realidad. El mercurio es conocido por su capacidad para combinarse formando amalgamas y compuestos, por lo que podría haber incorporado algún tipo de material de color amarillo metálico y volverse sólido al hacerlo. Con todo, no es fácil encontrar algún producto que tenga ese efecto en unas cantidades tan pequeñas para 8 onzas de mercurio. Pero recordemos que en esta época los alquimistas estafadores se habían vuelto realmente sofisticados y, por ejemplo, nada impide que el extraño no solo diese el polvo amarillo sino que lo entregase en un recipiente en el que debía realizarse la mezcla para que no se perdiese parte en el trasvase, y que fuese este recipiente el que aportase realmente la parte que efectivamente hacía que la reacción ocurriese.

Y así van Helmont osciló entre revolucionario y reaccionario toda su vida. Rechazó los cuatro elementos aristotélicos (jugándose, literalmente, el cuello) y los tres principios de Paracelso, pero los reemplazó por aire y agua, señalando la creación de los cielos y el agua en el segundo día del Génesis como fundamento. El aire era solamente un medio físico, por lo que , en última instancia, todo se reducía a agua. Pero, por otro lado, hizo un uso intensivo de la balanza y como consecuencia de él llegó al convencimiento de que nada se crea o se destruye en una reacción química (la ley de conservación de la materia es anterior a Lomonósov o Lavoisier), aunque no lo expresó explícitamente.

Su famoso experimento del sauce ilustra perfectamente sus planteamientos y, significativamente, el tipo de experimentación que llevaría en última instancia al surgimiento de la química como ciencia. En este experimento pesó una plántula de sauce y la sembró en una cuba con exactamente 200 libras de tierra previamente desecada; cubrió la cuba para impedir que el polvo o cualquier otra cosa se añadiese a la tierra. Después de regarla con agua destilada y verla crecer durante 5 años, sacó el pequeño sauce de la tierra con gran cuidado y lo volvió a pesar. Encontró que el árbol había incrementado su peso sustancialmente pero que la tierra pesaba muy poco menos de 200 libras. Hasta aquí el experimento y los datos. Su interpretación es otra cosa. De ellos van Helmont extrajo la conclusión de que el agua aportada se había convertido en madera de sauce.

Obviamente el experimento carece de otros controles mínimos, como llevar un registro del peso de agua aportada, de las pérdidas por evaporación o filtrado fuera de la cuba o posibles derrames. Ni que decir tiene que van Helmont no tenía idea del papel que juega el dióxido de carbono del aire en la biología de la planta, ni de que ésta emitía oxígeno. Pero la idea básica está ahí: la cantidad de materia hay que controlarla con la balanza. Lo que fuese que se introdujese en una reacción tenía que aparecer en los resultados de una forma u otra.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Las transmutaciones de van Helmont (2) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ángela Monasor

“¿Qué haces cuándo te confundes?, ¿Crees que en el futuro viviremos en ciudades submarinas?, Cuando descubrís algo nuevo, ¿a quién se lo contáis?, Dedicándose a la ciencia, ¿se liga igual? ” Estas son algunas de las preguntas que estudiantes de 11 a 18 años de todo el territorio español envían a los investigadores participantes de Somos Científicos, ¡sácanos de aquí!.

En Somos Científicos, los estudiantes desafían a científicas y científicos a través de CHATS de texto, les PREGUNTAN todo lo que se les ocurra, y VOTAN para que el científico o científica que quieran gane 500 € destinados a divulgar su trabajo. Todo esto ocurre a través de Internet en somoscientificos.es

Diferentes informes apuntan a que para mejorar la comprensión pública de la ciencia es más importante facilitar la comprensión del proceso científico – cómo funciona la revisión por pares, cómo se ponen a prueba las hipótesis, cómo surge el consenso científico… – que explicar hechos concretos. De esta manera, y en las palabras de uno de los científicos participantes, Daniel Gómez Domínguez, «Somos Científicos acerca la forma de pensar en ciencia, a través del científico.»

Los estudiantes comprueban que quienes se dedican a la investigación científica son personas normales, ven cómo lo que aprenden en clase se aplica en la vida real, y sus aspiraciones científicas aumentan.

Somos Científicos llega a donde otras actividades no pueden. Al tratarse de un proyecto online, alcanza centros educativos que los científicos no suelen visitar; como el CP Amescoas, en Zudaire (localidad de 200 habitantes a 60 minutos en coche de la ciudad más próxima), o el IES Miguel Fernández, en Melilla. Investigadores como José Miguel Rodríguez Espinosa astrofísico en la pequeña isla de la Palma o Daniel Pastor Galán, estudiando terremotos en Japón, se comunican con estudiantes en una experiencia imposible de manera presencial.

Pero los límites van más allá de la geografía. El hecho de que la participación sea anónima y que cada estudiante decida sobre qué quiere hablar, dentro de un entorno seguro, iguala el terreno de juego de cada clase; beneficiando a quienes no siempre tienen la confianza para hablar en público.

Tan importante es favorecer la diversidad de estudiantes, como del personal investigador. Para ello implantamos cuotas de género en nuestra selección de participantes, un modelo de rol para cada estudiante. En este sentido, Somos Científicos parece tener mayor impacto positivo en cómo ven la ciencia las chicas. Pensamos que esto puede estar relacionado con la naturaleza social de la actividad; las chicas hacen más preguntas y suelen decantarse por cuestiones personales; como las motivaciones para dedicarse a la ciencia, los retos de futuro o las dificultades del día día.

No sólo pensamos en las clases. Cada vez hay más evidencias de que el personal investigador se beneficia de comunicarse con la sociedad. Ben Still, uno de los primeros participantes de la versión británica de Somos Científicos lo describió como «el mejor curso intensivo de comunicación de ciencia». Ceri Brenner, otra participante, presume de haber acuñado la definición de su investigación que hoy utiliza como presentación en cenas con amigos, comités científicos, o solicitudes de becas, durante la actividad.

Somos Científicos sirve como plataforma de lanzamiento de divulgadores: anima a los investigadores a divulgar y les ayuda a mejorar sus habilidades comunicativas, obtener una nueva visión de su trabajo y descubrir lo que los jóvenes piensan acerca de la ciencia y de quienes se dedican a ella.

Es por esto que seleccionamos nuevos participantes para cada actividad. Desde abril de 2016, hemos puesto en contacto a 35 científicos con 3500 estudiantes. Nuestra siguiente actividad será del 8 al 19 de mayo, y tras ella esperamos aumentar las cifras hasta 55 científicos y 5000 estudiantes.

Aquí puedes ver quiénes protagonizarán “Somos Científicos” en mayo, y puedes seguir todas nuestras actualizaciones en el Twitter de @S_Científicos y en la etiqueta #SCientíficos.

Si te ha picado el gusanillo y quieres participar en siguientes ediciones, apúntate ya:

• Si eres docente: somoscientificos.es/profesores/
• Si investigas: somoscientificos.es/inscripcion-de-cientificos/

Si necesitamos convencerte un poco más, echa un vistazo a nuestro vídeo:

Estos son los participantes del País Vasco que estarán en “Somos Científicos” mayo 2017:

Como investigadores, participarán Eder Amayuelas López, estudiante de doctorado de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad del País Vasco, e Isabel García Barón, estudiante de doctorado de la Fundación AZTI.

Entre los centros educativos participantes están el IES Saturnino De La Peña, de Sestao; el Colegio La Salle, de Bilbao y el Colegio Summa Aldapeta de San Sebastián.

Sobre la autora: Ángela Monasor es farmacéutica y se doctoró con una tesis sobre señalización molecular en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas. Dirige Somos Científicos, ¡sácanos de aquí! a través de Kialo Comunicación y Divulgación Innovadora.

El artículo Científicos y estudiantes se encuentran a través de Internet se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Un Trabajo Fin de Grado de la UPV/EHU duda sobre la fiabilidad y validez del test de Allen practicado en servicios de urgencias médicas y unidades de cuidados intensivos (UCI). La maniobra busca relacionar la calidad de la circulación sanguínea de la mano con el riesgo de isquemia (falta de riego sanguíneo) y se efectúa siempre antes de una punción arterial o colocación de un catéter sobre la arteria radial de la mano. Este trabajo, realizado por el graduado en Enfermería Oscar Romeu Bordas, ha sido dirigido por Sendoa Ballesteros Peña, profesor de la Facultad de Medicina y Enfermería.

Antes de realizar una punción arterial en la mano o colocar un catéter radial, el personal sanitario debe comprobar la calidad de la circulación sanguínea. De esta manera, se intenta predecir la falta de riego sanguíneo (isquemia) que podría desembocar en una complicación grave como la muerte de los tejidos de la mano (necrosis). De forma rutinaria, se utiliza la maniobra de Allen. El procedimiento es el siguiente: con la palma boca arriba, se cierra la mano en un puño. Se presiona con los dedos y al mismo tiempo las arterias radial y cubital a ambos lados de la muñeca para comprobar que la palma adquiere un color pálido. Se libera la presión sobre la arteria cubital, pero se mantiene sobre la radial. Con esta técnica se simula el efecto que tendrá una punción o la colocación de un catéter y valora la capacidad de la arteria cubital para asumir la totalidad del riego sanguíneo de la mano. Cuando pasan 10-15 segundos y no se ha restablecido la coloración normal de la palma de la mano se considera que constituye una contraindicación para la punción de la arteria radical por el elevado riesgo de isquemia debido a un déficit en la circulación colateral de la mano.

La técnica del test de Allen, descrita inicialmente en 1929 por el médico Edgar Allen, se realiza, por tanto, desde hace casi 90 años; y, aunque es habitual sobre todo en los servicios de Urgencias y UCIs, ni el propio creador pudo verificar la validez del test.

Oscar Romeu Bordas, en su investigación, ha revisado y analizado todos los ensayos realizados hasta la actualidad en inglés y español sobre la validez del test de Allen. En concreto, acudió a seis bases de datos (Medline, Scopus, Web of Science, EMBASE, Cochrane plus y CINAHL) donde se localizaron 14 estudios pertinentes. Estos artículos comparan los resultados de la técnica de Allen y la ecografía Doppler para evaluar la circulación colateral palmar y evalúan las complicaciones isquémicas tras punciones de la arterial radial.

Tras el análisis, el graduado en Enfermería concluye que la prueba no permite asegurar al 100% cuál es la calidad de la circulación sanguínea de la mano, ni prevenir la aparición de una isquemia tras la punción arterial. Además, el Trabajo Fin de Grado sugiere que esta técnica se puede eliminar de los protocolos y manuales asistenciales, porque, además, podría limitar de manera innecesaria técnicas terapéuticas de primera elección, como un cateterismo radial.

Referencia:

Romeu-Bordas O, Ballesteros-Peña S. Validez y fiabilidad del test modificado de Allen: una revisión sistemática y metanálisis. Emergencias. 2017;29:126-35.

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo El test de Allen a examen se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Los seres humanos nos hemos relacionado intensa y cordialmente con los perros a lo largo de gran parte de nuestra historia. Convivimos desde hace miles de años. La prueba más sólida de asociación entre ambas especies –restos caninos enterrados junto a restos humanos- data de hace 15.000 años, pero es muy probable que nuestra relación “amistosa” comenzase bastante antes. Seguramente los perros se empezaron a asociar con nuestros antepasados cuando estos todavía eran cazadores-recolectores. Y sin embargo, es mucho lo que desconocemos de los canes.

Como cuentan Raymond Coppinger y Lorna Coppinger (2016) en What is a dog? (¿Qué es un perro?), en Norteamérica, Europa y otros países desarrollados viven alrededor de ciento cincuenta millones de perros. Son sobre todo mascotas, animales de compañía. De ellos depende un importante sector de actividad económica, que incluye cría, venta y entrenamiento, así como cuidados sanitarios, alimentación, libros y revistas; son, indudablemente, un claro producto del mundo desarrollado. Casi todas las mascotas son perros de raza: dogo, pastor alemán, galgo, pointer, chihuahua, pequinés o cualquier otra; sus rasgos han sido seleccionados de forma artificial por el sencillo y eficaz procedimiento de controlar su reproducción. Sin embargo, en el mundo hay muchísimos más perros: son del orden de mil millones. En otras palabras, los de raza sólo representan un 15% de todos los canes. Quienes esto lean se preguntarán, perplejos, por el 85% que falta. Pues bien, los que faltan, la gran mayoría, son esos a los que llamamos chuchos, perros callejeros o, como se denominan en algunos países por sus hábitos alimenticios, perros de basurero.

La mayoría de la gente piensa que los chuchos son la variedad de perro que surge cuando los de raza se cruzan entre sí, cuando, por las razones que fuere, se reproducen al margen del control de sus dueños. Pero eso no es así. En los países occidentales no es habitual encontrarse con un chucho por la calle. Es fácil adivinar el porqué. Pero abundan en los barrios y basureros de las grandes ciudades de muchos países. No pertenecen a nadie. Se encuentran cerca de la gente porque es así como se alimentan. Y no han surgido de ningún cruce entre perros de raza. Se parecen mucho unos a otros, tanto como una persona se parece a otra, aunque vivan en las antípodas. Pero si no son el resultado de cruces de perros de raza, ¿de dónde han salido? ¿cómo han surgido? Y la respuesta es muy sencilla: los perros callejeros proceden de los cánidos que empezaron a asociarse con los seres humanos hace decenas de miles de años. Durante milenios la selección natural ha propiciado la aparición de rasgos que les permiten vivir como lo hacen, alimentándose de los recursos que desechamos y que, de forma directa –dándoselos- o indirecta – en vertederos- ponemos a su disposición. Son los herederos de los cánidos que acompañaban a los seres humanos que empezaron a desechar alimento, probablemente a partir del desarrollo de la agricultura y la ganadería, en el Neolítico.

Los chuchos se han adaptado perfectamente al medio en el que viven. Y en esa adaptación hay un elemento especialmente significativo. Aunque lobos, coyotes, chacales y dingos también frecuentan basureros en busca de comida, sólo lo hacen cuando no hay gente cerca. Ese es quizás el rasgo más valioso de los perros: su capacidad para convivir con nosotros, para vivir en nuestro mismo entorno y, lo que es más importante, para ser de nuestro agrado. Gran parte de su éxito obedece a que los perros nos caen bien. Y es que, en cierto modo, somos nosotros los domesticados.

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Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia el 20 de noviembre de 2016.

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Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

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No hace mucho que se estrenó la nueva versión del clásico de Disney, La Bella y la Bestia, en la que los dibujos animados dejan paso a los actores y actrices de carne y hueso y a las imágenes generadas por ordenador, y como ha ocurrido en anteriores ocasiones, está siendo todo un éxito en pantalla.

La historia que cuenta Disney en la Bella y la Bestia se basa en el cuento homónimo de la escritora francesa Jeanne-Marie Leprince de Beaumont (La Belle et la Bête), que a su vez se basó en el relato que escribió Gabrielle-Suzanne Barbot de Villeneuve, también francesa. ¿Pero en que se inspiró esta última para idear el cuento? Pues parece estamos ante una narración basada en hechos reales.

Las dos versiones originales del texto en que se basa La Bella y la Bestia

El protagonista real de la historia se llamaba Pedro González, supuestamente el hijo del jefe de una tribu guanche, natural de Tenerife, donde vino al mundo en el año 1537. Si no fuera por el detalle de que nació con una característica que no pasaba precisamente desapercibida, y que hizo que fuera abandonado en un orfanato en la isla, hubiera llevado una vida bastante normal, pero su cuerpo estaba recubierto completamente de pelo.

A esta condición se le llama hipertricosis, aunque en ocasiones se usa un nombre más llamativo, como es síndrome del hombre lobo o síndrome de Ambras. Este último nombre se debe a varias pinturas de Pedro González que se encuentran en el Castillo Ambras, en Innsbruck, Austria, donde están representados tanto él, como su esposa y también dos de sus hijos.

