Blog de divulgación cientifica
Proof es un precioso blog minimalista dedicado a imágenes matemáticas, detrás de las cuales se esconde toda una historia: una demostración, una teoría, cálculos complejos o el planteamiento de un problema. Cada imagen va acompañada de una pequeña descripción y los oportunos enlaces para indagar más en la belleza del mundo matemático.
Uno de los agujeros más profundos en el complejo puzle de la evolución es el que sigue a la explosión del Cámbrico, hace unos 550 millones de años, cuando se desarrollan los primeros animales después de miles de millones de años de vida unicelular. Sin embargo, después de ese florecimiento que dio lugar a una gran diversidad de formas anatómicas nuevas, estos animales desaparecen del registro fósil. Los paleontólogos han debatido durante décadas si esa ausencia de fósiles se debe simplemente a una mala preservación, o si es que aquella primera fauna de la Tierra fue diezmada durante un gran episodio de extinción en masa.
En los últimos años, nuevos descubrimientos de fauna post-cámbrica están inclinando la balanza hacia la primera teoría: si no quedan fósiles cámbricos en los periodos siguientes es sencillamente porque se conservan muy pocos. Así lo constata el último hallazgo de fósiles de tejido blando excepcionalmente preservados que ha tenido lugar en Marruecos.
Los animales encontrados (unos 1.500 especímenes) cerca de la localidad de Zagora, datados en unos 480 millones de años -en el periodo Ordovícico-, son formas primitivas de esponjas, gusanos, trilobites y moluscos, muy similares en su forma a aquéllos extraídos del yacimiento cámbrico más conocido, el de Burgess Shale, en las Montañas Rocosas canadienses. Esto implica que la fauna del Cámbrico posiblemente no se extinguió, sino que continuó evolucionando y, de hecho, creen los autores del descubrimiento, pudo desempeñar un papel importante en la posterior diversificación de formas de vida, conocida como el Gran Evento de Biodiversificación del Ordovícico.
El hallazgo aparece descrito con minuciosidad en el 'Nature' de esta semana y tiene la participación, cómo no, de Derek Briggs, el mayor experto, o al menos el más célebre, en la fauna del Cámbrico desde que describió en los años 70 muchos de los especímenes encontrados hace un siglo en la cantera de Burgess Shale. Un todavía joven Briggs hizo una aparición estelar en el libro 'La vida maravillosa' del difunto paleontólogo Stephen Jay Gould, pese a lo cual mantuvo posteriormente una amarga disputa con este último.
Los cinco ascensores con capacidad para 80 personas instaladores por Mitsubishi Electric son los más grandes de Japón.
El edificio Umeda Hankyu inaugurado hace unos días en Osaka está dividido en dos partes: las primeras plantas corresponde a una gran superficie comercial, mientras que desde la planta 15 hasta la planta 41 aloja oficinas.
Los cinco ascensores con capacidad para 80 personas del edificio recorren las quince primeras plantas sin parar y a gran valocidad. De este modo empleados y visitas que se dirigen a las oficinas -hasta 400 personas de una sola vez- acceden directamente a esta parte del edificio, desde la cual a su vez pueden tomar ascensores convencionales para alcanzar su destino final. § Gizmodo.
Imagine este suceso: Una mujer y su amigo están paseando por una factoría química. Llegan hasta una máquina expendedora de café, a cuyo lado hay un depósito con la etiqueta “Tóxico”. La mujer ve este rótulo de advertencia pero aún así vierte un poco de fino polvo blanco del depósito en una taza de café que ha preparado para su amigo, buscando deliberadamente envenenarle. El amigo bebe el café pero sale ileso del incidente, porque, sin que la mujer lo supiera, resulta que el polvo era tan sólo azúcar.
Información adicional en:
Un producto natural que se encuentra en el aceite de coco y en la leche materna humana, el ácido láurico, se perfila como un posible nuevo tratamiento para el acné. Un equipo de especialistas ha desarrollado un "sistema de aplicación inteligente" capaz de enviar bombas nanométricas llenas de ácido láurico directamente hacia bacterias Propionibacterium acnes que habitan en la piel y que provocan el acné común. Un equipo de investigadores japoneses ha logrado crar una réplica totalmente funcional de la mariposa de cola de golondrina. Se trata de un ornitóptero, un artilugio mecánico que imita el batir de las alas de un pájaro... O una mariposa. Los resultados de la investigación se han publicado en la revista Bioinspiration & Biomimetics.
De los muchos tipos de mariposas, las de cola de golondrina son las únicas con las alas muy largas, en relación a su masa corporal. Esto, combinado con el solapamiento de sus alas, supone que baten las alas con relativa poca frecuencia y tienen una movilidad bastante restringida en esa parte de su cuerpo.
Como resultado, la habilidad de controlar la fuerza aerodinámica de estas mariposas es limitada, y el movimiento de su cuerpo no es sino una reacción pasiva al simple batir de las alas, a diferencia de otros tipos de mariposa, que reaccionan activamente a la aerodinámica.
Para probar que la mariposa cola de golondrina consigue alzar el vuelo simplemente batiendo las alas, los investigadores construyeron un ornitóptero con las mismas dimensiones que la mariposa, y copiaron la forma distintiva de las alas de esta especie y las finas membranas y venas que recubren la piel de sus alas.
Mediante un software de análisis de movimiento, los investigadores pudieron monitorizar la capacidad aerodinámica de la mariposa, de forma que quedaba demostrado podía realizarlo con el simple movimiento de las alas y sin control de retorno, un modelo que podrá aplicarse a futuros sistemas aerodinámicos.
Restos de crudo. | AP
La mancha se propaga ya por las marismas de Luisiana. La Agencia Espacial Europea confirma que el petróleo ha entrado en la corriente del 'lazo' del Golfo de México. Los científicos alertan de la existencia de un gigantesco 'iceberg' de crudo bajo la superficie. Y sin embargo el desastre ecológico que arrancó el 20 de abril con la explosión de la plataforma Deepwater Horizon sigue siendo 'invisible' para la mayoría de los norteamericanos.
"Estamos asistiendo a una campana orquestada para engañar al público", alerta el biólogo Ian McDonald, de la Universidad Estatal de Florida. "Nadie sabe con exactitud cuánto petróleo está saliendo, ni hasta dónde llega la mancha. La falta de transparencia y la ocultación de la información ha sido una constante desde el principio, no sólo parte de BP, también por parte del Gobierno".
Ian McDonald petenece a ese pelotón cada vez más nutrido de científicos que cuestiona como "ridícula" la estimación oficial de 5.000 barriles diarios derramados de crudo... "Nadie sabe de dónde viene esa cifra ni por qué se ha dado por buena. Cualquier experto que haya visto el vídeo de la fuga y que haya podido ver las imágenes por satélite puede llegar fácilmente a la conclusión: de ese pozo de están saliendo más de 25.000 barriles diarios".
"Estamos ante algo parecido a un 'iceberg': la parte mayor es la que no vemos", advierte por su parte el oceanógrafo Frank Muller-Karger, de la Universidad del Sur de Florida. "Es muy difícil cacular todo el petróleo que hay por debajo. Honestamente, creo que el Gobierno no lo sabe. Tampoco lo sabe BP, aunque creo que la estimación que se ha hecho hasta ahora es a la baja".
