viernes, 27 de enero de 2017

LOS NÚMEROS DE LA NATURALEZA

Sí. Las matemáticas están en la naturaleza pues ofrecen muchas soluciones a cómo resolver problemas. Y, si prestas atención amigo lector, dos conceptos relacionados dan cuenta de este hecho: la sucesión de Fibonacci y los fractales. La sucesión de Fibonacci, descrita por Leonardo de Pisa en el siglo XIII, comienza en los números 0 y 1 y, a partir de éstos, cada término se va formando como la suma de los dos anteriores: 0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55… La división de uno de estos números entre el anterior tiende al llamado número irracional Phi –en honor a Fidias-, o número áureo, cuyo valor es 1,618… así hasta el infinito que es una expresión de la sucesión con aplicaciones en muchos ámbitos: arquitectura, arte y, entre ellos, en las configuraciones biológicas. La configuración de las ramas de los árboles, los bronquios, la espiral de los moluscos como el caracol (espiral áurea de la figura 4), el número de pétalos de las flores o la conformación de los frutos de los girasoles o de las piñas utilizan esta mágica sucesión. Y es apasionante pensar que muchos de los colores y de las formas con los que se viste este proceso biológico, nuestro mundo, ese que inspira a poetas y pintores, responde a esta sucesión matemática. La naturaleza ha encontrado soluciones a los problemas a través de la selección natural: la esfera protege, la hélice agarra, el hexágono pavimenta, la espiral empaqueta, la parábola emite, las ondas transportan, la punta penetra y los fractales colonizan, ocupan… Muchas formas de la naturaleza se explican por los fractales, patrones de la naturaleza que siguen la sucesión de Fibonacci, un concepto definido en 1958 por Benoit Mandelbrot como superficies finitas que contienen perímetros infinitos (la rama de un árbol, el árbol bronquial, un copo de nieve, el sistema capilar...) La realidad es caótica, como la costa, las nubes, un ciclón… y la geometría euclidea no permite representar esa realidad cosa que consiguen los fractales construidos mediante sistemas de funciones iteradas aplicando el principio de autosemejanza donde una parte de la figura guarda semejanza con la figura completa. Esto se puede observar en la figura 3, en el triángulo de Sierpinski. En la figura 4 vemos un bosquejo de cómo se construye la espiral áurica siguiendo la sucesión de Fibonacci. Esta espiral siguen los halcones cuando se lanzan a la caza ocupando el mayor campo visual; también los ciclones o la conformación de las galaxias… En fin, en el mundo real no existen los fractales como tampoco existen la esfera o la línea recta. Pero la esfera es un privilegio que utiliza la naturaleza para proteger y para constituirse como la superficie más pequeña que encierra mas volumen. Pero son estos modelos ideales como los fractales quienes mejor explican las formas de la naturaleza que sigue una dinámica no lineal. Es así como la piña o el girasol conforma sus frutos, siguiendo el tránsito descrito por la circunferencia áurica. Esta circunferencia se construye con la proporción áurea, es decir, 0.618 * 360º = 222,5º. La parte restante de la circunferencia quedará en 137,5º. Las pipas de girasol se irán colocando siguiendo éstos ángulos desde adentro hacia afuera, siempre a 137,5º del último elemento formado, con la peculiaridad de que nunca se repite posición ni se llega al origen. Así en la espiral de una torta de girasol apreciaremos 34 líneas espirales que giran a derecha y 21 a izquierda. Y si el apasionado lector sigue con atención esta disertación caerá en la cuenta de que los brotes y las hojas de un árbol se colocan siguiendo fractales, es decir, copiando piezas más pequeñas que el original con una proporción áurea (1/Phi). De esta forma las ramas no se tocarán y ocuparán el máximo volumen en la mínima superficie. Además, el grosor de una rama de un árbol equivaldrá a 1,618 tomando como unidad la rama superior. En fin, amigos, estamos tratando de la belleza de los números o mejor dicho de los números de la belleza o belleza mágica pues ahí están los tres pétalos de los lirios, los cinco de las petunias, ocho de las peonías, o los trece de la hierba de Santiago o las caléndulas, los veintiuno de la flor de la achicoria o los treinta y cuatro de muchas margaritas. Así que con este lenguaje del universo nos acercamos a la belleza. Números que en botánica siguen la Ley de Ludwig. Amigos de esta aventura que es la vida: temo que esta crónica de hoy, este “post” acabará con esa visión romántica de la naturaleza, de las nubes, de las flores… y ya no la veremos con los mismos ojos que antes. Y de la misma forma que el poeta romántico inglés John Keats dijera que Newton había destruido la poesía del arco iris ahora vemos cómo los fractales han desvelado muchos de los enigmas de la naturaleza que sin dudas nos adentrarán en nuevos desafíos. Se hace más necesario que nunca enseñar a los niños la belleza, la belleza del conocimiento, la belleza de los números para que comprendan la naturaleza.

viernes, 25 de noviembre de 2016

MARGARITA SALAS FALGUERAS y MARÍA BLASCO MARHUENDA: Talentos Bioquímicas en Burgos.