Retrato de Pedro González

La hipertricosis es una condición muy poco frecuente, que destaca por provocar un aumento considerable de la cantidad de pelo en el cuerpo, pudiendo ser localizada en zonas específicas, como ocurre con la hipertricosis auricular, o en todo el cuerpo, como ocurre en la hipertricosis general. En este último caso, las personas que la padecen suelen estar cubiertas completamente de vello, a excepción de las palmas de las manos y de los pies. Los casos de este tipo son tan extraños y llamativos, y dependen de tantos mecanismos diferentes, que es difícil generalizar sobre ella, pero en concreto del tipo de hipertricosis que vamos a hablar a continuación, y que se supone que tenía Pedro González, sólo se han documentado unos cincuenta casos desde la Edad Media hasta la actualidad.

Pedro González nació ya con esta condición, que también puede aparecer a lo largo de la vida, cuando no es congénita. Pero entre las formas congénitas nos encontramos una extensa clasificación, partiendo principalmente de las localizadas y las generalizadas.

– Las localizadas son las siguientes: Nevus congénito, nevus de Becquer, hamartoma de músculo liso, hipetricosis nevoide, neurofibromas, hipertricosis cubital, hemihipertrofia, malformaciones pilosas en palmas y en plantas, hipertricosis auricular, disrafismo espinal e hipertricosis anterior cervical.

– Las generalizadas son las siguientes: hipertricosis lanuginosa congénita o síndrome de Ambras, hipertricosis congénita generalizada o ligada al X, fibromatosis gingival asociada a hipertricosis, osteocondrodisplasia asociada a hipertricosis, síndrome de Landrach-de Lande, síndromes por teratógenos, lipoatrofia, mucopolisacaridosis, síndrome de piel tiesa, síndrome de Winchester, síndrome de Rubinstein-Taybi, síndrome de Schinzel-Giedion, síndrome de Barber-Say, síndrome de Coffin-Siris, displasia hemimaxilofacial, disostosis craneofacial, hipomelanosis de Ito y síndrome MELAS.

Jesús “Chuy” Aceves, un mexicano con hipertricosis

Probablemente Pedro González tenía una hipertricosis lanuginosa, en la que el cuerpo del bebe nace cubierto completamente de lanugo. Este término alude al vello corporal muy fino, que crece sobre la piel en ausencia de grasa, para que pueda servir como aislante térmico. Está presente en los fetos durante el desarrollo embrionario normal y se suele perder aproximadamente a las 40 semanas de edad gestacional. En el caso de Pedro, el lanugo permaneció más tiempo, siendo sustituido poco a poco por vello corporal y terminal, que permanecieron cubriendo su cuerpo durante toda su vida.

Por dejar claro la diferencia entre lanugo, vello y pelo terminal, podemos decir que el lanugo es el mas fino y delgado, y no presenta color ni médula en su interior; los pelos vellosos, vellos o intermedios son cortos, poco pigmentados y producidos por folículos se encuentran en la dermis papilar, con presencia variable de médula; mientras que los pelos terminales son producidos por folículos que se encuentran en la dermis reticular, siendo estos últimos grandes, pigmentados y siempre con médula.

Estructura de un folículo piloso

A los 10 años de edad, siendo un niño tan llamativo, Pedro González fue enviado como regalo desde Canarias hasta Bruselas, donde la intención es que fuera recibido por el emperador Carlos V y su tía, que era la gobernadora de los Países Bajos, pero durante el viaje en barco, un grupo de corsarios franceses asaltó el navío y capturó al pequeño niño peludo, el cual obsequiaron al rey de Francia, Enrique II de Valois.

A pesar de que hay variantes de esta historia, Pedro González acabo en la corte francesa, donde incluso empezó a usar el nombre latinizado de Petrus Gonsalvus. Un diplomático italiano en palacio, Giulo Alvarotto, fue una de las primeras personas en dar cuenta de la gran curiosidad que levantó el niño cuando llegó a París, y lo describió de la siguiente manera:

“Su cara y su cuerpo está recubierta por una fina capa de pelo, de unos cinco dedos de largo (unos 9 cm), de color rubio oscuro, más fina que la de una marta cibelina, (Martes zibellina, un mustélido muy apreciado en peletería) y de buen olor, si bien la cubierta de pelo no es muy espesa, pudiéndose apreciar bien los rasgos de su cara”.

Esta descripción coincide bastante bien con la hipertricosis lanuginosa y aunque esta rara condición fue la causante de que Pedro saliera de su Canarias natal, probablemente también lo salvó de una muerte segura o un castigo peor a cargo de los piratas que lo capturaron.

A pesar de su aspecto salvaje, Pedro González había recibido una buena educación, y el propio Enrique II se encargó de que aún mejorara más su formación para “civilizarlo” todo lo posible, puesto que por aquellas fechas el mito de los hombres salvajes hacía pensar que Pedro fuera medio persona, medio animal. Así le proporcionó formación en latín y otras lenguas y le inculcó las refinadas costumbres sociales del momento. Poco a poco en la corte parisina, comenzó a ser conocido como “el salvaje de Canarias”, pero tuvo en todo momento la protección del rey, y pasó a formar parte de su servidumbre, al ir creciendo. Sus primeros trabajos fueron como ayuda de cámara, y era parte de los criados que llevaban la comida al rey, con la diferencia de que él tenía que mostrarse al monarca y a sus invitados cuando éste se lo pidiera. También parece que hizo de catador de la comida del rey. A pesar de ser parte de la servidumbre, era llamado Don Pedro González, se supone que por ser descendiente de un jefe guanche.

Interpretación moderna de Pedro González y su familia

De esta manera, nuestro protagonista se convirtió en el primero de los escasos casos de hipertricosis lanuginosa congénita registrados hasta el momento, aunque si hay al menos otros cien casos de hipertricosis congénita generalizada en la literatura científica y en medios de comunicación. Relacionado con estas afecciones, se encuentra también el hirsutismo, que es mucho más común. Este último se da aproximadamente en el 10 % de las mujeres comprendidas entre las edades de 18 y 45 años, y consiste en un crecimiento anómalo y desmesurado del vello corporal en las mujeres, siguiendo un patrón de distribución masculino producido por un aumento de los niveles o respuestas de las hormonas androgénicas.

El lanugo característico que recubría toda la piel de Pedro González fue sustituyéndose poco a poco por vello y pelo definitivo, coincidiendo el comienzo del cambio, probablemente la adolescencia, ya que se relaciona con el momento en que los folículos pilosos de axilas e ingles se convierten en folículos pilosos definitivos. En los casos de hipertricosis ocurre lo mismo en zonas donde normalmente no crece vello o no se produce este tipo de pelo definitivo. En la literatura científica se sugieren básicamente tres mecanismos que producen la hipertricosis:

1. La conversión de vello en pelo terminal. La producción de andrógenos en la adolescencia provoca que los folículos de axilas, ingles, pecho y espalda, crezcan tanto en longitud como en profundidad, convirtiéndose en folículos terminales. La hipertricosis muchas veces incluye el mismo proceso de conversión de vellos a pelos terminales en regiones del cuerpo que normalmente no tienen estos últimos. De todas maneras, se desconoce todavía mucho sobre el funcionamiento de este mecanismo.

2. Cambios en el ciclo del crecimiento del pelo. El ciclo del pelo incluye tres fases: Fase anágena, que es la fase de crecimiento activo; fase catágena, en la que se detiene el crecimiento y presenta apoptosis, es decir, muerte celular programada de las células del folículo; y fase telógena en la que ocurre la caída.

Fases del ciclo del pelo

El pelo largo se forma cuando permanece mayor tiempo en la fase anágena, mientras que el pelo de mayor densidad se debe a una disminución en la caída de cabello como resultado de un menor porcentaje de folículos en fase telógena. Las áreas del cuerpo con pelo más largo y de mayor densidad, como el cuero cabelludo, tienen un mayor porcentaje de pelos en fase anágena.

De nuevo estamos ante un mecanismo bastante desconocido, y el control de la alteración del ciclo del pelo apenas está empezando a entenderse. Cada folículo presenta su propio patrón de crecimiento, que puede ser alterado por influencias hormonales diversas, como andrógenos, hormonas tiroideas y hormona del crecimiento. Si los folículos permanecen mas tiempo en su fase anágena puede aparecer la hipertricosis.

3. Incremento en la densidad de los folículos pilosos. La densidad de los pelos es muy variable en la piel normal, donde nos encontramos desde folículos pequeños hasta otros mucho más grandes, como en el cabello. Algunos casos de hipertricosis presentan un número total de folículos mayor de lo normal para el lugar anatómico donde se encuentran dichos pelos.

Pedro pasó su adolescencia, comenzó a sufrir este cambio, y se hizo adulto viviendo en la corte parisina, hasta el fallecimiento de Enrique II, momento en que su mujer, la reina Catalina de Médici, decidió concertar un matrimonio para “el salvaje de Canarias”. Para ello eligió a Catherine, una joven noble de su corte de gran belleza. El mito de la Bella y la Bestia comenzaba a gestarse aquí. Supongo que para la reina fue una situación divertida y no dejó que la joven viera a Pedro hasta el momento de la boda, por lo que parece que ésta quedó horrorizada al descubrir a su pretendiente. Por el contrario, es de suponer que él estaba encantado. Catherine accedió a casarse por obediencia a su reina, y en contra de lo que la mayoría de la gente esperaba, congeniaron bastante bien y no hubo problemas en el matrimonio.

Pedro González y su esposa Catherine

Genéticamente hablando, la hipertricosis lanuginosa congénita puede ser causada por una mutación de las bandas 8q12;q22.1 y 8p11.2;q22.2 del cromosoma 8, concretamente una inversión paracéntrica, es decir los genes que cambian su orden no afectan al centrómero del cromosoma. Una mutación espontánea podría producir esta afectación, y por lo tanto no sería necesario que ningún antepasado hubiera tenido hipertricosis para que Pedro González la padeciera. En cualquier caso, la condición, una vez que aparece, es autosómica dominante, y la probabilidad de que los hijos la hereden es alta, como podemos comprobar con sus hijos.

Cromátida del cromosoma 8 humano

La hipertricosis congénita generalizada, sin embargo tiene un patrón de herencia dominante ligada al sexo y se ha relacionado con las regiones Xq24 y Xq27 del cromosoma X. De esta manera, siendo la Catherine de genotipo no afectado y padeciendo Pedro hipertricosis, si esta hubiera sido de tipo congénita generalizada, la probabilidad de que sus hijos la tuvieran sería del 50 %, pero variaría en cuestión de sexos, estando el 100 % de sus hijas afectadas por la hipertricosis, y no estando ninguno de sus hijos varones, datos que no cuadran con la descendencia de nuestro protagonista.

Estructura del cromosoma X humano

Del matrimonio entre Pedro y Catherine nacieron seis hijos, tres niños y tres niñas: Madeleine, Enrique, Françoise, Antonietta, Horacio y Ercole, cuatro de los cuales heredaron la hipertricosis de su padre. Tanto los niños Enrique y Horacio, como las niñas Madeleine y Antonietta, tenían el cuerpo y la cara cubiertos de pelo como su padre. Este hecho coincide y sobrepasa las probabilidades de heredar esta condición, si es autosómica dominante, como la hipertricosis congénita lanuginosa, y no está en los cromosomas sexuales.

La familia González. De arriba a abajo y de izquierda a derecha: Pedro, Catherine, Madeleine y Enrique

En ese caso la probabilidad esperada sería del 50 % de los hijos con hipertricosis y el otro 50 % no afectados. Pedro tuvo 4/6 hijos con la afectación, es decir 2/3 o 66,66 %. También hay datos de que algunos de los nietos de Pedro González heredaron esta condición, pero los datos y las pistas sobre los González se diluyen a partir de la tercera generación.

Herencia autosómica dominante de la hipertricosis lanuginosa congénita en el caso del padre afectado

Herencia ligada al cromosoma X de la hipertricosis congénita generalizada

Con Pedro González muy mayor, pero aun con vida, un médico llamado Marcus Antonius Ulmus, publicó en 1602, Physiologia barba humanae, un libro de trescientas páginas que recopilaba las opiniones e investigaciones de los “médicos y filósofos ilustres” de muchos siglos atrás sobre el pelo y las barbas. Al igual que otros autores médicos de su época, Ulmus asociaba el crecimiento del vello facial con la potencia sexual, por lo que no se habría sorprendido de que Pedro fuera padre de al menos seis niños.

Otro médico, Felix Platter, de Basilea, escribió sobre la familia de González en su obra, Observationes, hablando sobre la inexistencia de salvajes cubiertos de pelo en islas o países remotos, y nombrando a nuestros protagonistas como un ejemplo de personas normales que simplemente tenían un problema de crecimiento de pelo no deseado en muchas zonas de su cuerpo.

Podemos imaginar que el aspecto que presentaba toda la familia, fue durante mucho tiempo la comidilla de los círculos nobles y muchos acudían para verlos como si fueran animales. De hecho existen varias representaciones artísticas tanto de Pedro como de toda la familia, debido a que algunos reyes, príncipes o nobles que no podían verlos, mandaban a hacer un retrato, que después contemplaban y exhibían en sus palacios. Lo mismo ocurría con los médicos que los examinaban, que solían dejar registro pictórico de tan extraordinarias personas.

Enrique González. Uno de los hijos de Pedro que tenía también hipertricosis

Cuando Catalina de Médici falleció, la peculiar familia al completo fue entregada como un presente a Margarita de Austria, gobernadora de Flandes y duquesa de Parma, y de sus manos, posteriormente pasaron por herencia al hijo de ésta, Alejandro Farnesio. Como se puede deducir, la vida de los González no estuvo exenta de lujos, pero fueron pasando de un lugar a otro, donde fueron exhibidos como animales salvajes, a pesar de su fina educación y preparación.

Los propios hijos de Pedro fueron separados y dados como regalos a diferentes nobles, una vez que se establecieron en Italia. De esta manera, por ejemplo, era descrita Antonietta en algunos documentos de la época:

“La cara de la chica era totalmente velluda en su parte frontal, a excepción de las ventanillas de la nariz y de los labios. Los pelos de su frente eran más largos y más ásperos en comparación con los que cubría sus mejillas, aunque éstos eran más suaves al tacto que los del resto de su cuerpo. El pelo de su espalda era amarillento y más erizado que en otras zonas, y llega hasta las ingles.”

Antonietta González, otra de las hijas de Pedro que también tenía hipertricosis

Pedro González falleció en 1618 en Capodimonte, en la región de Lacio, en Italia, y a pesar de haber llevado una vida tan inusual, murió cuando tenía 80 años, algo también bastante extraño para su época. Este hombre nunca pasó desapercibido, y no son pocos los historiadores e investigadores que piensan que su historia fue la que inspiró el cuento de la Bella y la Bestia, como adelantábamos al principio.

Ilustración de la Bella y la Bestia, de Brent Hollowell

En la Bella y la Bestia nos encontramos a un joven príncipe mimado y caprichoso que es convertido en una bestia por una maldición. El aspecto de la Bestia, una vez transformado, recuerda mucho al que tenía Pedro González, con el cuerpo y la cara cubierto de pelo.

Evidentemente hay otras características de Bestia que no cuadran con el noble canario, o con otras personas con hipertricosis, pero hay algunas que sí. Por ejemplo, la Bestia tiene grandes y amenazadores dientes, lo que puede relacionarse con la hiperplasia gingival, o crecimiento desmedido de las encías y los dientes. A veces, esta condición aparece junto a la hipertricosis terminal, lo que probablemente también ayudó a dar origen al mito del Hombre Lobo, puesto que al aspecto ya de por sí extraño de una persona cubierta de pelo, se le suma una dentadura y una encía grandes con unos dientes alargados. En algunos casos de hipertricosis lanuginosa congénita también puede haber dismorfia o deformaciones faciales y dentales.