Hablamos con Muller-Karger pocas horas después de su intervención ante el Comité de Energía de la Cámara de Representantes... "He recalcado que es totalmente necesario tener una idea tridimensional del vertido. Tenemos que entender también cómo se mueve el agua en el Golfo e intentar averiguar hasta dónde puede llegar. Nos espera una ardua labor científica de evaluación del impacto ambiental, incluido el uso de los dispersantes que han usado en grandes cantidades y que han servido para que el petróleo se instale en las capas medias y en el fondo".
"Los dispersantes han servido para 'ocultar' el petróleo que llega a la superficie, pero a la larga pueden estar contribuyendo al mayor desastre ambiental en la historia de Estados Unidos" advierte por su parte John Hocevar, el director la Campaña de los Océcanos de Greenpeace.
Crudo acumulado en Luisiana. | Reuters
"No hay excusa para justificar la falta de transparencia y la manipulación de la información desde que comenzó el vertido", añade Hocevar. "Tampoco es de recibo que el Gobierno permita las perforaciones en el Ártico este mismo verano con lo que está ocurriendo en el Golfo de México. Nosotros reclamamos una moratoria en las prospecciones marinas.
Rick Steiner, profesor de la Universidad de Alaska, ha pasado más de una semana intentando calibrar 'in situ' el alcance del vertido y vuelve a su tierra con una sensación frustrante... "Es imperdonable que la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) tenga sólo un barco, el Pelican, que esté suministrando información de primera mano en la zona del vertido".
"Tendría que haber no uno sino veinte barcos del Gobierno tomándole la medida a la mancha", advierte Steiner. "Y no sólo en lugar de la fuga y en la superficie; hay mucho petróleo sumergido y necesitamos saber cuánto para calcular las posibles consecuencias".
"La diferencia con el desastre del Exxon Valdez es que entonces sí sabíamos cuánto crudo se iba a derramar", añade Steiner. "Y aunque no fue uno de los mayores vertidos, sí fue el que más daños ecológicos ha causado hasta la fecha. En el vertido del Golfo nos enfrentamos sin embargo a muchas incertidumbres que aún no son visibles. Aunque una cosa es cierta: es imperdonable que nadie previera que algo así pudiera ocurrir”.
La última estimación del desastre 'invisible', realizada por la Universidad de Miami, habla de un 'brazo' de petróleo que ocupa ya más de 11.000 kilómetros cuadrados, más o menos el tamaño del estado de Nueva Jersey o de la región de Murcia. "Una mancha pequeña comparada con el gran océano", en palabras del director ejecutivo de BP Tony Hayward.
Acompañados por guardias de seguridad de negro riguroso, los científicos han llevado una cápsula del tiempo a través de un laberinto de túneles y cinco zonas de seguridad hasta una bóveda, sorprendentemente cerca de la estación de esquí de Gstaad, tremendamente 'chic'.
La caja sellada que contiene la llave para desentrañar formatos digitales 'difuntos' quedará sepultada durante el próximo cuarto de siglo tras una puerta de tres toneladas y media, capaz de resistir un ataque nuclear.
"Puedes coger los libros de Einstein de la estantería y leerlos hoy. Traer al presente 50 años y la mayor parte de las notas de Stephen Hawking sólo se podría concebir mediante un almacenaje digital. En unos años, podría suceder que no fuéramos capaces de acceder a ello", argumenta el miembro de la Biblioteca Británica Adam Farquhar, uno de los dos ingenieros informáticos y archivistas involucrados en la transferencia de datos a la cápsula.
Esta cápsula del tiempo contiene el equivalente digital al código genético de los diferentes formatos de datos, un 'genoma digital', para Farquhar.
Unos 100 GB de datos, el equivalente a 24 toneladas de libros, ya se han creado para cada persona en el mundo, teniendo en cuenta desde las fotos de las vacaciones hasta los datos médicos.
Paradójicamente, la tecnología que ayuda a los hombres a vivir más es poco duradera. Algunos estudios sugieren que CD y DVD tienen una vida de 20 años, y algunos formatos digitales no viven más allá de siete años. El hardware, aún menos.
El proceso cerebral de mentir es un indicador de la inteligencia de los niños.
Los complejos procesos cerebrales involucrados en la formulación de una mentira son un indicador de la inteligencia de los niños, explicaron.
Un estudio canadiense de 1.200 niños de 2 a 17 años indica que aquellos que son capaces de mentir han alcanzado una fase de desarrollo importante.
Sólo una quinta parte de los pequeños de 2 años fueron capaces de mentir. Pero a los cuatro años el 90% era capaz de mentir, según el estudio.
La tasa se incrementa con la edad hasta alcanzar un pico a los 12 años.
El director del Instituto de Estudios sobre el Niño en la Universidad de Toronto, el doctor Kang Lee, dijo: "Los padres no deben alarmarse si su hijo dice una mentira. Sus hijos no van a llegar a ser mentirosos patológicos. Casi todos los niños mienten".
Los padres no deben alarmarse si su hijo dice una mentira. Sus hijos no van a llegar a ser mentirosos patológicos. Casi todos los niños mienten
Kang Lee, director del Instituto de Estudios sobre el Niño en la Universidad de Toronto
El doctor probó la honestidad de los niños diciéndoles que no echen un vistazo a un juguete colocado a sus espaldas, tras lo cual él salía de la habitación.
A continuación, hacía un seguimiento de sus reacciones por video y volvía para preguntarles si habían cumplido con lo solicitado, para luego contrastar sus respuestas con la grabación.
"(Mentir) es una señal de que han llegado a un nuevo mojón en el desarrollo. Los que tienen un mejor desarrollo cognitivo mienten porque pueden cubrir sus huellas", agregó.
Esto se debe a que han desarrollado la capacidad de llevar a cabo un acto de malabarismo complejo que consiste en mantener la verdad en la parte posterior de sus cerebros.
El proceso de elección se basa en reglas aprendidas durante la evolución
Aunque se siguen asociando más a las tripas que a la inteligencia, las intuiciones son atajos del cerebro para tomar decisiones rápidas. Se basan en capacidades evolucionadas a lo largo de miles de años y están detrás de la mayoría de nuestras elecciones
Cuestión de confianza
Si cada uno tuviéramos que partir de las experiencias propias para todo, necesitaríamos, sin duda, varias vidas. Imaginemos que un niño debiera partir de cero y él solo tuviera que aprender a comer, a caminar, a vestirse, a hablar. Sin duda, el proceso de aprendizaje sería lentísimo. Y como no tenemos varias vidas para dedicar a aprender, los seres humanos hemos descubierto que resulta más razonable imitar a los otros, preguntar o pedir consejo.
De hecho, siguiendo con el ejemplo del niño, este imita primero a sus padres, después, al crecer, adopta roles públicos y profesionales. Y esta manera de actuar, confiando en el otro e imitándolo, es uno de los tres atajos que tiene el cerebro para tomar decisiones reflexivas, junto con el lenguaje y la enseñanza, y para permitir la transmisión cultural de información de generación en generación.