Hiperplasia gingival

La Bestia rugiendo

La cornamenta de Bestia no tiene nada que ver ni con la hipertricosis ni con la hiperplasia gingival, pero también se da el caso en algunas personas reales de la aparición de pequeños cuernos, que en raras ocasiones alcanzan un tamaño tan grande como los de Bestia, debido a una tumoración en algunas zonas de la piel. Los cuernos cutáneos, pueden formarse a partir de tumores de las células epidérmicas que se queratinizan. Esta acumulación de queratina hace que el tumor adquiera una forma cónica típica de un cuerno que sobresale de la piel.

Los cuernos de la Bestia

Los tumores que dan lugar a los cuernos cutáneos pueden ser benignos, pero en un 20 % de los casos son malignos, o se malignizan. Un tumor de células escamosas puede ser la causa más común de aparición de estos cuernos, debido sobre todo a la exposición excesiva a la luz solar (de hecho hay datos de que 70% de éstos se ha localizado en áreas fotoexpuestas), pero también a partir de cicatrices de quemaduras o por virus tipo Herpes.

Algunos cuernos cutáneos

En cuanto a la estatura de la Bestia, no es inalcanzable para un ser humano, ya que basándonos en la comparación de alturas de los dos personajes principales del cuento cuando están juntos, podemos deducir cuanto mide la Bestia. En el cuento original no hay datos de las estaturas, y en la película de animación podríamos hacer una estimación, pero con la película en imagen real lo tenemos más fácil, puesto que sabemos que Emma Watson, la actriz que interpreta a Bella, mide 1,67 m, de lo que podemos estimar que la Bestia mide un poco más de 2 metros, altura que una persona puede alcanzar sin tener que recurrir a ninguna condición o enfermedad.

La altura de Bella y Bestia

Pasemos ahora a la forma de las patas y la presencia de cola, que parece que están basadas en las extremidades y cola de un lobo, según fuentes de la propia compañía Disney. Para las patas nos tenemos que fijar en las extremidades posteriores de los cánidos, que tienen el metatarso alargado, apoyando solo los dedos en el suelo para desplazarse, al contrario que los humanos que apoyamos todo el pie. Según el alargamiento del metatarso, en ciertos personajes ficticios, como faunos o demonios, o la propia Bestia, puede dar la sensación de que la articulación de la rodilla está al revés, pero se trata del tobillo que se sitúa más alejado del suelo.

Es raro encontrar algo así en humanos, pero hubo un caso muy llamativo, de una muchacha que nació en 1870, y cuyo nombre era Ella Harper. Esta chica era conocida como “la chica camello”, debido a una patología ortopédica que hacía que sus piernas estuvieran curvadas hacia atrás, por lo que tenía que ayudarse de las manos para caminar. Como mucha gente con deformidades extrañas y llamativas, Ella trabajó como fenómeno de circo hasta los 16 años, pero tras después decidió dejarlo, estudiar y llevar una vida lo más normal posible, lo que consiguió hasta que falleció a causa de un cáncer de colón pasados los 40 años.

La cola y las patas de lobo de la Bestia

Ella Harper

Para explicar la cola de Bestia, tenemos que recurrir a lo que se suele llamar cola humana verdadera o cola vestigial. Los casos de cola vestigial también son escasos y se conocen menos de 100 en todo el mundo para lo que se puede catalogar como una rareza fenotípica, y que está producida por la activación de genes que en nuestros antepasados producían la cola. Estos genes, hacen que la cola crezca en la zona final del sacro, a continuación del cóccix, estando normalmente compuesta por tejido conectivo, músculos, vasos sanguíneos, nervios y piel, en la mayoría de ocasiones. A veces también tiene vértebras y cartílago.

A la poca frecuencia de nacimientos con esta condición, hay que añadir que cuando un niño nace con cola, se le suele extirpar a los pocos días, puesto que no tiene ninguna funcionalidad y estéticamente puede resultar un problema para esa persona en el futuro. En el caso de la Bestia, la cola vestigial además estaría cubierta de pelo debido a la hipertricosis referida anteriormente.

Cola vestigial humana

En la versión clásica en dibujos animados de La Bella y la Bestia, este personaje tiene además de las características descritas, una poblada melena parecida a la de un león, que también se ve en la versión en imagen real de 2017, aunque quizás esté un poco menos poblada. Es curioso como en documentos en los que se habla de Pedro González y su familia son descritos a veces como “el hombre-león”, o “las chicas con cara de perro”, y curiosamente, por su condición de cortesanos del Renacimiento, visten gorgueras, encajes, ropajes nobles y vestidos caros, de forma muy parecida a como los lleva la Bestia. Las coincidencias entre la realidad y la ficción son muchas.

Madeleine González. Otra de las hijas de Pedro con hipertricosis

El pelo de Pedro y el de sus hijos a menudo fue comparado con el de algunos animales. Por ejemplo, recordemos que una de las primeras descripciones del joven Pedro en París, que mencionamos al principio, hablaba de su pelo de color rubio claro, muy fino y delicado, y en algunas transcripciones directamente decían como el pelaje de un sable. El término sable, proviene del francés sable, y éste del germánico sabel, que se usaba para nombrar a la marta, Martes zibellina. El manto de la marta cibelina suele ser pardo, pero las pieles de marta más apreciadas, y por tanto más caras, eran las de color negro. De ahí viene el llamar color sable al negro en heráldica. También de una de las hijas de Pedro, Antonietta, se llegó a decir que es “Una mujer peluda de veinte años, cuya cabeza recuerda a la de un mono, pero que no es peluda en el resto de su cuerpo.”

Martes zibellina

Este aspecto medio humano y medio animal, que también posee Bestia, hace que en la película de La Bella y la Bestia, Gastón tenga argumentos para convencer a la gente del pueblo para que marchen contra el castillo donde se oculta, para acabar con tan demoniaco ser, a pesar de haberse convertido en un hombre bondadoso tras haber sufrido la penitencia de vivir convertido en monstruo. Cabe suponer que Pedro González sufriría muchos episodios parecidos a lo largo de su vida, y a pesar de ser un gentilhombre, muchos coetáneos probablemente lo tildaran de bestia.

De hecho por aquella época también hubo otros casos dignos de mención que tienen mucho que ver con la escena del linchamiento de la Bestia, como por ejemplo el de Gilles Garnier, “el hombre lobo de Dole”, que fue acusado de licantropía y de haber perpetrado terribles crímenes, como mutilaciones, canibalismo y asesinatos de niños. Según los jueces y cronistas de la época, había cometido esos crímenes en su forma de lobo. En la actualidad nadie dudaría de la psicopatía y del sadismo de semejante criminal, pero para los tribunales de entonces, todas las acusaciones eran demasiado horribles para ser consideradas realizadas por humanos, por lo que no se dudó de la teoría de licantropía. Garnier fue condenado a ser quemado en la hoguera, donde murió en el año 1583. Es de suponer que cuando esa noticia llegó a las gentes que habían visto alguna vez a Pedro González, se imaginaran a Garnier con un aspecto parecido, a pesar de que no hay constancia de que “el hombre lobo de Dole” tuviera hipertricosis o ninguna condición parecida.

Representación de Gilles Garnier, el hombre lobo de Dole

Hay muchos otros casos de gente con hipertricosis que ha pasado a la historia, como Barbara Urselin, nacida en 1629 en Kempten, Alemania, y que fue exhibida desde muy pequeña por sus padres y posteriormente por su marido a cambio de dinero, como “La Mujer Cubierta de Pelo” (The Hairy-Faced Woman). También está Adrian Jeftichejev, conocido como “El Hombre Salvaje de los Bosques de Kostroma” que era exhibido como el fruto de las relaciones entre un oso y una campesina. Adrian tuvo un hijo llamado Fedor, que sería posteriormente conocido como Theodore Petroff o “Jo-Jo, el Niño con Cara de Perro“. Este último trabajó en el circo, y tras su fallecimiento en 1904, buscaron un sustituto, que fue Stephan Bibrowski, que era conocido como “Lionel, el Hombre León“.

Julia Pastrana, una mujer mexicana que nació en 1834, era bajita y tenía una gran hipertrofia gingival, además de una frente muy peluda y bigotes y barba muy llamativos. Normalmente era llamada “La Mujer Oso” y de nuevo se culpó de su nacimiento a las relaciones entre un humano y una osa. Vivía de exhibirse en espectáculos y su mánager se aprovechó de ello, explotándola incluso después de fallecer. Su muerte ocurrió tras el parto en el que dio luz a un niño con hipertricosis, que falleció a los pocos días. Krao era una niña nacida en Bangkok, con un pelo corporal negro, lacio y brillante, además de prognatismo facial, nariz chata y orejas grandes, ágil de movimientos y muy flexible, que también fue exhibida por Europa y Estados Unidos.

Al igual que otras personas de características similares fue exhibida desde 1883 por Europa y EEUU como “La Mujer Simio” contando una historia falsa que la colocaba como un “eslabón perdido”. Y terminamos con la mujer cántabra, Joaquina López, conocida como “La Osa de Ándara“, de la que se decía que tenía pelo crespo, de frente aplastada y estrecha, nariz chata, pómulos prominentes y labios con forma de hocico.

De arriba a abajo y de izquierda a derecha: Bárbara Urselin, Theodore Petroff, Joaquina López y Julia Pastrana

Como conclusión volvemos a los protagonistas y podemos terminar diciendo que tanto Pedro González, como Bestia, son dos buenos ejemplos de hipertricosis en humanos, una congénita lanuginosa, y la otra producida por un hechizo, cuya característica principal es la presencia de pelo por todo el cuerpo. Sabemos clasificar las hipertricosis, basándonos en si son congénitas o adquiridas; generalizada o localizadas, pero aún estamos lejos de conocer todos los mecanismos que están implicados en ellas.

Sabemos también que lejos de ser una cuestión meramente estética o presentarse como un signo de diversas enfermedades, también pueden acarrear otros problemas, afectando por completo a la forma de vivir o de comportarse de los que la padecen; sino que le pregunten a Pedro González, o a Bestia. Al igual que el guanche ha servido para esclarecer el patrón de herencia de esta enfermedad, quizás hubiera sido interesante que el cuento de la Bella y la Bestia hubiera tenido un final diferente, y Bella se hubiese quedado con su príncipe en forma de Bestia, como hizo Catherine. Sus hijos probablemente hubieran servido para inspirar otra buena historia.

La Bella y la Bestia

Este post ha sido realizado por Carlos Lobato (@Biogeocarlos) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias y más información:

– Sigall, D. A., Alanís, J. C. S., Beirana, A., & Arenas, R. Hipertricosis: sus causas, formas clínicas y manejo.

– https://es.wikipedia.org/wiki/Petrus_Gonsalvus

– http://www.abc.es/historia/abci-pedro-gonzalez-canario-inspiro-bella-y-bestia-201703180103_noticia.html

– http://orff.uc3m.es/bitstream/handle/10016/8658/sindrome_pedraza_LITERATURA_2008.pdf?sequence=1

– http://www.laprovincia.es/cultura/2017/03/17/bestia-bella-guanche/919077.html

– https://apparences.revues.org/1283

– https://historiadelosasesinos.wordpress.com/edad-media-y-edad-moderda/gilles-garnier-el-hombre-lobo-de-dole-1572/

– http://medtempus.com/archives/extravagancias-fenotipicas-ii-el-sindrome-del-hombre-lobo/

– https://supercurioso.com/la-historia-de-ella-harper-la-nina-camello/

– http://idd0073h.eresmas.net/public/artic11/artic11_04.html

– http://difundir.org/2016/02/01/la-bella-y-la-bestia-una-historia-real-inspirada-por-un-hombre-de-carne-y-hueso/

– https://en.wikipedia.org/wiki/Gingival_enlargement

– https://es.wikipedia.org/wiki/Lanugo

– http://hipertricosis.com/

– https://en.wikipedia.org/wiki/Hypertrichosis

El artículo La hipertricosis del guanche que inspiró a la Bestia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. El libro que inspiró al más grande
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La palabra en la mente de un científico cuando inicia el camino hacia un descubrimiento no es ‘Eureka’, como la leyenda de Arquímedes pudiera hacer pensar: es más bien ‘Pero ¿qué rayos?’, o incluso algo más contundente. Porque el camino al descubrimiento científico empieza con algo que no funciona como debería: algo que no responde como se esperaba o no está donde o cuando se pensaba. El camino al descubrimiento empieza con una pregunta, y las preguntas más interesantes, valiosas y potentes surgen de una anomalía. O, en el mejor de los casos, del fracaso de una teoría en explicar un fragmento de la realidad observada. El tipo de observación que hace exclamar: ‘Pero ¿qué diablos?’.

En la ciencia de llenar los huecos, la que Thomas Kuhn llamaba ‘ciencia normal’, se trabaja dentro de un marco y los experimentos que se realizan tienen una respuesta esperada. El paradigma indica en qué dirección hay que mirar y el resultado está más o menos cantado. Se trata de ir llenando las casillas de un formulario preimpreso; un trabajo importante y necesario, pero que no hace saltar consensos por los aires ni impulsa carreras meteóricas. El juego va de afinar las medidas un orden de magnitud, o de completar la serie estratigráfica, o de ensamblar los elementos faltantes de la cadena genética o metabólica. En este tipo de ciencia se trabaja mucho la metodología, el diseño de experimentos y el instrumental; es la ciencia de andar por casa, la de todos los días. La que hacen la mayoría de los científicos.

Y lo es porque los paradigmas, cuando solidifican, son estructuras intelectuales muy sólidas que cubren un amplio espacio. No sólo ayudan a explicar lo que antes no se entendía, sino que permiten entender mejor lo que ya se comprendía antes. Su poder es tal que pronto aparecen en todos los rincones de sus disciplinas, e incluso desbordan a las cercanas; a menudo resultan ser capaces de fertilización cruzada con paradigmas vecinos, creando nuevas y potentes combinaciones explicatorias. Muchas carreras científicas pueden hacerse, y de hecho se hacen, dentro de un paradigma, haciendo ciencia normal. Hay mucho trabajo que hacer dentro de un paradigma, explorando sus rincones y utilizando sus capacidades hasta el máximo.

Lo que no quita que el momento excitante se produzca con el ‘Pero ¿qué diablos?’; con el resultado inesperado y contradictorio, el feo e insignificante dato que contradice la hermosa y redonda teoría, la anomalía que se sale de lo esperado. Lo excitante empieza en el punto en el que el paradigma cede porque hay una realidad que no puede encajarse dentro.

Ése es el momento por el que vive un científico: el momento ‘Pero ¿qué leñe?’ cuando comprende que lo que acaba de presencia no tiene encaje en el paradigma, que su descubrimiento se sale de la ciencia normal y entra en el escurridizo, excitante, creativo y peligroso mundo del reemplazo de paradigmas.

Porque los paradigmas no son sólo estructuras intelectuales; también son redes reales que vinculan personas, carreras e instituciones. El acceso a becas y plazas, los premios y puestos en sociedades científicas, las decisiones editoriales en revistas, libros de texto e incluso que los edificios de los campus lleven uno u otro nombre a largo plazo dependen de esas redes. Los cambios de paradigma no son un tranquilo tránsito intelectual, un cerebral y frío relevo de una idea caduca por otra más moderna y mejor; son verdaderas carnicerías con enemistades personales, bloqueos, trampas y navajazos en los que no son desconocidos los golpes por debajo de la cintura ni las rupturas de amistades de décadas. En teoría la ciencia debe despojar la razón de la pasión; en la practica los científicos son humanos y confunden como el que más las ideas con las personas que las defienden. El resultado no es bonito; un viejo refrán dice que los viejos paradigmas jamás son rechazados, simplemente el ultimo de sus defensores se jubila o muere.

De modo que la carrera de un debelador de paradigmas no es un jardín de rosas. Implica enfrentarse a la resistencia, al principio completa y de toda la especialidad, más tarde esporádica; implica sacrificios (de amistades, de apoyos, de respaldo) y en general implica una vida profesional mucho menos cómoda que dentro de la ciencia normal. En algún momento del camino todo científico que ha tenido ese momento ‘Pero ¿qué porras?’ lo ha debido maldecir; ha debido desear nunca haber tropezado con ese inconveniente hecho, ese dato insignificante y anodino que lo puso todo en marcha.

Pero la recompensa es dulce cuando se obtiene el éxito. Porque matar un paradigma implica hacer nacer otro que llevará para siempre el nombre y la descendencia intelectual de su creador. A la larga significará honor, reconocimiento, premios; más respaldo a la investigación del que jamás se soñó, un espacio permanente en los libros de texto a partir de esa generación, reconocimiento social. El cambio, además, suele ser tan brusco como para provocar vértigo; según el chascarrillo las tres fases de aceptación de una nueva teoría en ciencia son

1.- Eso es imposible
2.- Eso es teóricamente posible pero extremadamente improbable
3.- Ya lo sabía yo

Ese ‘Ya lo sabía yo’ por parte de amigos, enemigos y mediopensionistas es el mayor honor al que puede aspirar un científico: significa que las aportaciones realizadas tienen solidez, que su trabajo y los trabajos que ha tenido que pasar en su carrera tienen sentido, que sus ideas y conceptos no serán olvidados. Y el camino hacia el ‘Ya lo sabía yo’ no arranca en un ‘Eureka’, sino en un ‘Pero ¿esto qué &/%%/&% es?

Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.

El artículo El camino al gran descubrimiento se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Estaño alfa (izquierda) y estaño beta (derecha)

El estaño es un metal que se conoce al menos desde hace 5.000 años, desde la Edad del Bronce. Con ese tiempo transcurrido debería haber pocas cosas ya que nos sorprendieran, pero las hay y son muy interesantes.

Cuando decimos que el estaño es un metal, realmente lo que estamos es refiriéndonos a una de las dos formas en las que el estaño organiza sus átomos, la que llamamos estaño-beta. El estaño-beta o estaño blanco es estable a temperaturas medias y altas, y presenta las características de un metal: entre otras cosas es maleable y conduce la electricidad. Podemos acuñar monedas con él, por ejemplo.

Pero si la temperatura baja demasiado (por debajo de 13 ºC) el estaño cambia su estructura cristalina por la del diamante, volviéndose quebradizo y deja de ser conductor. Este llamado estaño-alfa o estaño gris ha dejado de tener las características de un metal. De hecho este cambio de características es lo que se conoce como peste o lepra del estaño. Lo entenderemos mejor si vemos este vídeo en el que un trozo de estaño alfa si se mantiene a -40 ºC durante 20 horas, convirtiéndose en estaño beta; no ocurre ninguna reacción química (el vídeo dura 30 segundos):

Damos un salto a la vanguardia de la ingeniería de materiales. Los llamados semimetales topológicos de Dirac presentan las propiedades electrónicas del grafeno pero, mientras que en éste están confinadas a 2 dimensiones, en los semimetales topológicos de Dirac aparecen en 3D. Hasta ahora los dos únicos semimetales topológicos de Dirac conocidos eran muestras de al menos dos elementos. Ahora un grupo de investigadores encabezado por Cai-Zhi Xu, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (EE.UU.), ha descubierto el comportamiento de un semimetal topológico de Dirac precisamente en el estaño alfa con solo aplicarle un poquito de tensión.

En el grafeno, y materiales 2D relacionados, la estructura de bandas electrónica alberga una regiones que tienen forma de cono, en las que los estados electrónicos se comportan como si careciesen de masa. Estos estados, excitaciones de baja energía llamadas fermiones de Dirac, están confinados de forma característica a dos dimensiones, como la dada por una lámina de grafeno o por la superficie de un aislante topológico. Pero en los semimetales topológicos de Dirac los fermiones pueden moverse en tres dimensiones. Esta libertad de movimientos abre todo un abanico de propiedades interesantes, como una gigantesca magnetorresistencia lineal y un patrán característico en las oscilaciones cuánticas de la resistencia. Hasta ahora solo se conocían dos semimetales topológicos de Dirac: Na3Bi y Cd3As2.

Estructura electrónica del estaño beta bajo tensión en la que se aprecian los conos de Dirac.

Existían estudios recientes que indicaban que el estaño alfa podría presentar fermiones de Dirac si se sometía a una tensión mecánica. Xu y sus colegas muy ingeniosamente hicieron crecer capas de estaño alfa en una superficie de antimoniuro de indio, que tiene casi la misma estructura de diamante que el estaño alfa. La pequeña diferencia entre las dos estructuras produce una tensión negativa (una compresión) en el estaño. Usando espectroscopía de fotoemisión el equipo pudo comprobar que, efectivamente, existían regiones con forma de cono indicando que estaban ante un semimetal topológico de Dirac. Los cálculos teóricos indican que un cambio de la tensión de negativa a positiva convertiría el estaño en un aislante topológico.

Una primera prueba de principio, en un producto barato y fácil de obtener, con unas características con un gran potencial que puede que veamos concretarse en aplicaciones dentro de unos años.

Referencia:

Cai-Zhi Xu et al (2017) Elemental Topological Dirac Semimetal: α-Sn on InSb(111) Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.118.146402

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

El artículo El estaño beta es como el grafeno pero en 3D se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Le chercheur fantôme –El investigador fantasma– de Robin Cousin es un tebeo publicado a principios de mayo de 2013 por Éditions Flblb. En 2015 recibió el premio en la categoría de ficción científica otorgado por la asociación S[Cube] y, en 2016, la editorial mexicana La Cifra publicó su traducción al castellano.

Los comentarios que siguen se refieren a la publicación original en francés; las traducciones de los textos que aparecen debajo son de la autora de esta breve reseña.

En la contraportada se puede leer la siguiente presentación del libro:

La Fundación para el estudio de los sistemas complejos y dinámicos acoge a veinticuatro investigadores en residencia y les proporciona medios ilimitados para llevar a cabo su trabajo. Una noche, tres investigadores, Louise, Stéphane y Vilhem, descubren que en su edificio hay un cuarto residente que nadie ha visto nunca. Trabajaba en el problema “P = NP“.

– ¿Qué es exactamente P = NP?

– Es un problema de la teoría de complejidad computacional. La mayoría de los matemáticos piensan que P es diferente de NP. Plantea un límite teórico a la capacidad de los ordenadores…

– ¿Y si se prueba que P y NP son iguales?

– Revolucionaría las matemáticas modernas, transformaría la investigación científica.

– Ah.

El libro comienza con la llegada del nuevo director de la Fundación, Martin Sorokin. En su nuevo despacho, visiona un mensaje grabado por su predecesor, Alan Bateson: Bateson, el tercer director de la Fundación, se despide tras permanecer siete años en este puesto. Martin Sorokin es, de este modo, el cuarto responsable de la Fundación, y el primer residente en el momento de su llegada.

El mensaje que le ha dejado Bateson es el siguiente –cada salto de línea corresponde a un cambio de viñeta–:

Buenos días. Soy Alan Bateson, investigador en sociología sistémica y director Fundación no. 3. Si está mirando este video, es que como yo hace siete años, ha sido seleccionado por el programa. Es Vd. el primer residente y por lo tanto el director de la Fundación no. 4.

A la hora en la que le hablo la Fundación no. 3 está terminando…[…]

No se impresione por lo que está viendo. Es el desarrollo normal de un final de ciclo.

Como todo sistema dinámico, la Fundación tiende hacia la entropía, hacia un comportamiento caótico.

Es por ello que cada tres meses, el programa seleccionará un nuevo residente para ‘reequilibrar’ el sistema.

Como Vd., los nuevos residentes serán investigadores en una de las áreas de aplicación la teoría sistémica.

Sistemas biológicos, informáticos, financieros, neuronales…

Al cabo de seis años, los veinticuatro laboratorios estarán ocupados y el sistema estará entonces en el momento de su apogeo.

A lo largo del séptimo y último año, las investigaciones de los residentes deberían empezar a dar resultados. Este periodo verá también como se disgrega el sistema.

Su papel será entonces el de retrasar la llegada del caos.[…]

Su papel es el de guiar a los residentes, pero también el de mejorar el programa.

El conjunto de mis resultados está aquí…

Tras terminar de escuchar el mensaje de su predecesor, Sorokin lee el inquietante final del informe de Bateson:

Día 2.555 (último día)

– investigaciones terminadas (en total: 7 sobre 24)

– muertes: 1

– 2 incendios suplementarios.

– llegada del equipo de cierre.

Algunos de los personajes del tebeo.

Tras esta introducción para entender los propósitos de la Fundación, la historia prosigue seis años más tarde. Martin Sorokin comprueba que –comparando su situación al principio del séptimo año con la vivida por la Fundación no. 3– el caos está apareciendo demasiado pronto. Tiene la esperanza de que la llegada del último residente –el número veinticuatro, Stéphane Douasy (ver [1])– consiga equilibrar el sistema. Douasy es físico y su investigación en la Fundación se centrará en el estudio de las formas de los vegetales, en particular en cómo la formación de las yemas influye en la geometría de las hojas (ver [2]).

Fragmento de la página 15 del tebeo.

Tras visitar al director, Stéphane se dirige al edificio en el que debe trabajar y vivir, el edificio F. Nada más llegar conoce a Louise Franç, lingüista que había trabajado en un software capaz de aprender nuestra lengua. Su programa detectaba las formas recurrentes en la estructura de las frases para poder reproducirlas después. Había comenzado a obtener resultados prometedores, pero llegó Google y al poner en funcionamiento el programa Cleverbot –que, según Louise, repite lo que miles de internautas dicen, pero en realidad no habla– ella no pudo competir con él. Desde entonces se encuentra bloqueada, sin nuevas ideas para proseguir con sus investigaciones (ver [3]).

La otra persona que convive con ellos es el informático Vilhem (ver [4]): trabaja en un programa informático que debería predecir sus acciones y gestos en un futuro cercano. Aunque –debido a su conocimiento de la teoría del caos– sabe que cualquier evento es la consecuencia de una infinidad de causas imposibles de observar por completo, Vilhem ‘busca los guiones’ que tienen más probabilidades de suceder. Sólo observa los parámetros más significativos: los personales –recuerdos de su infancia, sus características físicas, el acontecer de su día a día,…– y los de su entorno –la Fundación, los residentes y sus investigaciones,…–. No consigue que sus predicciones tengan sentido.

En realidad, existe otro investigador en el edificio F al que sus compañeros apodan el investigador fantasma, ya que nunca lo han visto. Es el informático Vianiy Paniandy con el que no se debe interactuar ‘por órdenes superiores’. Paniandy trabaja en la resolución del problema de informática teórica P vs NP, uno de los Problemas del Milenio. Paniandy había publicado en 2005 una prueba de que P≠NP, pero la comunidad matemática descubrió una serie de errores en su prueba, y le volvió la espalda (ver [5]).

Paniandy trabaja precisamente en el problema del viajante, que es NP-completo. Se basa en el plano de la Fundación (ver [6]): o bien debe probar que no existe ningún algoritmo que lo resuelva –en cuyo caso P≠NP, como él pensaba– o bien debe encontrar el algoritmo que permita llegar de manera óptima, sin tanteos, de un lugar a otro de la Fundación –en cuyo caso P=NP, con lo que ese algoritmo permitiría resolver cualquier problema ‘decidible’–.

Fragmento de la página 44 del tebeo.

Paniandy se horroriza al encontrar ese famoso algoritmo: empiezan a producirse accidentes y muertes entre los demás residentes. El caos empieza a reinar cuando Paniandy introduce su algoritmo en las investigaciones de algunos de sus colegas. El final será inesperado y terrible…

Fragmento de la página 47 del tebeo.

El investigador fantasma es un ‘thriller’ y al mismo tiempo una metáfora de la investigación básica, que pasa desapercibida para la mayor parte de la población, a pesar de su gran importancia para el avance científico.

Además de la trama y el suspense, Cousin introduce numerosos conceptos científicos: además de los ya citados, se habla, por ejemplo, del aún no resuelto problema del sofá o la sorprendente influencia de la geometría (ver [7]) de las yemas de los vegetales en la forma final de las hojas…

Notas:

[1] Su nombre es prácticamente el del físico Stéphame Douady (CNRS, París), con el que Robin Cousin mantuvo varias entrevistas para preparar el cómic. Douady trabaja –entre otros temas– en filotaxis. De allí el paralelismo con el último residente, investigador en morfogénesis, centrado durante su estancia en la Fundación en el estudio de sistemas vegetales.

[2] Douasy representa la pasión por el conocimiento.

[3] A través de Louise se denuncian las presiones de la sociedad de consumo sobre el mundo académico.

[4] Vilhem simboliza la obsesión provocada en algunas ocasiones por la actividad investigadora.

[5] La situación de Paniandy representa el poder de la comunidad científica sobre los investigadores, que deben recibir su aprobación para dar por válidas sus teorías.

[6] La Fundación está situada en un paraje con bosques y edificios, y está organizada siguiendo la sucesión de Fibonacci.

[7] Douasy –en el tebeo– utiliza la papiroflexia en su investigación. El equipo del físico Stéphane Douady –el científico que inspira el personaje del tebeo– usa el origami y kirigami para entender la geometría de las hojas según los pliegues de las yemas.

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad.

El artículo El investigador fantasma: ¿P=NP? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En reposo, un corazón humano típico bombea 70 ml en cada latido y late alrededor de 70 veces por minuto. Por lo tanto, el corazón bombea, aproximadamente, 5 litros de sangre por minuto. Hoy vamos a examinar algunas características del sistema de vasos que recorre esa sangre tras ser impulsada por el corazón.

Muchos animales tienen sistemas circulatorios. Son dispositivos que permiten comunicar las diferentes partes del organismo para transportar entre ellas nutrientes, deshechos, gases respiratorios, calor e información. Un sistema cardiovascular -como también se le llama- consta de una o varias bombas de impulsión –o corazones- y de un conjunto de conductos, a los que llamamos vasos sanguíneos, que llevan la sangre desde el corazón hasta los tejidos y, de vuelta, desde los tejidos al corazón. Hay dos tipos de sistemas circulatorios, abiertos y cerrados. En los sistemas abiertos los vasos que proceden del corazón se van ramificando hasta que se abren a los espacios y cavidades internas del organismo, vertiendo en ellos la sangre que portan. Posteriormente, esa sangre es recogida por las venas, que la conducen hasta el corazón. Los moluscos bivalvos, por ejemplo, tienen un sistema abierto. Su configuración no permite un control muy estricto sobre los flujos que bañan de sangre unos y otros tejidos. Además, son sistemas de baja presión, lo que tiene diversas consecuencias, de las que nos ocuparemos en otro momento.

Los sistemas cerrados conducen la sangre a través de los tejidos por un sistema de capilares y de esa misma forma retorna al sistema venoso y de ahí al corazón. No obstante, a su paso por los tejidos, parte del plasma sanguíneo se filtra al espacio intersticial llevando consigo sustancias disueltas con destino a las células, y del mismo modo retorna a los capilares, con sustancias de deshecho procedentes de aquellas. Estos son sistemas de alta presión hidrostática.

En los metazoos hay una variedad enorme de sistemas circulatorios. Pueden tener uno o varios corazones, aunque en este segundo caso lo más habitual es que uno de ellos sea el principal y los otros sean auxiliares. Y la arquitectura del conjunto del sistema así como la configuración de los vasos puede ser también muy diferente.