En el súper
Los supermercados dicen mucho más de lo que creemos sobre nosotros. Las teorías de la economía estándar dicen que todos sabemos hasta cuánto estamos dispuestos a pagar. ¿Cuánto se gastaría usted en un vino? ¿Y en un jersey? Siempre que compramos tomamos decisiones de precios. Pero a veces es muy difícil, por ejemplo, evaluar qué vale el placer de saborear un helado. Solemos establecer lo que valen las cosas por comparación. Por ejemplo, en un restaurante, si en la carta hay un plato muy caro y al lado uno no tan caro –pone como ejemplo Dan Ariely, profesor de Psicología del Consumo del Massachusetts Institute of Technology (MIT)– seaguramente el segundo nos parecerá razonable y lo escogeremos.
Que estemos más omenos satisfechos con nuestra adquisición depende en buena medida de las expectactivas que tengamos sobre un producto. Neurocientíficos del MIT hicieron una prueba con individuos que compraron calmantes, unos de una marca conocida y cara, y otros, de una blanca y barata. Los del segundo grupo se arrepintieron y afirmaron que sus pastillas eran peores que las caras."Cuando experimentamosla realidad pensamos que es una realidad objetiva, pero no lo es, porque la realidad en parte es una combinación de lo que hay dentro y lo que hay fuera", dice Ariely.
Menos es más
Valorar los puntos a favor y en contra de cada elección requiere que invirtamos una gran cantidad de tiempo y de recursos, y resulta poco eficaz. Aunque, claro, tomar la primera decisión que se nos presenta tampoco parece funcionar. Y es que el proceso para tomar decisiones correctas no consiste en disponer de una gran cantidad de información, sino en descartar intuitivamente aquella que no necesitamos.
En ocasiones a nuestro superyó ese funcionamiento le parece poco de fiar, por lo que hemos interiorizado la creencia de que más siempre es mejor. Sin embargo, los experimentos demuestran que si tenemos menos información, las decisiones pueden ser mejores. El psicólogo estadounidense Barry Schwartz, autor del libro ¿Por qué más es menos? (Taurus Ediciones, 2005), habla de la paradoja de la elección y afirma que, si bien necesitamos tener opciones, a medida que estas crecen, elegir tiraniza.
Y es que, aunque parece lógico pensar que cuantas más alternativas mejor porque hay más posibilidades de que esté incluida la que más nos guste y que, por tanto, quedemos más satisfechos, lo cierto es que la mente humana no funciona así. Podemos asimilar una cantidad limitada de información, más nos colapsa y nos agobia.
Las razones que el padre de la evolución arguyó eran curiosas. Por ejemplo, para desestimar casarse apuntó cosas como "quizás discutir", "menos tiempo para conversar con hombres inteligentes", "tener que hablar con la familia de ella", "no poder leer por las tardes" o "menos dinero para libros". Y a favor, "hijos (si Dios quiere)" o "compañía constante y amistad en la vejez". Tras revisar la lista, acabó concluyendo que si bien una boda supondría "cosas buenas para la salud de uno", era también "una pérdida terrible de tiempo". Así es que decidió que lo mejor sería… ¡comprarse un perro!
Sin embargo, lo que no podía sospechar Darwin era que poco le iba a durar aquel convencimiento. Semanas, de hecho. Su cerebro le iba a jugar una mala pasada. Al cruzarse, quizás por fortuna, quizás por poca fortuna, con su prima hermana Emma Wedgewood, Darwin se enamoró perdidamente, a pesar de haber decidido concienzudamente que el matrimonio no iba con él. Emma se convirtió en el gran amor de su vida y con ella tuvo nada menos que 10 hijos. Al cabo de los años, incluso escribió un libro en el que trató de explicar con ojos de científico tal misterio, el misterio del amor.
Lo que Darwin no estimó es que su cerebro tomaba decisiones por él sin que él pudiera remediarlo. En el caso de Emma, había escogido ya mucho antes de que el naturalista inglés pudiera ni tan siquiera plantearse si su prima Emma le agradaba o no. La frialdad con la que Darwin colocó los argumentos en una balanza era más superficial que real. Y es que las decisiones, a diferencia de lo que se solía pensar hasta hace poco, no se rigen exclusivamente por las leyes de la razón y la lógica. Muchas, la mayoría, son intuiciones que, sorprendentemente, se toman desde la subjetividad. Sí, sí, lo han leído bien: nuestras decisiones por mucho que pensemos que son fruto de valoraciones conciezudas son en realidad intuiciones irracionales. De hecho, todo acto consciente, por paradójico que nos resulte, es, en verdad, inconsciente. Y eso es una gran noticia que encima ahora cuenta con una explicación neurocientífica.
Nuestras decisiones son irracionales
Hasta hace una década, la psicología social consideraba que la toma de decisiones tenía que ser consciente y guiarse por las leyes de la lógica. Que ante cualquier elección lo más acertado era elaborar listas con los pros y los contras, analizarlos minuciosamente, sopesarlos concienzudamente y sólo entonces, después, éramos capaces de elegir bien, como hizo Darwin. Las ciencias cognitivas solían menospreciar el papel de la intuición y de la irracionalidad. Y, sin embargo, ahora sabemos que esos impulsos no tienen por qué fallar y que, en ocasiones, son mucho más eficaces que una elección racional.
De hecho, buena parte de nuestra vida mental es inconsciente y se basa en procesos ajenos a la lógica, reacciones instintivas. Tenemos intuiciones sobre casi todo, suelen ser decisiones rápidas, casi viscerales, que aparecen en nuestra consciencia sin que sepamos de dónde vienen, pero que son tan fuertes que nos impulsan a actuar. Por eso nos enamoramos. Y si eso tiene o no que ver con toda una serie de deliberaciones en nuestro inconsciente, no lo sabemos. A nosotros sólo nos llega el sentimiento de "quiero estar con esta persona" y obramos en función de eso. En la mayoría de las ocasiones, esos impulsos o intuiciones nos conducen a la respuesta adecuada. Y es que no se trata de otra cosa que de atajos que tiene el cerebro, estrategias que ha desarollado durante miles de años para ser más eficaz.
Porque, si realmente tuviéramos que decidir cosa por cosa, punto por punto, poner sobre una balanza pros y contra de cada caso, seguramente, hoy no estaríamos aquí. Nos hubiéramos extinguido hace mucho tiempo. ¿Se imaginan si nuestros antepasados, ante la presencia de un depredador, se hubieran parado a sopesar qué camino tomar, o si era mejor intentar matar al animal o salir corriendo?
Por suerte, tenemos circuitos neuronales que se encargan de que el corazón, el aparato digestivo, el organismo en definitiva, funcionen bien. Y lo mejor es que nuestro cerebro nos mantiene ajenos a todos esos procesos. No tenemos que pensar, por ejemplo, que queremos respirar o que queremos mantenernos dormidos. ¿Cómo sería nuestra vida si decidiéramos cada segundo si invertimos o no en bolsa, si respiramos, si el hígado se pone en funcionamiento, si llevamos al niño al cole, si...? Algo similar ocurre cuando jugamos, por ejemplo, al fútbol. Nos lanzan una pelota, y corremos, alargamos la pierna y la chutamos, sin que para ello hayamos realizado de forma consciente toda una serie de cálculos complejos sobre su trayectoria.
"¿Me suicido o me tomo una taza de café?", se preguntaba el escritor francés Albert Camus. Y con esto quería decir que todo en la vida es elección. A cada segundo estamos escogiendo entre diversas alternativas. Y, de hecho, la existencia, al menos la humana, se define por las elecciones que hacemos. La intuición nos ayuda a resolver muchos de los dilemas cotidianos, desde si debemos o no casarnos hasta cosas mucho más triviales como qué pasta de dientes compramos, o atrapar las llaves que nos lanzan al vuelo o detectar si nuestra pareja nos miente cuando nos dice que ha salido tarde de trabajar. La neurociencia ha descubierto que la inteligencia funciona a menudo sin pensamiento consciente; de hecho, la corteza cerebral, donde reside la consciencia, está llena de procesos inconscientes, al igual que las partes más antiguas del cerebro. "Es un error presuponer que la inteligencia es necesariamente consciente y reflexiva", afirma el investigador alemán Gerd Gigerenzer.
Así, lo que sucede ante una información es que nuestro cerebro decide o bien dejarla pasar, o bien expresarla o anularla, cuenta Ranulfo Romo, neurocientífico de la Universidad París al frente de un grupo de investigación sobre los mecanismos cerebrales de toma de decisiones. Procesa continuamente información y lo hace por debajo del consciente; así, dice Romo, es como el cerebro anula o veta todos los actos conscientes que pudieran traer consecuencias negativas o peligrosas. De otra forma, nos volveríamos locos; viviríamos en el caos debido al incesante tráfico de señales que nuestras neuronas captan, analizan y evalúan. Sólo aquellas que consideran muy relevantes pasan al consciente para que este les preste atención, como por ejemplo, siguiendo con Darwin: "¿Contraigo matrimonio con Emma o me dedico a investigar?". Y para hacer todo eso, para estar pendiente de todo lo que ocurre, procesar información y decidir continuamente, recabar datos de la memoria, realizar predicciones, deducciones, el cerebro consume muchísima energía. De hecho, nada menos que el 20% de la energía disponible en nuestro cuerpo. No está nada mal, ¿no?
Cómo decidimos
Desde hace algún tiempo, la investigación neurocientífica está enfocada a intentar entender qué hace que nuestro cerebro decida en un momento determinado "me caso o no me caso", siguiendo con el ejemplo de Darwin. En el laboratorio, gracias a técnicas de neuroimagen, se puede ver la deliberación de las neuronas para tomar elecciones. Así es como se ha descubierto que antes de que emitamos una pregunta, nuestras células nerviosas ya andan procesando esa situación. Y es que el cerebro recaba continuamente datos, los analiza, y va informando, cuando lo estima oportuno, a la conciencia.
Por otro lado, la memoria recurre a experiencias acumuladas y las coteja con la información que ha recogido el cerebro quien, como si fuera un juez, delibera y sentencia. Se ha visto que los sentimientos, nuestro estado emocional, influyen en esa deliberación. Por ejemplo, si vamos al súper a hacer la compra de la semana muertos de hambre, seguramente compraremos muchas más cosas de las que realmente necesitamos. Y en esto mucho tiene que ver una parte de nuestro cerebro, la más primitiva, llamada cerebro reptiliano, que está bajo la corteza, y que es el manto que recubre el cerebro. Esta zona, que se formó durante millones de años de evolución, está llena de células nerviosas que parece ser son las responsables de los impulsos que tienen que ver con el afecto, con la valoración de la información de la que se desprende una recompensa. Y, por tanto, de las emociones que afectan a nuestras elecciones.
La neurociencia cree que el proceso de elección se basa en una serie de reglas generales que nuestro cerebro ha ido aprendiendo y que conforman una especie de libro de instrucciones al que nuestro inconsciente recurre ante cada situación. Allí encuentra respuestas rápidas y precisas. Lo único que debe hacer es escoger la regla adecuada para cada momento. Este procedimiento es indispensable para tomar muchas decisiones importantes, puesto que nos enseña a confiar, a imitar y a experimentar emociones como el amor, sin las cuales la supervivencia sería imposible.
El investigador de psicología de la conducta del instituto Max Planck, Gerd Gigerenzer, autor de Decisiones instintivas. La inteligencia del inconsciente (Ariel, 2008), cuenta que eso es lo que ocurre, por ejemplo, con padres e hijos. Si cada mañana los progenitores tuvieran que decidir si van a seguir invirtiendo sus recursos en los niños, tras noches en blanco, berrinches, trastadas, podría ponerse en peligro la supervivencia de la especie. Por eso, el cerebro bloquea esa posibilidad de decisión, de valorar si vale o no la pena aguantar.
Más vale una buena intuición que mil decisiones racionales
Paradójicamente, en el pensamiento occidental, la intuición empezó siendo la forma más segura de conocimiento y ha acabado siendo menospreciada como una guía voluble y poco fiable para la vida. Hoy en día seguimos relacionando la intuición más con las tripas que con el cerebro. No obstante, según los descubrimientos que ha hecho Gigerenzer en el prestigioso instituto Max Planck, estos impulsos sacan partido de capacidades evolucionadas del cerebro. Se basan en reglas generales, que no tienen nada que ver con el balance de pros y contras, sino que funcionan ignorando parte de la información.
En muchos procesos, una memoria limitada parece ser un buen filtro para poder aprender. Es así como empezamos a hablar, recordando al principio sonidos, palabras y, después, estructuras simples hasta que somos capaces de construir frases. Algo similar ocurre cuando decidimos. Nuestro cerebro se basa en la regla de que, a veces, menos es más y ante una situación le basta una sola buena razón para elegir. A eso Gigerenzer lo llama regla general o heurística. Las intuiciones basadas en una sola buena razón son eficaces y también pueden ser muy precisas. Estas reglas se benefician de algunas facultades del cerebro, como la memoria de reconocimiento, la habilidad para localizar objetos móviles, el lenguaje o emociones como el amor. La heurística acelera la toma de decisiones y se posibilita la acción rápida, muy útil si caminamos por la selva, por ejemplo, y aparece un tigre. No nos es deseable pararnos a pensar, sino que haya un sistema que nos active y nos haga salir pitando.
Una buena razón puede ser: escoge lo que conozcas. Nos fiamos de lo que conocemos y, en cambio, sentimos aversión por lo desconocido. Tenemos una capacidad extraordinaria para reconocer caras, voces e imágenes, que está adaptada a la estructura del entorno. Reconocer hace posible que reaccionemos rápidamente y también que compremos una marca de leche u otra. En la naturaleza, el instinto de elegir lo que se conoce es una garantía para la supervivencia. Acordarse de enemigos o de potenciales peligros nos ayuda a evitarlos, como también identificar caras amigas o qué plantas son comestibles.
Nuestro cerebro evolucionado nos proporciona capacidad para tomar decisiones, pero también la cultura. "Evolucionado –afirma Gigerenzer– no quiere decir que sea una destreza debida sólo a la naturaleza o sólo a la cultura. La cultura da a los seres humanos una capacidad, transformada en facultad por la práctica prolongada. La inteligencia del inconsciente está en saber qué regla es probable que funcione en cada situación". Estas capacidades evolucionadas, genéticas y culturales, son indispensables para muchas decisiones importantes y pueden evitar que cometamos errores de bulto en asuntos trascendentales. La calidad de estos impulsos radica en la inteligencia del inconsciente, que no es otra cosa que la capacidad de saber sin pensar en qué regla basarse en cada situación. Sin la intuición, poco podemos conseguir.