El sistema cardiovascular humano está constituido por dos circuitos, el de la circulación pulmonar por un lado y el de la general o sistémica por el otro. Su corazón tiene cuatro cámaras. Con cada contracción, la sangre es impulsada, desde el ventrículo derecho hacia los pulmones (circulación pulmonar) y desde el ventrículo izquierdo hacia el resto de órganos y tejidos (circulación sistémica), y retorna de los pulmones y del resto del organismo hasta la aurícula izquierda y la aurícula derecha, respectivamente. En lo sucesivo me referiré a la circulación sistémica.

Solemos considerar siete tipos de vasos sanguíneos en el sistema circulatorio general: arteria aorta, arterias, arteriolas, capilares, vénulas, venas, y venas cava. Pero en realidad hay ciertas dosis de arbitrariedad en esta clasificación, pues la ramificación de los vasos hasta llegar a los capilares y su posterior reagrupamiento hasta confluir en las venas cava es gradual y las fronteras son imprecisas entre unos y otros.

Al transitar desde la arteria aorta a través del sistema arterial hasta los capilares, la sangre va circulando cada vez más lentamente, porque el flujo se mantiene constante a lo largo de todo el circuito, pero al irse ramificando las arterias, la sección superficial del conjunto aumenta. O sea, el mismo volumen de sangre que circula por unidad de tiempo lo hace más lentamente cuando la sección superficial total de los vasos aumenta. La sangre sale del corazón a través de la aorta (radio interno: 1,2 cm; sección superficial: 4,5 cm2) a una velocidad1 de unos 30 cm s-1. Conforme se ramifican las arterias y la sección aumenta (hasta llegar a unos 500 cm2 del conjunto de las arteriolas), la velocidad disminuye hasta 1,5 cm s-1. A lo largo de los capilares (varios miles de millones con sección superficial agregada de entre 3500 y 4500 cm2) la velocidad se reduce hasta mínimos de 0,02 cm s-1. Pero al transitar hacia vénulas y venas, vuelve a aumentar, pues la sección superficial de estas es menor; llega a reducirse a 100 cm2 en las venas de grosor intermedio, a 30 cm2 en las grandes venas y a algo menos de 10 cm2 en las venas cava. Como consecuencia de ello, la velocidad se eleva hasta los 6 cm s-1, aproximadamente, con que reingresa en el corazón. Como puede comprobarse, la velocidad de la sangre por el sistema venoso es significativamente inferior a la del sistema arterial.

Para hacernos una idea del tiempo que tarda la sangre en desplazarse por las diferentes partes del sistema, se puede estimar que un eritrocito tarda 3 s en llegar del corazón a la muñeca, por ejemplo mientras que para atravesar un capilar de 0,5 mm de longitud, ese mismo eritrocito tarda 1 s, tiempo suficiente para intercambiar O2 y CO2. Ha de tenerse en cuenta que en caso de que haya una elevada demanda metabólica (por una mayor actividad), el número total de capilares abiertos aumenta de forma importante, lo que permite ampliar la sección superficial total y dar cabida así al mayor flujo de sangre que bombea el corazón, sin que el tránsito a través de los tejidos se tenga por qué acelerar o lo haga de forma moderada.

Por último, si nos fijamos en la distribución de la sangre, el sistema venoso es el que en todo momento alberga un mayor volumen en su seno. Considerando la que circula por el circuito sistémico (y descontando el corazón), las venas contienen entre un 60 y un 70% de la sangre, entre un 20 y un 30% se halla en las arterias, y el resto, el 10% se encuentra en arteriolas, capilares y vénulas. O sea, a pesar del elevado número y la gran sección superficial agregada de estos minúsculos vasos, son de longitud tan corta que su capacidad para albergar sangre es mínima. El sistema venoso no es solo el que más sangre alberga, sino que es también el que más variaciones de volumen sufre cuando el volumen total de sangre en el organismo varía.

Nota:

1 Los manuales de fisiología suelen dar ese o valores superiores de velocidad en la aorta, aunque no especifican las condiciones en que han sido determinados. El cálculo a partir de un flujo de sangre típico de condiciones de reposo (gasto cardíaco, Vb: 5 ml min-1) y de la sección superficial de 4,5 cm2, arroja un valor de 18 cm s-1. No obstante, no hay que perder de vista varios elementos. Por un lado, el flujo sanguíneo a través de la aorta es laminar pulsátil. Es pulsátil porque la velocidad de la sangre varía en función del momento en que se encuentre el corazón en su ciclo de contracciones, ya que solo recibe sangre durante durante la fase sistólica del ventrículo izquierdo (que en reposo puede llegar a alcanzar una velocidad de 90 cm s-1 ), pudiendo haber un leve reflujo durante la diastólica. Además, en condiciones de flujo laminar, como es el caso, no todo el fluido va a la misma velocidad, aunque en este caso el perfil de velocidades no es tan marcado como en los vasos donde el flujo es laminar continuo. Y por supuesto, si el nivel de actividad se eleva, aumenta el flujo y a la vez, la velocidad de la sangre.

Agradecimiento:

Mi compañero y amigo Jon Irazusta (@irazusta_jon) me ha ayudado a aclarar algunas discrepancias entre los datos de la literatura relativos a los elementos tratados en la nota anterior.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Un viaje a través del sistema circulatorio humano se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Retrato de van Hemont realizado por Mary Beale

Jan (o Joan o Johannes) Baptista van Helmont nació en Bruselas probablemente en 1580 (aunque hay fuentes que dan distintas fechas anteriores hasta 1577). Nacer en Bruselas a finales del XVI suponía hacerlo en un dominio español y, por tanto, vivir sujeto a la Inquisición española, lo que tendría después consecuencias mayores en la vida de van Helmont.

Países Bajos Españoles

Hijo de la baja nobleza flamenca, van Helmont tuvo los medios para poder seguir sus inquietudes intelectuales. Quizás esta libertad económica le permitió seguir sus impulsos más de lo conveniente. Inicialmente dijo de estudiar artes en Lovaina, pero llegó al convencimiento de que los grados académicos eran pura vanidad, por lo que dejó la universidad antes de conseguir titulación alguna afirmando que no había aprendido nada. Después estudió con místicos variados y con los jesuitas, explorando de paso la literatura clásica y la contemporánea. Tampoco le satisfizo. Decidió entonces estudiar medicina pero, tras un tiempo, lo dejó regalando sus costosos libros a otros estudiantes, aunque más tarde diría que los tenía que haber quemado (en la mejor tradición paracelsiana). Al igual que Paracelso, finalmente decidió que la mejor forma de aprender medicina era viajar.

Para el nuevo siglo XVII, van Helmont se vuelve menos errático en sus planteamientos. En 1599 había obtenido finalmente un primer grado en medicina (Lovaina) y había comenzado a ejercerla. Tuvo algo de éxito como médico y, por lo que parece, fue capaz de ayudar a algunas personas durante la epidemia de 1605 en Amberes. En 1609 obtendría el doctorado.

Sin embargo, el ejercicio de la medicina en primera línea tuvo un enorme efecto sobre él, llegando a afirmar: “Rechazo vivir de la miseria de mis semejantes” o “acumular riquezas y poner en peligro mi alma”. Tras lo cual decidió abandonar la práctica de la medicina y dedicarse a la investigación privada.

Los van Helmont, padre e hijo. Las hijas y la esposa como que no tenían por qué aparecer.

Esto fue posible porque el mismo año en el que obtuvo su doctorado se casó con la rica heredera Margaret van Rast. En su casa de Vilvoorde ya solo se dedicaría a reproducirse (5 o 6 hijas y 1 varón tuvo, al que llamó Franciscus Mercurius, como homenaje a su arte) y a investigar. Él lo expresaba así:

“Dios me ha dado una esposa pía y noble. Me retiré con ella […] y durante siete años me dediqué a la pirotecnia [química] y a la caridad con los pobres.”

En la época de van Helmont la palabra químico había venido a nombrar a cualquiera que preparase medicinas, extractos y sales, y la palabra alquimista se había convertido ya en sinónimo de estafador. Por tanto, van Helmont se encontró con que no había un término que describiese con propiedad a qué se dedicaba, y aunque a veces empleaba la palabra pirotecnia para referirse a su arte, para referirse a su ocupación creó uno: cuando se le preguntaba decía que él era philosophus per ignem, esto es, filósofo por el fuego (hay quien, incomprensiblemente, traduce como filósofo de fuego).

En el siglo de la esquizofrenia química, van Helmont la encarna como nadie. Como veremos, fue muy avanzado en algunas cosas y, sin embargo, en otras tremendamente retrógrado hasta lo mágico. Baste como ejemplo de esto último el motivo por el que la Inquisición mostró algo más que interés en su persona.

En 1625 apareció publicado, no se sabe si con la autorización o no de van Helmont, un tratamiento “revolucionario” para las heridas por arma blanca. La herida había que lavarla con agua limpia y vendarla con vendajes también limpios, y nada más; por otra parte al arma causante de la herida había que tratarla con ungüentos medicinales y bálsamos. Irónicamente, el tratamiento tenía éxito comparado con la práctica habitual de llenar la herida de sucios preparados herbáceos o aplicarle preparados alquímicos mayormente tóxicos, simplemente porque prevenía las infecciones mucho mejor y no empeoraba la situación del herido.

Retrato póstumo

Pero eso de que un laico anduviese por ahí aplicando tratamientos medio mágicos era algo que la Inquisición tenía que investigar. Encontró culpable a van Helmont de herejía, arrogancia y asociación con grupos calvinistas y luteranos (evidentes manifestaciones corpóreas del maligno). Como Galileo, van Helmont no era tonto, y como Galileo se apresuró a reconocer sus errores y sus “manifestaciones escandalosas”; pero, como a Galileo, eso no le libró de ser arrestado, interrogado reiteradamente y, finalmente, ser puesto bajo arresto domiciliario, a efectos prácticos, por lo que le quedaba de vida.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Jan van Helmont, filósofo por el fuego (1) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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“A quien ajo come, y vino bebe, ni la víbora le puede.”

Refrán popular.

“¡Nunca me gustó el ajo antes de hoy, pero ahora lo siento admirable! Hay una gran paz en su olor; siento que ya viene el sueño. Buenas noches a todo el mundo.”

Bram Stoker en Drácula, 1897.

Hay una leyenda turca que cuenta que, cuando el Diablo fue expulsado del Paraíso y llegó a la Tierra, allí donde puso el pie derecho, nació la cebolla, y donde puso el pie izquierdo. El ajo es la huella del Diablo o, si se quiere, la semilla del Diablo creó el ajo, que diría Ira Levin.

Nuestros antepasados cazadores recolectores eran buenos conocedores del entorno pues de ello dependía su alimentación y defensa y, en último término, la vida. Recogerían, entre otras muchas plantas, ajo silvestre, quizá Allium vineale o Allium longicuspis, como hierbas medicinales y aromáticas. Para algunos autores, ya cultivaban alguna clase de ajo los cazadores recolectores del Asia Central hace más de 10000 años. Cuando comenzó la domesticación del ajo, utilizarían, a la vez, el Allium longicuspis y el Allium ursinum, o ajo de osos, que todavía se pueden recoger en nuestros campos, y el futro ajo doméstico, el Allium sativum, del que ahora solo cocemos las variedades cultivadas. El análisis del ADN todavía no ha resuelto con precisión el origen del ajo doméstico.

Cuando los investigadores buscan el centro Vavilov del ajo, esa área geográfica con más especies relacionadas, variedades y riqueza genética de la planta domesticada, llegan al centro Indo-Afganistano, en concreto al Asia Central, al oeste de China, en el Turkestán. Son las regiones montañosas de áreas de Tayikistán, Turkmenistán, Uzbekistán y el norte de Irán, Afganistán y Pakistán. El lugar más probable son las montañas Tien Shan, desde el oeste de China hasta Kazajistán y Kirguistán. Desde el centro Vavilov, el ajo llegó a la costa asiática del Pacífico, en China, hace casi 6000 años, y a la India en unos 5000 años. A Europa, por Grecia y Roma, hace unos 2500 años y, en los siguientes siglos se extendió por el continente, y hay quien asegura que fue por el Camino de Santiago.

Ahora, el mayor productor de ajo del planeta es China, seguida de Corea, India, Estados Unidos, Egipto y España. Los mayores exportadores son China y Singapur, y los importadores son Malaysia y Brasil.

Desde siempre es conocido el ajo por sus propiedades mágicas. Por ejemplo, hace 5000 años, en Burnt City o Shahr-e Sukhiteh, en el actual Irán, ya enterraban a sus muertos con dientes de ajo, quizá para ahuyentar a los malos espíritus. Por algo el ajo es, lo hemos visto, la semilla del Diablo. Por cierto, en Egipto, en la tumba de Tutankamón, enterrado hace algo más de 4000 años, también había dientes de ajo.

Hace más de 4000 años, en los valles interiores entre la India y el Pakistán, se desarrolló la civilización Harappa. En Ghaggar, en la zona de Haryana en la India actual, está el yacimiento arqueológico Farmana, fechado hace unos 4300 años. Allí se han recuperado semillas de ajo en herramientas de piedra, cerámica y en dientes humanos. Por tanto, manejaban el ajo, lo cocinaban y lo comían.

Algo más tarde, quizá hace unos 3500 años, se podría fechar la aparición del ajo en la Biblia. Fue cuando el pueblo de Israel huyó de Egipto y en los años que pasaron con hambre y sed en el desierto del Sinaí. Allí gemían y gritaban al cielo “!Como recordamos los pescados que comíamos gratis en Egipto, y los pepinos, los melones, los puerros, las cebollas y los ajos”. Mil años después, hace 2500 años, cuando Herodoto viajó a Egipto recordaba que en su visita a las pirámides de Gizeh, construidas 2000 años antes de su llegada, encontró “una inscripción en caracteres egipcios que registra las cantidades de cebollas y ajo consumidos por los trabajadores que las construyeron”.

También en Mesopotamia utilizaron el ajo. En la ciudad de Sippar-Ammanum, hoy conocida como Teil ed-Der, en Irak, 70 kilómetros al norte de Babilonia, hace unos 3750 años alguien olvidó en un almacén 350 dientes de ajo que, 40 siglos después, encontró una expedición belga.

Fue hace unos 3700 años cuando un cocinero con mala memoria, en Mesopotamia, escribió sus recetas de cocina en unas tablillas con la escritura cuneiforme de la época. Tres de esas tablillas aparecieron en la Colección Babilónica de la Universidad de Yale, en Estados Unidos. El descubridor fue el arqueólogo francés Jean Bottéro. Las tradujo y publicó en 1995 en un libro con el sugestivo título de “La cocina más antigua del mundo”. Y lo que allí encontró es una cocina que amaba el ajo.

Hay una receta para pierna de cordero que parece interesante y que Liliane Plouvier adaptó a nuestra cocina:

“Hace falta una pierna de cordero, y no otra carne. Echar el agua; le añades grasa {quizá manteca}; una cantidad suficiente de cuscuta {planta parásita, cuidado con ella y con sus semillas pues lo invade todo}; bastante sal; piñas de ciprés; cebolla y samidu {Bottéro no sabe la traducción de esta planta}; comino; cilantro; puerro y ajo, que machacas con un kisimmu {herramienta desconocida}. Una vez cocido está listo para servir.”

Mil años más tarde, hace unos 2700 años, en el jardín del rey de Babilonia, Merodach-Baladan, crecían 61 plantas, según el inventario que se ha encontrado escrito en una tablilla que guarda el Museo Británico. La primera planta de la lista es el ajo.

Moretum según la receta de Virgilio aún en el mortero; se ven la mano del mortero y la pala para mezclar.