Inteligencia social
Los seres humanos somos animales sociales. Necesitamos vivir en sociedad para desarrollarnos como individuos, para aprender, para ser felices. Para ello, contamos con una facultad: somos capaces de extraer conclusiones rápidas de nuestras relaciones, y saber si la persona que tenemos delante nos está mintiendo o si, por el contrario, podemos confiar en ella.
Nuestras neuronas infieren una serie de información, por ejemplo, captan si tienen la boca ligeramente arqueada o las cejas, lo que denotaría enfado o alegría, pero son incapaces de quedarse ahí. Dan un paso más y realizan inferencias sobre los demás. Y bastan décimas de segundo para que decidamos si el que tenemos delante es o no cooperador, si podemos confiar en él, si nos ha traicionado. A esa capacidad la ciencia cognitiva la denomina inteligencia social.
Pero ¿por qué hemos desarrollado los seres humanos esa capacidad? Pues, seguramente, considera Gerd Gigerenzer, neurocientífico de Instituto Max Planck, se trate de una herencia de nuestra época más primitiva. El entorno social en el que surgieron y evolucionaron los primeros homínidos era mucho más complejo e imprevisible que el físico. Y para poder sobrevivir, tuvimos que generar herramientas que nos permitieran evaluar rápidamente si el que teníamos delante era o no amigo o qué consecuencias tendría nuestra conducta sobre los demás. De ahí que casi todas las relaciones que establecemos surjan como resultado de reacciones instintivas. Y esos instintos sociales funcionan como una especie de pegamento social.
Esta afirmación ya no es una mera frase. En una investigación, se ha comprobado que la percepción de la belleza se ve influida por el grado de mestizaje. Información adicional en:
¿Se halla nuestro universo en el interior de un agujero de gusano que a su vez forma parte de un agujero negro que se encuentra dentro de un universo mucho más grande? Información adicional en:
Las alergias son cada vez más comunes en la población de las naciones desarrolladas: Fiebre del heno, eczema, urticaria y asma se han hecho frecuentes. ¿La razón? Según el Dr. Guy Delespesse, profesor en la Facultad de Medicina de la Universidad de Montreal, la culpa es de un exceso de limpieza. Información adicional en:
En la historia escrita, se habla de muchos finales repentinos y apenas explicados de imperios y civilizaciones. El clima político se deteriora, las pasiones se encienden, estallan revueltas, y lo próximo que sabemos es que esa cultura pasó a ser cosa del pasado, quedando muchas veces relegada a un corto capítulo de un libro de historia. Información adicional en:
Decir que un rasgo biológico evoluciona para un propósito no significa que siempre funcione, en el aqui y ahora, para ese propósito. La excitación sexual, por ejemplo, evolucionó presumiblemente porque servía para hacer bebés; pero por supuesto podemos excitarnos en todo tipo de situaciónes en las que hacer niños simplemente no es una opción, por ejemplo, mientras vemos pornografía. De forma similar, nuestro impulso de ayudar a los demás evolucionó probablemente por el beneficio reproductivo que nos daba en ciertos contextos.
El aspecto de la moralidad que realmente nos maravilla, su generalidad y universalidad, es el producto de la cultura, no de la biología. No hay ninguna necesidad de postular intervención divina. Un pleno desarrollo de la moralidad es el producto del desarrollo cultural, de la acumulación de aportaciones racionales e innovaciones que ha costado conseguir. La moralidad con la que comenzamos es primitivia, no sólo en el sentido obvio de que es incompleta, sino en el sentido profundo de que cuando los individuos y las sociedades aspiran a una moralidad ilustrada, en la que todos los seres dotados de razón y sufrimiento se sitúan en la misma base, donde todo el mundo es igual, entonces deben luchar contra lo que poseen los niños desde el punto de salida.
Arnaud Chéritat del Instituto de Matemáticas de Toulouse tiene un montón de preciosas imágenes matemáticas en su web, incluyendo estos dos fractales del tipo conjuntos de Julia dibujados sobre la superficie de una esfera, como si se estuvieran besando, con un bello colorido.
§ Proof + Science is Beauty.
Impossible motion: magnet-like slopes [1:37 min.]
Este vídeo muestra en acción la ilusión óptica Impossible Motion “Magnet-Like Slopes” [PDF 53 KB] de Kokichi Sugihara, la ganadora de la edición de 2010 de Best Illusion of the Year Contest, el concurso de la mejor ilusión óptica del año.
(Vía Daniscoping).
Un equipo de científicos de Rusia y Estados Unidos ha detectado por vez primera al elemento superpesado conocido como elemento 117. Información adicional en:
La opinión sobre el origen del síndrome de Down que durante años ha prevalecido entre los científicos es que dado que las personas que lo padecen poseen un cromosoma adicional, la enfermedad probablemente sea resultado de la presencia de demasiados genes o proteínas contenidas en esa dotación adicional. Pero un estudio reciente revela que precisamente lo opuesto podría ser lo correcto: Una deficiencia de cierta proteína en el cerebro de los pacientes con síndrome de Down podría contribuir al desajuste cognitivo y a los defectos congénitos que caracterizan al síndrome. Información adicional en:
Hace quince años, yo era un físico que trabajaba duro en la búsqueda de una teoría de la naturaleza que unificase lo muy grande con lo muy pequeño. Había una buena razón para la esperanza. Lo grande y lo bueno se encontraban. Incluso Einstein, que reconoció que nuestra comprensión de la realidad es necesariamente incompleta, pasó 20 años de su vida buscando una Teoría de Campo Unificado que describiría las dos fuerzas principales que vemos actuando a nuestro alrededor – la gravedad y el electromagnetismo – como manifestaciones de una única fuerza. Para él, tal teoría matemática representaba la expresión más pura y elegante de la naturaleza y el mayor logro del intelecto humano.
Cincuenta años después de la muerte de Einstein, la búsqueda de esta esquiva Teoría de Campo Unificado continúa. Para los físicos Stephen Hawking y muchos otros, encontrar una “Teoría del Todo” sería equivalente a conocer la “mente de Dios”. La metáfora no es accidental.
Los críticos modernos dicen que Einstein y otros gigantes de la física del siglo XX (incluyendo a Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger y Werner Heisenberg) fallaron debido a que en sus modelos no se incluían todas las partículas de materia y sus interacciones fundamentales. Ponlos en la ecuación, dicen, y tendremos una posibilidad de éxito mucho más alta. Los sueños de una teoría final (como se titulaba un libro sobre el tema, del Premio Nobel Steven Weinberg) están ahora más vivos que nunca.
Pero, ¿estamos realmente acercándonos? ¿Nos atrevemos siquiera a preguntar si la búsqueda está fundamentalmente equivocada? ¿Podría la creencia en una teoría física que unifique los secretos del mundo material – un “código oculto” – ser el equivalente científico a las creencias religiosas en una deidad mantenida por los miles de millones de personas que van a iglesias, mezquitas y sinagogas cada día?