Y llegamos a Roma. En el siglo I antes de nuestra era, el poeta Virgilio nos ofrece la receta del moretum, una salsa que servía de acompañamiento a muchos guisos tradicionales de la cocina romana. El poeta lo escribe así:

“En primer lugar, escarbaba la tierra con los dedos, saca cuatro ajos con sus recias fibras, luego arranca el apio de frágil fronda, la tiesa ruda y el cilantro tembloroso por su fino tallo. Una vez recogió todo esto, se sienta junto al fuego y pide a voces el mortero a la criada. Luego, pela una a una las cabezas de ajos cortándoles los nudos y las membranas superiores y echa los despojos por todos lados quedando esparcidos en tierra. El bulbo, con el tallo, moja en agua y lo mete en el mortero. Espolvorea con sal, se añade queso en sal curado, acumula encima las hierbas seleccionadas. Con la izquierda sostiene el recipiente entre las velludas piernas, la derecha con la mano del mortero primeramente maja los olorosos ajos, luego, a su vez, tritura todo, mezclado el jugo… Avanzaba su obra: y no ya desigual, como antes, sino más pesada marchaba la mano del mortero en lentos giros. Vierte gota a gota el aceite de Palas, un chorro de fuerte vinagre y, de nuevo, mezcla la pasta y remueve lo mezclado y recoge lo esparcido en una bola para que tome la forma y el nombre de un perfecto moretum.”

Me recuerda al alioli.

Dos siglos más tarde, Marco Gavio Apicio, reputado gastrónomo, glotón, rico y autor de un libro de recetas de la cocina romana titulado “De Re Coquinaria”, solo cita al ajo dos veces y de pasada, como para completar salsas. Para los romanos, a pesar de Virgilio y del moretum y de que al ajo ya se cultivaba en extensas granjas, como se ha encontrado cerca de Marsella, el ajo era comida de plebeyos de espíritu poco cultivado, y también de soldados que lo tomaban para aumentar su fuerza. Olía muy fuerte y, para los romanos imperiales, olía mal. Era condimento a evitar. Sin embargo, el propio Apicio, en su lista de ingredientes indispensables en una cocina, coloca el ajo y dice que “hay que tener en casa para que no falte nada en los condimentos.”

Ya ven, hemos hecho un largo viaje en el tiempo y en el espacio, desde 10000 años atrás hasta la actualidad y desde el Asia Central hasta todo el planeta, excepto la Antártida (en sus provisiones para las largas estancias en la Antártida, ¿alguna expedición lleva ajo?). Y desde hace mucho tiempo nuestra especie ha estado acompañada del oloroso y saludable ajo.

Y, para terminar, un consejo práctico para degustar el ajo. Sabemos que entero tiene un aroma característico y suave. Pero aplastado o partido, el olor es muy fuerte y típico debido a los compuestos con azufre que tiene: dialil disulfuro, alil mercaptano, alil metil disulfuro y alil metilsulfuro. Así, el consumo de ajo puede provocar un aliento con un fuerte aroma que, para muchos, es desagradable y que se mantiene unas 24 horas.

Para buscar un remedio para el aliento con olor a ajo, Rita Mirondo y Sheryl Barringer, de la Universidad Estatal de Ohio en Columbus, dan ajo crudo a varios voluntarios que, después, beben agua, que será el control, o manzana cruda, cocida o en zumo, lechuga cruda o cocida, hojas de menta crudas o en zumo, y te verde. Después se analiza el aliento de los voluntarios para detectar los compuestos azufrados típicos del ajo.

Pues bien, lo mejor para eliminar esos compuestos es la manzana cruda, seguida de la lechuga cruda y de las hojas de menta. Consiguen disminuir la presencia de los compuestos de ajo hasta en un 50% en media hora. El te verde no produce efecto alguno.

Ya saben, después del ajo, manzana o ensalada de lechuga con unas hojas de menta.

Les dejo con la última receta o, más bien, con la más antigua, de hace unos 5000 años. Nos cuenta Liliane Plouvier, arqueóloga francesa, en su libro “L’Europe se met à table”, que en el yacimiento subacuático de Saint Blaise/Bains des Dames, en el lago Neuchatel, se recuperó parte de un recipiente con los restos de una menestra del Neolítico fechada hace unos 5000 años. El análisis de los restos permitió a los investigadores reconstruir la receta y Liliane Plouvier nos la ofrece con todo detalle. Queda así:

“Utilizamos 150 gr de tocino, un rabo de ternera cortado en trozos, medio kilo de pierna de buey, 150 gr de apio, 250 gr de cebada, litro y medio de caldo de buey, un ramito de acedera, tomillo y una cucharada sopera de miel y, por supuesto, ajo. Ponemos el tocino en la cazuela y calentamos suavemente hasta que suelte grasa y en ella, doramos el rabo y la carne de buey. Añadimos el apio, la cebada, el tomillo y el caldo, y cocemos hasta que la carne esté tierna. Aromatizamos la menestra con la acedera, el ajo y la miel. Cocemos un rato más para conjuntar sabores y a comer.”

Ya ven, ajo, en Europa y hace 5000 años. Quizá era ajo silvestre pero no importa, Liliane Plouvier rehace la receta a nuestro gusto y nos permite degustar una menestra del Neolítico. Es apetecible.

Referencias:

Apicio, Marco Gavio. 2007. El arte de la cocina. De Re Coquinaria. Comunicaciones y Publicaciones. Barcelona. 119 pp.

Block, E. 2010. Garlic and other Alliums. The lore and the science. Royal Society of Chemistry Publ. Cambridge. 454 pp.

Bottéro, J. 2005. La cocina más antigua del mundo. La gastronomía en la antigua Mesopotamia. Tusquets Eds. Barcelona. 245 pp.

Brothwell, D. & P. Brothwell. 1998. Food in Antiquity. A survey of the diet of early peoples. Johns Hopkins University Press. Baltimore and London. 283 pp.

Mirondo, R. & S. Barringer. 2016. Deodorization of garlic breath by foods, and the role of polyphenol oxidase and phenolic compounds. Journal of Food Science doi: 10.1111/1750-3841.134339

Omar, S.H. et al. 2007. Historical, chemical and cardiovascular perspectives on garlic: A review. Pharmacognosy Review 1: 80-87.

Peterson, J. 2000. The Allium species (Onions, garlic, leeks, chives, and shallots). En “The Cambridge world history of food, Vol. I”, p. 249-271. Ed. por K.F. Kiple & K.C. Ornelas. Cambridge University Press. Cambridge.

Petrovska, B.B. & S. Cebovska. 2010. Extracts from the history and medical properties of garlic. Pharmacognosy Review 34: 106-110.

Plouvier, L. 2000. L’Europe se met à table. DG Education et Cultue. Commission européenne. Bruxelles. 124 pp.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo Ingredientes para la receta: el ajo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En la búsqueda de estrategias de fertilización menos contaminantes, un trabajo de investigación ha estudiado el uso de fertilizantes de base amonio, menos utilizados para la fertilización que el nitrato, por el menor crecimiento que presentan las plantas. La comparativa del conjunto de proteínas generadas por una planta modelo a partir de estas dos fuentes de nitrógeno ha puesto de manifiesto una mayor cantidad de glucosinolatos en el caso de nutrición en base amonio. Esto otorga a las plantas una capacidad insecticida mayor, y nutricionalmente podría ser muy interesante, por ser sustancias anticancerígenas.

Las plantas necesitan nitrógeno para su crecimiento, y la agricultura intensiva requiere del aporte de compuestos nitrogenados. La fertilización clásica, basada en nitrato, sin embargo, es causante de grandes problemas ambientales, como la contaminación de aguas superficiales y subterráneas, por la lixiviación del nitrato, y por el efecto de los microorganismos del suelo que utilizan ese nitrato y que producen óxido nitroso, un importante gas de efecto invernadero.

Con el objetivo de reducir esa problemática, “se está intentando fomentar otro tipo de fertilización, y una de ellas es el uso de amonio, junto con inhibidores de la nitrificación. Los inhibidores hacen que ese amonio esté en el suelo durante más tiempo, y así se mitiga la lixiviación de nitratos y también las emisiones de óxidos de nitrógeno”, explica Daniel Marino, investigador del grupo de investigación NUMAPS de la UPV/EHU que ha llevado a cabo este estudio en colaboración la Universidad Pública de Navarra y el Instituto de Investigación Sanitaria de Navarra.

Sin embargo, esta fuente de nitrógeno tiene una particularidad: “puede ser tóxica para las plantas, y generar un crecimiento menor que con nitrato. En nuestro grupo nos dedicamos a estudiar la tolerancia y sensibilidad de diferentes plantas a esta fuente de nitrógeno”. Buscando profundizar más en este tema, los investigadores procedieron a estudiar el proteoma de una planta modelo, la Arabidopsis thaliana. “Sin fijar la atención en ninguna proteína en particular, decidimos ver qué diferencias presentaba esta planta en el conjunto de las proteínas sintetizadas, al fertilizarla con nutrición amoniacal o nítrica”, comenta Daniel Marino.

Al estudiar el tipo y la cantidad de proteínas acumuladas en las plantas con cada tipo de nutrición, “lo que más interesante nos pareció es que había algunas proteínas relacionadas con el metabolismo de los glucosinolatos que se acumularon en mayor cantidad en las plantas a las que se aportó amonio”, recalca el investigador. Los glucosinolatos, en general, tienen dos propiedades: son insecticidas naturales, y concretamente, uno de ellos, la glucorafanina, tiene propiedades anticancerígenas.

Dado que los experimentos los habían realizado con la planta Arabidopsis thaliana, una planta modelo muy utilizada en investigación pero que carece de interés comercial, pensaron repetir el experimento, “pero esta vez con plantas de brócoli. Aunque no llegamos a estudiar el contenido de glucosinolatos en la parte del brócoli de mayor interés alimentario —la flor—, vimos que en las hojas de plantas jóvenes se acumulaba mayor cantidad de glucorafanina cuando aportamos la fuente de nitrógeno mediante amonio que cuando lo hicimos mediante nitrato”, señala Marino.

Vistos estos resultados, el grupo de investigación sigue trabajando en este aspecto, e incluso han iniciado contactos con algunas empresas que pudieran estar interesadas en ellos. Así, para ahondar en su posible aplicación comercial “realizaremos experimentos en campo, donde el sistema es mucho más complejo, debido, entre otros, a los microorganismos del suelo que también utilizan el amonio como fuente de nitrógeno. Así, en los experimentos de campo nos interesaremos también en analizar el contenido de glucosinolatos en la inflorescencia del brócoli, la parte de la planta que más se consume. Por otra parte, desde un punto de vista más fundamental, también nos interesa saber el efecto que los glucosinolatos puedan tener en la tolerancia de la propia planta al amonio”, explica.

Referencia:

Daniel Marino, Idoia Ariz, Berta Lasa, Enrique Santamaría, Joaquín Fernández-Irigoyen, Carmen González-Murua, Pedro M. Aparicio Tejo (2016) Quantitative proteomics reveals the importance of nitrogen source to control glucosinolate metabolism in Arabidopsis thaliana and Brassica oleracea J Exp Bot 67 (11): 3313-3323 doi: 10.1093/jxb/erw147

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo El aporte de amonio aumenta la producción de sustancias anticancerígenas en el brócoli se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Rin Tin Tin, a la izquierda, y a la derecha con su propietario Lee Duncan en 1927

La historia de Rin Tin Tin comenzó por una de esas casualidades que, luego se descubre, vienen cargadas de futuro. Era el 15 de septiembre de 1918 cuando el soldado norteamericano de las fuerzas aéreas Leland “Lee” Duncan, mientras exploraba un campo bombardeado y abandonado por los alemanes durante la Primera Guerra Mundial, encontró a una perra, de la raza pastor alemán, con sus cinco cachorros recién nacidos. Los recogió y repartió entre sus compañeros y se quedo con dos, un macho y una hembra, a los que llamó Rinty y Nannette. Los crió y adiestró y, al acabar la guerra y volver a Estados Unidos, se los llevó a casa.

Pronto encontró trabajo para Rinty en Hollywood, en el cine mudo, con un éxito inmediato, 33 películas rodadas y fama mundial. Fue tan popular en su tiempo que hizo famosa su raza, el pastor alemán, e incrementó sus ventas y su presencia en muchos hogares de Estados Unidos. En los años cuarenta, su popularidad llevó a la compra de 57000 ejemplares en un año, según el estudio de Stefano Ghirlanda y su grupo.

El mismo Sergei Eisenstein, el famoso director de cine soviético, en un viaje a Estados Unidos pidió posar con Rin Tin Tin para guardar una fotografía suya. Actrices tan famosas como Greta Garbo o Jean Harlow tenían en sus mansiones descendientes del famoso pastor alemán.

Murió Rinty el 10 de agosto de 1932 y heredó el estrellato su hijo Rin Tin Tin Jr., pero pronto vio Lee Duncan que no tenía el mismo talento que su padre. El nieto, Rin Tin Tin III, tampoco tuvo mucho éxito aunque ayudó a promover el uso militar de perros en la Segunda Guerra Mundial.

Era tan popular el personaje que llegó a tener varias series en la radio entre 1930 y 1955, con guiones a veces tan increíbles como aquel en que salvó a unos astronautas del ataque de marcianos gigantes. Así es la radio, llena de imaginación.

Fue Rin Tin Tin IV quien inició los episodios de la serie “Las aventuras de Rin Tin Tin” para televisión, pero no lo hacía bien y Duncan lo sustituyó por Flame Jr., un perro de otro entrenador, Frank Barnes.

Rin Tin Tin ha sido el perro más famoso del último siglo y nos recuerda que los perros, a su vez, han sido y son las mascotas preferidas para la especie humana. Nuestros antepasados se unieron a los perros seleccionado algunas de las cualidades de los lobos, su especie de origen. Fueron los primeros animales domesticados por la especie humana y los únicos antes del desarrollo de la agricultura. Es, por tanto, nuestra mascota más antigua. En un principio, interesaba su ayuda en la caza y su función como guardia y defensa. Como define Melinda Zeder, de la Institución Smithsonian de Washington DC, el inicio de la domesticación de una especie supone un mutualismo entre domesticador y domesticado, un beneficio para ambas especies. Después vendrían los diferentes tipos de gestión que suponen la agricultura y la ganadería o, en este caso, el tener una mascota en casa.

El grupo de Laurent Frantz, de la Universidad de Oxford, secuenció el ADN de un perro cuyos restos, datados hace 4800 años, aparecieron en un yacimiento en Irlanda. Además, analizaron el ADN de otros 59 perros que vivieron entre hace 3000 y 14000 años. Y compararon estos ADNs de perros de yacimientos con el genoma de 2500 perros y lobos actuales de Eurasia.

Encontraron que hay dos poblaciones de perros, según su ADN, que viven en Asia Oriental y en Europa. Ambas poblaciones aparecieron hace entre 6400 y 14000 años. Esta separación en dos grupos tuvo lugar después de la domesticación del perro y, por ello, las dos poblaciones sustituyeron a una población ancestral anterior. Todavía hay un debate sobre el tiempo exacto en que ocurrió la domesticación del perro, con fechas que van desde los 9000 hasta los 36000 años. Se ha propuesto que su centro Vavilov sería Asia Central, en China entre el Nepal, al sur, y Mongolia, al norte, según el trabajo de Laura Shannon y su equipo.

Por cierto, solo la especie humana tiene mascotas. Es la única que convierte a otra especie animal en parte de su grupo. Y los expertos se preguntan por qué lo hace. Para el perro, como decía antes, quizá fue por su ayuda en la caza cuando el Homo estaba en la fase de cazador recolector.

Escribe Harold Herzog que, en Estados Unidos, dos tercios de los hogares tienen mascota y, en la mayoría de los casos, esa mascota es tratada como un miembro más de la familia. Es obvio que las mascotas suponen un gasto importante en comida, cuidados y refugio. En 2010, un gato suponía, también en Estados Unidos, unos 10000 dólares en toda su vida, y para un perro llegaba a los 8000 dólares. Dedicar estos recursos a un animal que no lleva nuestros genes y que no parece capaz, en principio y desde un enfoque evolutivo, de devolver lo invertido, plantea que tener una mascota es una conducta con poco sentido.

Pero, nos dan compañía y, además, según la especie de la mascota, proporcionan caza, transporte, control de plagas, vigilancia… Y ayudan al cuidado de los niños. Su asistencia contribuye, indirectamente, a conservar nuestros genes en nuestra descendencia. Suponen, por tanto, una ventaja evolutiva a seleccionar, sobre todo si el debate se centra en lo que suponen a nivel del grupo típico de nuestra especie.

Durante un tiempo se consideró que otra ventaja era que las mascotas dan salud y bienestar a sus dueños pero, en estudios recientes, aparecen datos contradictorios. Parece ser que la salud y bienestar de quienes tienen mascota no se diferencia esencialmente de los que no la tienen. Por ejemplo y en general, no viven más años.

Los datos a favor de las mascotas indican que ayudan en las enfermedades cardiovasculares, el estrés, la sensación de salud, la actividad física, menos consultas médicas, y aumentan la concentración de hormonas como la oxitocina y las endorfinas y disminuyen el cortisol. También mejoran los casos de depresión, aumentan la empatía y disminuyen la sensación de soledad. Consiguen que sus dueños sean más activos en ejercicio físico y en la relación con el entrono social.

Hay, además de salud y bienestar, muchas propuestas sobre las ventajas evolutivas de tener una mascota. Por ejemplo, quien tiene una mascota demuestra que sabe cuidarla y que hay intención y recursos para ello. Quizá, más adelante, podrá dedicar esa conducta a las crías propias, a sus hijos. También quien demuestra empatía hacia su mascota puede extenderla al grupo al que pertenece y así conseguir apoyo social de su entorno.

Pero también una mascota supone, a veces, un peligro. Otra vez en Estados Unidos, se ha publicado que una persona cualquiera tiene 100 veces más probabilidades de ser atacada por un perro que mordida por una serpiente venenosa. O que 85000 estadounidenses acaban cada año en urgencias por caídas provocadas por sus mascotas. O que nos transmiten enfermedades como brucelosis, nematodos, chinches, pulgas y garrapatas, salmonella, toxoplasmosis, giardia y varias más. Además, son la segunda causa de conflictos entre vecinos, sobre todo por el ruido nocturno que producen.

Herzog afirma que los beneficios o los perjuicios que causan las mascotas no están suficientemente estudiados. Lo que no supone en absoluto, asegura, que esté en contra de las mascotas. Es más, reconoce que tiene una mascota que forma parte de su vida y que conoce perfectamente la alegría que provoca convivir con un individuo de otra especie.

No todas las culturas actuales consideran a las mascotas como lo hace la sociedad occidental. De 60 países estudiados, 52 tienen perros y solo 22 los consideran mascotas tal como nosotros lo entendemos. Hay culturas en que se los comen o que solo los tienen según su función, como guardianes, pastores o cualquier otra labor. Por tanto, tener mascota y cómo tratarla es un asunto cultural y tiene que ver con lo que hacen y han aprendido los miembros del grupo. Es más, hay quien ha propuesto que en nuestra sociedad, tener mascota tiene mucho de imitación de lo que hacen otros y se busca, quizá, la integración social en el grupo.

Por ejemplo, se ha dicho que en la cultura occidental las mascotas atraen porque se parecen a nuestras crías. Cuando vemos un ser vivo con ojos grandes, cabeza grande, cuerpo rechoncho y gordito y tacto suave, se dispara nuestro sistema cerebral de reconocimiento de los niños. Actúa el sistema límbico y aparece la dopamina, la misma hormona del enamoramiento y cualquier situación en la que nos encontremos a gusto. Si es un animal el que tiene ese aspecto también se estimula la misma respuesta y aparece la conducta adecuada para cuidarlo. En las especies animales y sobre todo en ejemplares jóvenes, se cumplen estas condiciones. Así son los gatos y, en los perros, se han seleccionado razas que recuerdan esta descripción, acortando el hocico y redondeando la cabeza. Esta influencia del grupo se observa en nuestra consulta sobre la popularidad y venta de las razas de perros. Ya vimos lo que ocurrió con Rin Tin Tin y la venta de ejemplares de perro pastor alemán.

También hay que considerar que, aunque los perros sean las mascotas más populares, los humanos han tenido, y tienen, en su casa e integrados en el grupo, a muchas otras especies. En un meta-análisis que publicaron en 2015 Marcos Díaz Videla y sus colegas, de la Universidad de Flores, en Argentina, con la revisión de 54 estudios publicados encontraron que nuestra especie había convivido con perros y gatos, como las mascotas preferidas pero, también, con grillos, loros, tigres, cerdos, vacas, ratas, ratones, cobayas, conejos, cabras, caimanes, iguanas, halcones, jilgueros, águilas y muchas más especies.

En el análisis de 60 culturas que publicaron Peter Gray y Sharon Young, encontraron que, después de los perros, preferimos como mascotas a las aves y a los gatos y a otros animales como caballos, roedores y reptiles.

Estas son nuestras mascotas y así las aceptamos en nuestro grupo, aunque todavía queda por aclarar qué ventaja evolutiva los lleva a mantener su posición en nuestras familias y tribus.

Referencias:

Díaz Videla, M. et al. 2015. Perfiles BASICCOS del humano compañero del perro: Una revisión teórica en antrozoología guiada por el enfoque multimodal. Revista Argentina de Ciencias del Comportamiento 7: 79-89.

Frantz, L.A.F. et al. 2016. Genomic and archaeological evidence suggets a dual origin of domestic dogs. Science 352: 1228-1231.

Ghirlanda, S. et al. 2014. Dog movie stars and dog breed popularity: A case study in media influence on choice. PLOS ONE 9: e106565

Gray, P.B. & S.M. Young. 2011. Human-pet dynamics in cross-cultural perspective. Anthrozoos 24: 17-30.

Herzog, H. 2011. The impact of pets on human health and psychological well-being: Fact, fiction, or hypothesis? Current Directions in Psychological Science 20: 236-239.

Hogenboom, M. 2015. Only human keep pets, perhaps because supporting cuddly companions is a costly habit, So why do we do it? BBC News 29 May.

Orlean, S. 2011. The dog star. The New Yorker September 29.

Serpell, J. 1991. Beneficial effects of pet ownership on some aspects of human health and behaviour. Journal of the Royal Society of Medicine 84: 717-720.

Shannon, L.M. et al. 2015. Gentic structure in village dogs reveals a Central Asian domestication origin. Proceedings of the National Academy of Sciences USA doi: 10.1073/pnas 1516215112

Tyley, J. & V. Woolaston. 2015. The science of CUTE: From bobble heads to large eyes and chubby bodies, what make kittens and puppies adorable revealed. MailOnline 22 September.

Vallín, P. 2016. La ciencia avala la ternura. La Vanguardia 30 julio.

Zeder, M. 2015. Core questions in domestication research. Proceedings of the National Academy of Sciences USA doi: 10.1073/pnas.1501711112

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo El caso de Rin Tin Tin y sus amigos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El pasado 17 de marzo el Bizkaia Aretoa acogió las jornadas “Las Pruebas de la educación”. Expertos en el área de la enseñanza hablaron sobre los métodos que están en auge: aprendizaje por proyecto, método Doman, métodos basados en las inteligencias múltiples o lateralidad cruzada. Así como los distintos problemas en su aplicación a los que se enfrenta el sistema educativo. El éxito de público asistente, en su mayoría proveniente del ámbito de la enseñanza, demuestra el interés que despierta este área, donde a tenor de los expertos participantes, no hay evidencias científicas que respalden los programas implantados actualmente.

Los resultados de los informes que evalúan los conocimientos y habilidades del alumnado en diferentes países como el informe PISA generan una preocupación por obtener un buen puesto en el ránking. Esto incide en la búsqueda, por parte de la comunidad educativa, de metodologías que garanticen unos mejores resultados.

Así mismo, los avances en neurociencia y la investigación del funcionamiento del cerebro en el proceso del aprendizaje fomentan la búsqueda de ese método único, válido para todos. Estos dos factores provocan que en nuestras escuelas se implementen metodologías y prácticas educativas en base a descubrimientos aún sin afianzar.

Programas sin base científica

En muchos centros se aplican programas y técnicas con nula base científica, véase la gimnasia cerebral, las prácticas basadas en la predominancia de uno de los hemisferios cerebrales, por la ausencia de cultura científica. En la sociedad actual no contrastar la información es un hecho habitual, no se buscan ni orígenes ni fuentes, lo que provoca que convivan en igualdad ciencia, pseudociencia y postverdad.

Explicar, qué tipo de métodos utilizan en sus programas y en qué se basan para elegirlos debería ser parte de la información que los centros facilitan a las familias. Así mismo, el profesorado debería ser consecuente con la realidad que se plantea en el aula y no dejarse influenciar por “modas pedagógicas”.

La desconexión entre las investigaciones sobre aprendizaje y los modelos establecidos en las aulas es un factor determinante. Los centros educativos aplican de igual manera métodos avalados y no avalados, provenientes de estudios científicos o de fuentes de dudosa credibilidad que se convierten en “modas pedagógicas”.

Ciertas “modas” alcanzan el estatus de verdad contrastada, siendo difícil cuando no imposible erradicarlas. Según Albert Reverter, profesor y divulgador, el 91% del profesorado cree en la teoría de los estilos de aprendizaje, según la cual algunas personas aprenden de manera visual, auditiva o kinética. Los investigadores tienen grandes dificultades para erradicar estas creencias tan extendidas a pesar de no existir prueba alguna que las ratifique.

Una de las razones por las que resulta tan complicado eliminar este tipo de creencias es la falta de evaluación y control que hacen los centros. Implantan las metodologías que creen convenientes sin comprobar el resultado que obtienen, lo que impide que se localicen los fallos del sistema y se puedan buscar soluciones.

La realidad del aula, una circunstancia a tener en cuenta

La realidad del aula es otro de los aspecto a tener en cuenta. Cada clase aglutina factores que la diferencian del otros grupos: diversidad cultural, número de alumnos, situación socioeconómica, ubicación geográfica… Por ello, los estudios que se hacen en el ámbito de la educación son difícilmente aplicables a gran escala.

Estos estudios se realizan con muestras pequeñas y controladas, en unas circunstancias muy concretas y no abarcan todos los factores que conviven en el aula. Por ello sus resultados son difícilmente son extrapolables y válidas para aplicar en aulas y centros que muestran “realidades” y características diferenciadas.

En esta línea existen estudios como el “Estudio de eficacia escolar en el País Vasco” que buscan detectar las prácticas de los centros con alto valor añadido. Este análisis toma como ejemplo aquellos centros que obtienen mejores resultados para identificar las buenas prácticas y poder transferirlas a otras escuelas. El resultado del estudio ha identificado los aspectos que inciden directamente en los buenos resultados de los centros de alto valor añadido: el profesorado, el clima escolar y el alumnado.

– Un profesorado con implicación, dedicación y formación, que participa en proyectos de calidad y que es cuidado por el centro.

– Un clima escolar donde no se aprecian problemas serios, bajo el liderazgo de una dirección que gestiona, coordina y realiza evaluaciones en todos los niveles.

– Un alumnado sobre el que se despositan altas expectativas y al que se le hace un seguimiento cercano atendiendo a la diversidad del aula, para una detección temprana de las dificultades.

La clave no es el método

La metodología implantada en la aula, la desconexión entre docentes e investigadores, la ausencia de cultura científica, la dificultad para erradicar la pseudociencia, la falta de evaluación de los métodos aplicados y las diferentes realidades que se dan en el aula se convierten en obstáculos para identificar las buenas prácticas en educación. No solo eso, cuando éstas se identifican se infravaloran. Tal como expuso Marta Ferrero, doctora en psicología, hay estudios que demuestran que el método que mejores resultados ha obtenido en cuanto a aprendizaje es la enseñanza directa, método que se tacha de anticuado y se deja de lado.

Por otro lado, el problema no se circunscribe únicamente al ámbito del profesorado y los centros educativos. Las instituciones oficiales también dan crédito a guías y programas sin ningún aval científico. Circunstancia que resulta especialmente grave teniendo en cuenta la responsabilidad que tienen como garantes de la calidad en la enseñanza.

La jornada “Las pruebas de la educación” sacó a relucir las carencias de la idoneidad y efectividad de las metodologías aplicadas actualmente en el sistema educativo. Varios de los ponentes coincidieron en que la variedad de modelos no tiene por qué ser un factor negativo, al fin y al cabo la clave es la aplicación y no la metodología.

Sobre la autoras: Enara Calvo, estudiante de periodismo, y Ziortza Guezuraga, periodista, son colaboradoras de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Crónica de la jornada “Las pruebas de la educación” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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¿Son eficaces los programas y sistemas educativos actuales? Durante los últimos años, es cada vez mayor el debate generado en torno a este tema. Muchos expertos argumentan que las teorías y prácticas educativas implementadas en los centros carecen de evidencia científica. El esfuerzo y los medios empleados en estas prácticas de dudosa utilidad obligan, además, a dejar de lado aquellas otras teorías cuya eficacia está probada.

Con el objetivo de abordar esta situación, el Bizkaia Aretoa de Bilbao acogió el pasado 17 de marzo la jornada titulada “Las pruebas de la educación”, donde varios expertos abordaron cuestiones relacionadas con la educación desde un punto de vista científico.

“Las pruebas de la educación” forma parte de una serie de eventos organizados por la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU para abordar cuestiones del día a día como la educación o el arte desde una perspectiva científica. La dirección del seminario corrió a cargo de la doctora en psicología Marta Ferrero.

La jornada concluyó con una charla del maestro, pedagogo y doctor en Filosofía Gregorio Luri en defensa de la evaluación escolar interna y externa, que según él es necesaria para recabar datos sobre los errores cometidos y los avances reales logrados, y extraer conclusiones que permitan mejorar el sistema educativo.

A favor de la evaluación escolar objetiva

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo A favor de la evaluación escolar objetiva se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Las cartas de Darwin, una serie para conocer aspectos sorprendentes de la vida del naturalista

Una de las principales preocupaciones del padre de Darwin, tal y como observamos en la detallada lista del artículo anterior de esta serie, era la seguridad (e incluso la comodidad) de la vida en un barco. El buen doctor argumentaba que si el pasaje en el Beagle había sido rechazado por tantos naturalistas es que “debe haber objeciones serias respecto del barco o de la expedición”.

No era una crítica baladí puesto que en aquella época muchas embarcaciones, sobre todo si se adentraban en territorios desconocidos como el Ártico, terminaban frecuentemente en el fondo del mar. Los barcos no otorgaban mucha confianza, y menos aún si sabemos que a ese tipo de embarcaciones ligeras y ágiles como el Beagle, los marinos experimentados las conocían como “balandros ataúd”.

Por aquel entonces era célebre un aforismo de Samuel Johnson que decía: “Un barco es peor que la cárcel. En una cárcel hay un aire más sano, una mejor compañía, todo es más conveniente y un barco tiene la desventaja adicional del peligro latente”. Su propia hermana Susan aludió a esta frase de Johnson en una carta a Darwin al saber de sus primeros mareos en alta mar.