Incluso antes de que existiera lo que ahora llamamos física, los antiguos filósofos griegos pensaban si la diversidad de la naturaleza podría irradiar de una única fuente, una sustancia primigenia. Thales, reconocido por Aristóteles como el primer filósofo de la tradición griega, propuso que todo estaba hecho de agua, una sustancia que creía que representaba la esencia dinámica de la naturaleza. Más tarde, Pitágoras y sus seguidores creían que la naturaleza era un misterio matemático, construida a través de razones y patrones que combinaban enteros, y que la geometría era la clave para descifrarla.
La idea de las matemáticas como una puerta fundamental a los secretos de la naturaleza, resurgieron a finales del Renacimiento. Galileo Galilei, René Descartes, Johannes Kepler e Isaac Newton dejaron claro que la descripción matemática de la naturaleza sólo tiene éxito a través de la laboriosa aplicación del método científico, donde las hipótesis son comprobadas mediante experimentos y observaciones y luego son aceptadas o rechazadas. La física se convierte en la ciencia del “cómo”, dejando el “porqué” a la filosofía y la religión. Cuando se preguntaba a Newton por qué la materia atrae a otra materia con una fuerza que se debilita con el cuadrado de la distancia, respondía que “no había desarrollado una hipótesis”; era suficiente proporcionar una descripción cuantitativa del fenómeno.
Esto, no obstante, sólo es la mitad de la historia. Para Newton, Dios era el matemático supremo y las leyes matemáticas de la naturaleza eran un borrador de la Creación. Conforme avanzó la ciencia, la idea de que dios interfería explícitamente con los fenómenos naturales se fue apagando, pero no la idea de que la naturaleza tenía un código oculto que yacía en una teoría matemática que lo abarcaba todo. El “dios” de Einstein estaba mucho más lejos que el de Newton, como dijo en su famosa cita: “Creo en el dios de Spinoza que se revela a sí mismo en la ordenada armonía de lo que existe”. Su búsqueda de una Teoría de Campo Unificado era mucho más una búsqueda de la esencia de este dios natural.
Las encarnaciones modernas de las Teorías de Campo Unificado aparecen en dos tipos. La versión más tradicional, la conocida como Gran Teoría Unificada (GUT), busca describir el electromagnetismo y las fuerzas nucleares débil y fuerte como una única fuerza. La primera de estas teorías se propuso en 1974 por parte de Howard Georgi, de la Universidad de Harvard, y Sheldon Glashow, ahora en la Universidad de Boston. Las versiones más ambiciosas buscan incluir la gravedad en el marco de trabajo de la unificación. Las teorías de supercuerdas intentan hacer esto abandonando el viejo paradigma de que la materia está hecha de pequeños bloques indivisibles, sustituyéndolo por cuerdas vibrantes que viven en espacios de más dimensiones.
Como todas las buenas teorías físicas, las GUTs hacen predicciones. Una es que el protón, la partícula que habita en todos los núcleos atómicos, es inestable. Durante décadas, los experimentos cada vez con mayor sensibilidad han buscado el decaimiento de los protones sin encontrarlo. Como consecuencia, los modelos tienen que ser ajustados dado que los protones decaen tan raramente que deben estar fuera del actual límite de detección. Otra predicción que no tuvo mejor suerte: los campos de interacción envuelta conocidos como monopolos magnéticos nunca se han hallado.
Para las supercuerdas, la situación es aún peor. A pesar de su elegancia matemática, la teoría está tan desacoplada de la realidad física que es extremadamente difícil determinar qué efecto medible podría tener una cuerda.
Ahora pienso que la propia idea de una teoría final es un error. Incluso si tenemos éxito al unificar las fuerzas que actualmente conocemos, sólo podríamos afirmar haber logrado una unificación parcial. Nuestros instrumentos tienen límites. Dado que el conocimiento de la realidad física depende de lo que podemos medir, nunca sabremos todo lo que hay que saber. ¿Quién se atrevería a decir que sólo hay cuatro fuerzas fundamentales? La ciencia está llena de sorpresas. Es mucho mejor aceptar que nuestro conocimiento de la realidad física es necesariamente incompleto. De esta forma, la ciencia se entenderá como una empresa humana y la “mente de Dios” quedará exorcizada de una vez por todas.
Desde el descubrimiento de la violación de paridad en la interacción débil hace unos 50 años, los experimentos en física de partículas han demostrado que nuestras esperanzas en la perfección son sólo eso – esperanzas. Las simetrías se violan a diestro y siniestro; en la naturaleza, al contrario que en el famoso poema de John Keats, la belleza no siempre es la verdad.
Pero hay más. Propongo que las asimetrías fundamentales son una parte necesaria del universo, al que determinan con su propia existencia. Considera lo siguiente. El universo tuvo que tener unas propiedades especiales para mantener su expansión durante 14 000 millones de años. Y las partículas de materia tuvieron que dominar sobre la antimateria poco después del Big Bang, o el universo consistiría en su mayor parte en radiación.
La propia vida es producto de las imperfecciones, desde la asimetría espacial de los aminoácidos a las mutaciones durante la reproducción. Las asimetrías forjaron el largo, complejo y errático camino de las partículas a los átomos y las células, de las simples células procariotas sin núcleo a las más sofisticadas eucariotas, y luego a los organismos unicelulares y pluricelulares.
La historia de la vida está profundamente entrelazada con los cambios ambientales de la Tierra, desde el incremento de la disponibilidad del oxígeno, a la llegada de la tectónica de placas que ayuda a regular el dióxido de carbono. La vida (por no mencionar la inteligencia) en las extraordinariamente complejas formas que hemos llegado a conocer es posiblemente bastante rara, un producto de asimetrías, imperfecciones y accidentes.
En última instancia, llegar a una teoría final no hará de la física – o de la ciencia – algo menos apasionante. La naturaleza está llena de misterios que nos tendrán ocupados durante mucho tiempo.
Un nuevo modelo basado en la física estadística puede arrojar luz sobre la vieja cuestión de: “¿Cómo puede la moralidad enraizarse en un mundo donde todas las personas piensan en sí mismas?” Las simulaciones por ordenador de un equipo internacional de científicos sugieren que la respuesta está en cómo la gente interactúa con sus vecinos más cercanos, en lugar de con la población como un todo.
Liderados por Dirk Helbing del ETH Zurich en Suiza, el estudio también sugiere que bajo ciertas condiciones, el comportamiento deshonesto de algunos individuos puede realmente mejorar el tejido social.
Los bienes públicos tales como recursos ambientales o beneficios sociales, a menudo se agotan debido a que los individuos egoistas ignoran el bien común. El comportamiento cooperativo puede reforzarse a través del castigo, pero los cooperadores finales que ejercen el castigo perderán frente a aquellos que no castigan debido a que el castigo requiere de tiempo y esfuerzo. Estos cooperadores sin castigo pierden a su vez respecto a los no cooperadores, o gorrones. Con un predominio de gorrones, los recursos se agotan, para el detrimento de todos – un escenario conocido como “la tragedia de los comunes”.
¿Cómo, entonces, surge la cooperación? Algunos investigadores han propuesto que los cooperadores que castigan podrían sobrevivir a través de la “reciprocidad indirecta”, la idea de que el trabajo por el bien común mejorará la reputación de la persona y asegura su beneficio en el futuro. El grupo de Helbing, sin embargo, ha demostrado que esto no es necesario para que florezca la cooperación.