Carta de Charles Darwin a su hermana Susan Darwin [14 de septiembre de 1831]

“El barco es realmente pequeño, con tres mástiles y diez cañones, pero todos dicen que es lo mejor para nuestro trabajo y dentro de su clase es un excelente navío: nuevo, aunque ya ha sido probado y con más de la mitad de la resistencia usual”

A ojos del joven Darwin y antes de zarpar, el HMS Beagle se veía imponente durante los preparativos para el viaje:

Carta de Charles Darwin a John Stevens Henslow [15 de noviembre de 1831]

“Se ve como un bello barco e incluso un hombre de tierra como yo puede admirarlo. Todos pensamos que es el navío más perfecto que jamás habrá salido del astillero. Una cosa es cierta, ningún barco ha sido equipado con tal gasto y con tanto cuidado. Todo lo que debía hacerse se hizo de caoba y nada puede exceder a la pulcritud y belleza de los alojamientos”.

Gran parte de estos arreglos y numerosas mejoras en la embarcación salieron del bolsillo del propio Fitzroy que se tomó muy a pecho su primera misión como capitán. Además, y ya en Sudamérica, el capitán compró (nuevamente con su dinero) una goleta de apoyo para labores cartográficas que el Almirantazgo se negó a financiar, algo que le enfadó pero que no le impidió comprar otra unos meses después.

Cubierta superior del HMS Beagle. Dibujo de Philip Parker King comandante de la primera expedición del Adventure y el Beagle (1826-1830)

Su atención al detalle fue más allá del barco y Fitzroy volvió a desembolsar una buena suma contratando por su cuenta varios marineros, dibujantes y hasta un especialista en cronómetros (George James Stebbing) para cuidar del instrumental técnico (que en gran parte también pagó).

“Ningún navío ha dejado Inglaterra con tal cantidad de cronómetros, los 24 de excelente calidad”.

En este punto las cartas de Darwin no eran del todo exactas ya que el Beagle contaba solo con 22 cronómetros (a los que, por cierto, wikipedia dedica un artículo más detallado)

“En resumen, todo va bien y ahora solo me queda rogar por que la náusea modere su fiereza. […] La necesidad absoluta de espacio dentro del barco es tan endemoniada que nada lo puede superar. […] Mi ocupación principal es ir a bordo del Beagle y tratar de parecerme a un marino tanto como pueda”

Esta falta de espacio en el Beagle es fácilmente imaginable si observamos la réplica a tamaño real que se encuentra en el Museo Nao Victoria de Punta Arenas, Chile y sabemos que en ese barco se alojaron 74 ocupantes durante el viaje.

Réplica a escala 1:1 del HMS Beagle en Chile.

Carta de Charles Darwin a su hermana Catherine Darwin [06 junio de 1832]

“[El Beagle] navega con perfecto orden, aumenta nuestro cumplimiento y tiene una nueva pieza de artillería, se colocaron nuevas redes de abordaje y renovamos los aparejos, y ahora no hay ni un pirata a la vista del que debamos preocuparnos y un millar de salvajes juntos no podrían hacernos daño. […] Convivir con el capitán tiene una gran ventaja, la de estar yo al mando en cosas de sociedad que se presenten. Soy el único de a bordo al que regularmente se le pide tratar a los almirantes, los encargados de negocios y otros grandes hombres”.

De este breve extracto, escrito desde Brasil, podemos sacar jugosas conclusiones, que además podemos extender a todo el viaje:

• El Beagle se comportó de manera fiable y segura durante toda la travesía. Fitzroy jamás lo descuidó y realizó numerosas tareas de reparación y mejora durante sus largas paradas en tierra.
• Compartir camarote con el capitán tenía sus ventajas (y sus inconvenientes, como ya veremos más adelante). “El viejo filósofo” (ese fue el apodo que Fitzroy dio a Darwin) se encargaría de las tareas sociales que se presentasen puesto que el capitán siempre estuvo muy centrado en la misión principal de la expedición: reconocimiento de costas y cartografía.
• Cuando el Beagle estaba anclado, Darwin se alojó frecuentemente en casa de alguno de estos hombres de negocios o nobles ingleses, lo cual le permitía alejarse del barco durante semanas y centrarse en sus observaciones en tierra firme y en sus cuantiosos apuntes tanto geológicos como biológicos.

Plano, dibujado por el propio Darwin, del camarote compartido con FitzRoy en el Beagle

Conforme iban pasando los años, las notas y muestras que Darwin fue recogiendo en sus excursiones se fueron acumulando en las ya de por sí apretadas bodegas del Beagle, y aunque el joven pudo enviar varias cajas a Inglaterra mediante barcos que regresaban, la falta de espacio siempre le resultó muy molesta.

Carta de Charles Darwin a John Stevens Henslow [24 de julio de 1834]

“Mis notas van haciéndose voluminosas: Tengo alrededor de 600 pequeñas páginas en quarto llenas, la mitad son de geología y la otra de descripciones imperfectas de animales. Me impuse la norma de describir sólo aquellas partes o hechos que no pueden verse en los especímenes guardados en alcohol. Mantengo además mi diario privado que es diferente de los anteriores”.

Un ejemplo de estas estrecheces es el curioso modo de escribir cartas que Darwin de vez en cuando utilizaba para ahorrar papel, como en esta carta a su hermana Caroline desde Valparaíso, aprovechando las hojas horizontal y verticalmente.

Carta de Darwin a su hermana Caroline, 13 de octubre de 1834

En esta misma carta el joven se queja de la pérdida de la goleta Adventure que compró Fitzroy ya que ese barco “extra” le permitía aumentar el espacio para sus colecciones. El Adventure fue vendido por lo que Darwin y otros oficiales tuvieron que volver a acomodar todas sus pertenencias en el estrecho Beagle. Incluso algunos de ellos, como uno de los pintores de la expedición, no pudieron continuar el viaje.

Carta de Charles Darwin a su hermana Caroline Darwin [13 de octubre de 1834]

“Lamentarás saber que la goleta Adventure fue vendida, pues el capitán no obtuvo ningún apoyo del Almirantazgo y vio que el gasto de un bote tan grande eran tan inmenso que determinó de pronto deshacerse de él. Ahora estamos tal y como salimos de Inglaterra, con Wickham como primer teniente, lo que de todos modos es una buena cosa, aunque acomodarnos en tan poco espacio no es fácil y tengo bastantes molestias para almacenar mis colecciones. Se trata desde todo punto de vista de un asunto grave en nuestro pequeño mundo; un triste contratiempo para algunos de los oficiales, desde el primer teniente de la goleta hasta la camada de los pobres guardiamarinas, y muchas degradaciones semejantes. Fue necesario también dejar que nuestro pequeño pintor, Martens, saliera a vagar por el mundo… […] El señor Martens, el artista, ha sido obligado por falta de espacio a dejar el Beagle.”

Darwin, quejica como lo fue durante toda su vida, no paró de marearse durante los casi cinco años de viaje que duró la expedición. El Beagle partió a finales de 1831 y Darwin pensó que poco a poco se iría acostumbrando… estaba equivocado, ni siquiera el paso del tiempo hizo que el joven se aclimatara a los vaivenes del barco y el temido “mal de mar” lo acosó sin darle tregua.

Carta de Charles Darwin a su hermana Catherine Darwin [03 de junio de 1834]

“Es una suerte para mí que el viaje esté llegando a su fin, ya que positivamente sufro más por los mareos que tres años atrás”.

Carta de Charles Darwin a su hermana Caroline Darwin [13 de marzo de 1835]

“Anhelo tanto verlos de nuevo. El viaje ha sido demasiado largo y penoso y apenas sé si nos conoceremos; independientemente de estas consecuencias, sigo sufriendo tanto del mal de mar que nada, ni siquiera la geología, puede compensar el sufrimiento y el enfado de espíritu. Pero ahora que sé que los veré de nuevo, no me importa ya nada; los meros pensamientos de ese placer harán que el mal de mar y los demonios del mar azul desaparezcan”

Incluso en los últimos días de navegación, cuando el Beagle ya estaba de regreso a Inglaterra, el joven naturalista siguió con sus mareos y náuseas. A pesar de considerar aquellos años como los más grandes de su vida, Darwin nunca se acostumbró a la vida en alta mar.

Carta de Charles Darwin a Robert FitzRoy [06 de octubre de 1836]

“Mi querido FitzRoy: Llegué ayer por la mañana, a la hora del desayuno, y gracias a Dios, encontré a mis queridas hermanas y a mi padre con buena salud. […] Te aseguro que soy un gran hombre en casa: los cinco años de viaje me han engrandecido en un cien por cien y me temo que tanta grandeza habrá de experimentar una caída.

Estoy del todo avergonzado de mí mismo por el estado de mala muerte en que consumí los últimos días a bordo; mi única excusa es que ciertamente me sentía mal […].

Espero que seas tan feliz, pero mucho más juicioso que tu sincero pero indigno filósofo.

Charles Darwin”.

Carta de Caroline Darwin a su prima Elizabeth Wedgwood [05 de octubre de 1836]

“Charles ha llegado a casa, tan poco alterado en sus facciones respecto de hace cinco años como en su persona. Desembarcó en Falmouth el domingo por la tarde y viajó noche y día hasta que llegó a Shrewsbury. […] Su odio del mar es tan intenso como podríamos desearlo nosotros y llegó a su clímax con una tormenta en la Bahía de Vizcaya. Se le ve muy delgado, pero está bien. […] Ahora que realmente lo tenemos de nuevo en casa, empiezo a intentar llenarme de alegría por su viaje en esta expedición pues ahora puedo darme cuenta de que ha logrado felicidad e interés para el resto de su vida”.

Su hermana no se equivocaba… Darwin jamás volvió a embarcarse en barco pero aquellos cinco años de mareos y estrecheces en el Beagle llenaron de interés y trabajo el resto de sus días.

Este post ha sido realizado por Javier Peláez (@irreductible) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

El artículo Las cartas de Darwin: La vida a bordo de un balandro ataúd se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Huw Price

Mikael Hvidtfeldt Christensen/Flickr

La inteligencia de nivel humano es algo familiar en la maquinaria biológica; estás usando una ahora. La ciencia y la tecnología parecen estar convergiendo, desde varias direcciones, en la posibilidad de una inteligencia similar en sistemas no biológicos. Es difícil predecir cuando podría ocurrir esto, pero la mayoría de los especialistas en inteligencia artificial (AI) estiman que es más probable que sea en este siglo que no.

Liberados de las limitaciones biológicas, como un encéfalo que necesita ajustarse para pasar por un canal del parto (y que funciona con la energía que consume un simple bombilla de 20 W), las máquinas no biológicas podrían ser mucho más inteligentes de lo que somos nosotros. ¿Que significaría esto para nosotros? El destacado investigador en AI Stuart Russell sugiere que, para lo bueno y para lo malo, sería “el mayor acontecimiento en la historia de la humanidad”. Efectivamente, nuestras elecciones en este siglo podrían tener consecuencias a largo plazo no solo para nuestro planeta, sino para la galaxia en su conjunto, tal y como ha apuntado el Astrónomo Real Martin Rees. El futuro de la inteligencia en el cosmos podría depender de lo que hacemos ahora mismo, aquí en la Tierra.

¿Deberíamos preocuparnos? La gente viene especulando con la inteligencia de las máquinas desde hace generaciones, entonces ¿cuál es la novedad?

Bien, dos grandes cosas han cambiado en las últimas décadas. Primero, ha habido un montón de progreso real, teórico, práctico y tecnológico, a la hora de comprender los mecanismos de la inteligencia, tanto biológica como no biológica. Segundo, la AI ha alcanzado ahora un punto en el que es tremendamente útil para muchas tareas. Por tanto tiene un enorme valor comercial, lo que está incentivando inversiones gigantescas; un proceso que parece destinado a continuar y que, probablemente, se acelere.

De una forma u otra, entonces, vamos a compartir el planeta con un montón de inteligencia no biológica. Sea lo que sea lo que conlleve, los humanos afrontamos este futuro juntos. Tenemos un obvio interés común en hacerlo bien. Y necesitamos hacerlo perfectamente a la primera. Descartando una catástrofe que termine con nuestra civilización tecnológica que no acabe con nosotros por completo, no vamos a estar en esta situación de nuevo.

Ha habido signos alentadores de una creciente consciencia de estas cuestiones. Muchos miles de investigadores en AI y otras personas han firmado una carta abierta pidiendo que la investigación se asegure de que la AI es segura y beneficiosa. Más recientemente, hay una bienvenida Asociación de AI para beneficiar a la gente y la sociedad por parte de Google, Amazon, Facebook, IBM y Microsoft.

Por el momento buena parte de la atención se centra en la seguridad y en los beneficios e impactos (en los empleos, por ejemplo) a relativamente corto plazo. Pero, siendo estas cuestiones importantes, no son las únicas cosas en las que deberíamos estar pensando. Tomo un ejemplo de Jaan Tallinn, uno de los ingenieros fundadores de Skype. Imagina que estuviésemos llevando a la humanidad al espacio en una flota de naves gigantes. Necesitaríamos estar seguros de que estas naves fuesen seguras y controlables, y de que todo el mundo estuviese alojado y alimentado adecuadamente. Estas cosas serían cruciales, pero no serían suficientes por sí mismas. También haríamos lo más que pudiésemos para averiguar a dónde debería llevarnos esta flota y qué podríamos hacer para dirigirnos a las mejores opciones. Podrían existir mundos paradisíacos por ahí, pero hay un montón de espacio frío y oscuro entremedias. Necesitaríamos saber a dónde vamos.

En el caso del futuro a largo plazo de la AI hay razones para ser optimistas. Podría ayudarnos a resolver algunos de los problemas prácticos que derrotan a nuestros propios limitados cerebros. Pero en lo que toca al aspecto de la cartografía de futuros posibles, qué partes de él son mejores o peores, y cómo nos dirigimos a los mejores resultados, en esas cuestiones, aún somos mayormente ignorantes. Tenemos alguna idea de qué regiones evitar, pero buena parte del mapa sigue siendo terra incognita. Solo un optimista despreocupado pensaría que deberíamos esperar a ver.

Uno de los escritores clarividentes que vio esto venir fue el gran Alan Turing. “Parece probable que una vez que el método de pensamiento de la máquina haya arrancado, no debería llevarle mucho sobrepasar nuestras pobres capacidades”, escribió a la conclusión de una conferencia en 1951. En su artículo de 1950 sobre la llamada máquina de Turing, diseñada para evaluar nuestra disposición a atribuir inteligencia parecida a la humana a una máquina, Turing termina con estas palabras: “solo podemos ver una corta distancia hacia adelante, pero podemos ver mucho ahí que necesita hacerse”. Estamos bastante más allá del horizonte de Turing, pero este progreso no hace nada para aliviar la sensación de que hay todavía cuestiones urgentes que debemos intentar responder. Por el contrario, vivimos entre presiones que pronto nos llevarán más allá de nuestro horizonte actual, y tenemos aún más razones que Turing para pensar que lo que tenemos por delante podría ser realmente grande.

Si vamos a desarrollar máquinas que piensen, asegurarnos de que son seguras y beneficiosas es uno de los grandes retos intelectuales y prácticos de este siglo. Y debemos afrontarlo juntos, la cuestión es demasiado grande y crucial como para que la afronte una sola institución, empresa o nación. Nuestros nietos, o sus nietos, vivirán probablemente en una era diferente, probablemente más Maquinoceno que Antropoceno. Nuestra tarea es conseguir lo mejor de esta época de transición, para ellos y para las generaciones que seguirán. Necesitamos lo mejor de la inteligencia humana para conseguir lo mejor de la inteligencia artificial.

Sobre el autor: Huw Price ocupa la cátedra “Bertrand Russell” de filosofía de la Universidad de Cambridge y es “fellow” del Trinity College.

Texto traducido y adaptado por César Tomé López a partir del original publicado por Aeon el 17 de octubre de 2016 bajo una licencia Creative Commons (CC BY-ND 4.0)

El artículo Es hora de prepararse para el Maquinoceno se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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