Fenómeno emergente
Llegaron a esta conclusión centrándose en cómo se comportan los individuos con sus vecinos más cercanos, en lugar de con un grupo más amplio que es representativo de toda la población. Como en los modelo de magnetismo del vecino más cercano – que son a menudo más realistas que las aproximaciones de media del campo – dicen que esta aproximación capta el fenómeno “emergente” que se pasaría por alto en otro caso.
Su modelo basado en la teoría de juegos, comprende una retícula cuadrada de decenas de miles de puntos, cada uno representando un individuo. Cada individuo podría adoptar una entre cuatro estrategias – cooperar sin castigo a los gorrones; cooperar y castigar (“moralistas”); gorronear; o gorronear pero también castigar a otros gorrones (“immoralista”). Inicialmente, las cuatro estrategias se distribuyen de forma aleatoria entre los individuos y el sistema evoluciona para encontrar qué comportamiento es el mejor a largo plazo.
Esta evolución está influida por tres variables – las multas que penalizan a los gorrones; el coste de administrar el castigo; y el “factor de sinergia”, que estipula cuánto se mejora la suma de las constribuciones de los individuos por la acción colectiva.
El programa de ordenador selecciona un individuo de forma aleatoria y calcula cuánto va a ganar en relación con sus vecinos más cercanos, dadas las estrategias empleadas por cada vecino. El ejercicio se repite entonces para los propios vecinos. La estrategia empleada por cada individuo se modifica entonces a la luz del éxito de sus vecinos, de forma que los individuos podrían imitar aquellos que tuvieron un mejor resultado que el suyo.
Intrigantes resultados
Ejecutar la simulación hasta 10 millones de veces, arrojó algunos resultados intrigantes. Como se esperaba, si la proporción entre la multa y el coste y el factor de sinergia eran bajos, finalmente todos se convertirían en gorrones, de la misma forma que los moralistas predominarían si la multa era lo bastante alta. No obstante, también encontraron que los moralistas podrían ganar sobre los cooperadores que no castigan incluso si el coste de administrar el castigo era relativamente alto. Esto se debía a que la imitación de los vecinos con mejor resultados pronto lleva a pequeños cúmulos de cooperadores y moralistas en un mar de gorrones. Con los moralistas lidiando mejor con los gorrones que los cooperadores, se hacen predominantes, incluso aunque perderían si se les coloca en una competición directa con los que no castigan.
También se observó una “colaboración impía” entre moralistas e inmoralistas donde los individuos que adoptan estas estrategias pueden existir a costa de cooperadores y gorrones. Esto, según encontraron los investigadores, ocurriría su el coste del castigo es bajo, la sinergia no muy alta y las multas moderadamente altas. Como señalan, este escenario se ve apoyado por la existencia en la vida real de inmoralistas.
Nuevo tipo de comportamiento colectivo
El colega de Helbing, Attila Szolnoki del Isntituto de Física Técnica y Ciencias de los Materiales en Budapest resume el trabajo: “La contribución de la física estadística a este campo de investigación podría ser el de darnos cuenta de un gran número de jugadores pueden dar como resultado un nuevo tipo de comportamiento colectivo que no puede derivarse a partir del análisis de dos jugadores. Los modelos por ordenador pueden por tanto considerarse como pre-experimentos que ayudan a diseñar experimentos de laboratorio más sofisticados”.
El equipo está actualmente construyendo un laboratorio capaz de llevar a cabo experimentos de la teoría de juegos con hasta 36 personas, lo cual les permitiría estudiar las predicciones de su modelo.
Herbert Gintis, economista y experto en teoría de juegos en el Instituto Santa Fe y la Universidad Europea Central en Budapest, cree que Helbing y sus colegas están en lo correcto al incorporar interacciones de pequeña escala en su modelo. Pero dice que deberían también tener en cuenta el factor de las relaciones genéticas entre individuos, debido a que el comportamiento de los individuos depende de si están tratando con un pariente cercano o no.
Un descubrimiento que resuelve un misterio de la complejidad biológica subyacente. Investigadores de la Universidad de Toronto han descubierto una visión fundamentalmente nueva de cómo las células vivas usan un número limitado de genes para generar órganos enormemente complejos como el cerebro.
En un artículo publicado el 6 de mayo en la revista Nature titulado “Deciphering the Splicing Code“, un equipo de investigación liderado por los Profesores Brendan Frey y Benjamin Blencowe describe cómo el código oculto dentro del ADN explica uno de los misterios centrales de la investigación genética – cómo un limitado número de genes humanos pueden producir un número enormemente superior de mensajes genéticos. El descubrimiento une un hueco de décadas de antigüedad entre nuestra comprensión del genoma y la actividad de procesos complejos dentro de las células, lo cual podría algún día llevarnos a predecir o prevenir enfermedades tales como cánceres o desórdenes neurodegenerativos.
Cuando se secuenció completamente el genoma humano en 2004, se encontraron aproximadamente 20.000 genes. No obstante, se descubrió que las células vivas usan esos genes para generar una fuente mucho más rica y dinámica de instrucciones, que constan de cientos de miles de mensajes genéticos que dirigen la mayor parte de la actividad celular. Frey, que tiene estudios en ingeniería y medicina, asemeja este descubrimiento a “escuchar una orquesta tocando tras una puerta cerrada, y cuando abres la puerta ves que sólo tres músicos generaban toda esa música”.
Para descubrir cómo las células vivas generan esta vasta diversidad en su información genética, Frey y el becario de posdoctorado Yoseph Barash desarrollaron un nuevo método de análisis biológico asistido por ordenador que encuentra “contraseñas” ocultas en el genoma que constituyen a lo que se refieren como “código de unión”. Este código contiene las reglas biológicas que se usan para gobernar cómo partes separadas de un mensaje genético copiadas desde un gen pueden unirse de diferentes formas para producir distintos mensajes genéticos (ARNs mensajeros). “Por ejemplo, tres genes de neurexina pueden generar unos 3000 mensajes genéticos que ayuden a controlar las conexiones del cerebro”, dice Frey.
“Anteriormente, los investigadores no podían predecir cómo se reordenarían, o unirían, los mensajes genéticos, dentro de una célula viva”, dice Frey. “El código de unión que hemos descubierto ha tenido éxito al predecir cómo se reordenar miles de mensajes genéticos de forma distinta en muchos tejidos distintos”. El grupo de Blencowe, incluyendo al estudiante graduado John Calarco, usó los datos experimentales generados para derivar y comprobar predicciones a partir del código. “Que el código de unión pueda hacer predicciones precisas a tan gran escala es un gran paso adelante en el campo”, dice Blencowe.
Frey y Blencowe atribuyen el éxito de su proyecto a la estrecha colaboración entre su equipo de talentosos biólogos computacionales y experimentales. “Comprender los sistemas biológicos complejos es como comprender un circuito electrónico complejo. Nuestro equipo hizo ‘ingeniería inversa’ con el código de unión usando datos a gran escala generados por el grupo”, señala Frey.
Un investigador puso a prueba la suposición básica en la biología de un ancestro común – y encontró que los análisis genéticos avanzados y una sofisticada estadística respalda la vieja proposición de Darwin.
La primera forma de vida en la Tierra, flotando en la proverbial espuma de los mares primordiales que finalmente dio lugar a los árboles, abejas y humanos, no es sólo un popular concepto darwiniano, sino también una premisa biológica esencial de la que dependen muchos investigadores como parte de las bases de su trabajo.
En el siglo XIX, Charles Darwin yendo más allá que otros, que proponían que podría haber un ancestro común para mamíferos u otros animales, y sugirió que había un ancestro común probablemente para toda la vida del planeta – plantas, animales y bacterias.
Un nuevo análisis estadístico lleva esta suposición al banco de pruebas y ha encontrado que no sólo se mantiene a flote, sino que es extremadamente sólida.
¿No era algo obvio, desde el descubrimiento y descifrado del ADN, que todas las formas de vida son descendientes de un único organismo común — o al menos una especie basal? No, dice Douglas Theobald, profesor ayudante de bioquímica en la Universidad de Brandeis y autor del nuevo estudio, detallado en el ejemplar del 13 de mayo de la revista Nature. De hecho, dice: “Cuando me propuse esto, realmente no sabía cuál sería la respuesta”.
A pesar de las dificultades de poner a prueba formalmente la evolución — especialmente volviendo eones hacia atrás hasta el surgimiento de la propia vida — Theobald fue capaz de realizar rigurosos análisis estadísticos sobre las secuencias de aminoácidos en 23 proteínas conservadas universalmente entre las tres principales divisiones de la vida (eucariotas, bacterias y arqueas). Conectando estas secuencuas a distintos modelos evolutivos y relacionales, encontró que el ancestro común es al menos 102860 más probable de haber producido las variaciones de secuencia de las proteínas actuales que el siguiente escenario más probable (que implica múltiples ancestros distintos).
“La evolución funciona bien donde puede ponerse a prueba”, dice David Penny, profesor de biología teórica en el Instituto de Biociencia Molecular en la Universidad Massey en Nueva Zelanda y es coautor de un editorial que acompaña al artículo. Aún así, señala que la evolución puede hacer “predicciones comprobables sobre el pasado (especialmente las cuantitativas)” sólo difícilmente en el mejor caso. “Que Theobald pudiera idear una prueba formal”, dice, “fue excelente…. Probablemente llevará a dar un salto a lo que se espera que sea la evaluación formal de una hipótesis, y eso ayudaría a todo el mundo”.
El debate del ancestro común
Los descubrimientos de mediados del siglo XX sobre la universalidad del ADN “realmente calaron en la gente” en términos de establecer en la cultura popular – y académica – que hubo un único ancestro común para toda la vida en la Tierra, dice Theobald. Y desde entonces: “Ha sido ampliamente asumido como cierto”, señala.
Pero en las dos últimas décadas, surgieron nuevas dudas en algunos círculos. Los microbiólogos han logrado una mejor comprensión del comportamiento genético de las formas de vida simples, que pueden ser mucho más amorfos que la típica transferencia vertical de genes de una generación a la siguiente. La capacidad de los microbios tales como bacterias y virus para intercambiar genes horizontalmente entre individuos — e incluso entre especies – cambió algo la comprensión de la estructura básica del mapa de la evolución. Con la transferencia horizontal de genes, las firmas genéticas pueden moverse rápidamente entre ramas, convirtiendo en poco tiempo un árbol tradicional en una red entrelazada. Esta dinámica “arrojó dudas sobre este modelo del árbol de la vida”, dice Theobald. Y “una vez arrojas dudas sobre eso, también se arrojan sobre nuestro ancestro común”.
Con el descubrimiento de las arqueas como el tercer gran dominio de la vida – aparte de las bacterias y eucariotas — muchos microbiólogos tenían más dudas sobre un único ancestro común.
Una prueba para la evolución
Otros investigadores habían puesto a prueba ciertas secciones de la vida, incluyendo un análisis estadístico similar realizado por Penny que estudiaba la relación de varias especies de vertebrados. Theobald describe el artículo como “genial, pero el problema es que no estaban comprobando un ancestro universo”. Con los avances en el análisis genético y la potencia de la estadística, no obstante, Theobald vio una forma de crear una prueba más exhaustiva para la vida.
En el curso de su investigación, Theobald ha estado chocando contra un común pero “casi intratable problema evolutivo” de la biología molecular. Muchas macromoléculas, tales como las proteínas, tienen estructuras tridimensionales similares, pero muy diferentes secuencias genéticas. La cuestión que le acosaba era: ¿Eran estas estructuras similares ejemplos de evolución convergente o evidencias de un ancestro común?
“Todas las evidencias clásicas de un ancestro común son cualitativas y están basadas en similitudes compartidas”, dice Theobald. Quería descubrir si centrarse en las similitudes llevaba a algún mal camino a los científicos.
Suposiciones abandonadas
La mayor parte de la gente, incluso los científicos, operan bajo la premisa de que las similitudes genéticas implican una relación o ancestro común. Pero con las similitudes en la apariencia física o estructura, estas suposiciones “pueden ser criticadas”, señala Theobald. La selección natural ha proporcionado numerosos ejemplos de evolución física convergente, tales como las colas prensiles de possums y monos araña o las largas y pegajosas lenguas atrapa-insectos de osos hormigueros y armadillos. Y con la transferencia horizontal de genes sobre eso, se pueden hacer argumentos similares sobre las secuencias genéticas.
“Realmente di un paso atrás y traté de asumir lo menos posible al hacer el análisis”, dice Theobald. Ejecutó varios modelos evolutivos estadísticos, incluyendo los que tenían en cuenta la transferencia horizontal de genes y otros que no. Y los modelos que tenían en cuenta la transferencia horizontal de genes terminaron proporcionando el mejor apoyo estadístico para un ancestro común universal.
Orígenes turbios
Theobald dice que los resultados más sorprendentes fueron “cómo de sólidamente apoyan el ancestro común”. En lugar de estar disgustado por simplemente respaldar una suposición mantenida desde hace tiempo, dice que al menos, “siempre está bien saber que estamos en el buen camino”.
Estos hallazgos no indican que un ancestro común universal estableciera el patrón del “árbol de la vida” para la dinámica evolutiva inicial. Ni, sin embargo, tampoco deduce una estructura de “red de la vida”. El debate del árbol contra la red continúa “muy controvertido actualmente en la biología evolutiva”, dice Theobald, reticente a tomar parte por algún bando.
Una de las otras grandes preguntas que quedan es cuándo vivió este ancestro común y qué aspecto podría haber tenido — una cuestión que necesitará algo más que el modelo estadístico de Theobald para su resolución. Theobald también señala que el apoyo de un ancestro común universal no descarta la idea de que la vida surgiera independientemente más de una vez. De ser así, los distintos linajes que surgieron, no obstante, se extinguieron o aún están por descubrirse.
La investigación doblará una de esas oscuras esquinas de los inicios de la evolución, señala Penny, dado que los “científicos nunca están satisfechos”. Espera que los investigadores intenten llegar incluso más atrás, antes de que llegase el ADN, y evaluar las primeras etapas de la evolución durante los días del ARN.
A un nivel más fundamental, dice Penny, el artículo no debería marcar el final de la evaluación de las suposiciones ancestrales. En lugar de esto debería ser un recordatorio de que “nunca hemos pensado en todas las hipótesis posibles”, dice. “Por lo que nunca deberíamos de dejar de considerar alguna nueva aproximación que nunca antes se haya pensado”.