Por los avatares de la vida la embajadora de la bioquímica española, la asturiana Margarita Salas, conoció a Severo Ochoa (1905-1993) un verano en Gijón. Aquél “efecto Mateo” acabó determinando su dedicación a la bioquímica y su posterior estancia de cuatro años en el laboratorio del que fuera Nóbel de Medicina en 1959 en la Universidad de Nueva York. Merton en 1968 y Bunge hablaron de este efecto en los científicos avisando de que había un sesgo de publicación a favor de los investigadores más conocidos. Pero lo cierto es que la parábola de los talentos de San Mateo nos ha regalado este talento de la Bioquímica que estuvo en la Universidad de Burgos el pasado 4 de noviembre repasando la Historia de la disciplina. La investigadora, miembro de la Real Academia Española de la Lengua es quien mejor conoce las letras de la vida. Hizo suyas las palabras de otro biólogo, Jacques L. Monod, nobel de Medicina en 1965 quien dijo que estas letra valen igual para una Escherichia coli que para un elefante. La investigadora es autora de la patente más rentable en España, la de un bacteriófago (virus que infecta bacterias) de tan sólo 20 genes. Nos habló de las técnicas CRISPR de edición génica, en la que un español, Francisco Juan Martinez Mójica está destacando en el estudio de secuencias que previenen infecciones víricas. Y, recientemente, el Foro de la Cultura trajo a Burgos a otra bioquímica talentosa, María Blasco, directora del CENIO (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas). La investigadora nos habló del “health span” o periodo de juventud sin enfermedad, que en la especie humana es de 40 años. También habló de la telomerasa, un gen embrionario que no está activado en las células somáticas y conforme estas células se van haciendo viejas los telómeros de los cromosomas (cubren y protegen la parte final de los cromosomas) se van acortando y disminuye la división celular (mueren o se inactivan) así como la reparación del ADN. En el Parkinson mueren las células que producen L-Dopa y esa es la causa de una de las enfermedades crónicas asociada al envejecimiento. María Blasco está investigando a ratones tratados con telomerasa que alargan sus vidas un 40%. Por otra parte las células cancerosas se vuelven inmortales gracias a que activan la telomerasa. Fue la Nóbel Carol greider quien comenzó estas investigaciones en 1990 y se podría crear un fármaco para inhibir telomerasa en cánceres o bien por epigenética (marcas que no están en los genes pero que afectan a su expresión) podríamos alargar los telómeros y alargar así nuestra vida y por tanto nuestro “health span”.

miércoles, 5 de octubre de 2016

LA SALUD EN NÚMEROS

Los números constituyen un lenguaje universal en todas las culturas. Pero no ocurre lo mismo con otras realidades complejas, de definir y de medir, como la salud. En principio se definió como un número entero negativo, pues únicamente se hacía hincapié en los aspectos de la enfermedad. Pero no fue hasta 1948 cuando la OMS, pecando de utopía, la consideró como una variable cualitativa: "Estado de completo bienestar..." ¡Vamos, que vino a decir que o se tenía o no! Y, además, si se tenía lo era como un objetivo a alcanzar de forma real e infinita -como los números irracionales-, cuando en realidad es un medio para conseguir otros objetivos más humanos como el bienestar, la paz etc... Después, como número real, se consideró la salud en forma de número racional: debía medirse como una variable cuantitativa continua, pues cabía la posibilidad de ganar o perder la salud en números fraccionarios (¡He perdido la mitad de la salud!). Y, por último, sabemos que no podemos medirla en términos absolutos ya que la salud es relativa a la cultura y condiciones de vida de las sociedades (sickness). Hoy se considera la salud desde una perspectiva holista, como una ecuación con ella de variable dependiente y cuatro variables independientes: estilos de vida (que aportan 1/3 a la salud), ambiente (se responsabiliza de otro tercio), genética (aporta 1/7) y el propio sistema sanitario cuya influencia se cifra en un quinto de nuestra salud.

jueves, 16 de junio de 2016

ESPLENDOR EN LA HIERBA

No. No se trata de la película de Natalie Wood. Si prestan atención les contaré que a primeros de junio el campo está en plena ebullición y que a mediados de mes la estepa, la jara, ha florecido ya con sus hojas pringosas. Sí, y el bosque alcanza todo su esplendor. Hace unos días corría por el camino de las Rozas y jadeante me paré en el margen apoyando las manos en las rodillas. El borde del camino era un sarpullido de colores con las amapolas y los cardos de protagonistas. Me quité el sudor de la frente y adivinad mi sorpresa: ¡una oruga de Papillo machaon (cola de golondrina)! Allí estaba apostada en una hoja suculenta de Verbascum thapsus (gordolobo). La sujeté con la vista, frente a mi, y lucía sus colores crípticos y sus puntos aposemáticos. Esta oruga puede multiplicar su peso por mil en quince días (es una máquina de tragar). Larva, oruga, pupa o crisálida y mariposa. Un lepidóptero de los mas bellos que podemos disfrutar en Quintanilla, junto con la mariposa Podalirio. El nombre de ambas proviene de los hijos de Asclepio (Esculapio), el dios griego de la medicina. Se dotan de ocelos y falsas colas para evitar a depredadores. ¡Ay, la fugacidad de la vida! -que diría Virgilio.

jueves, 26 de mayo de 2016

EL ENGAÑO Y LA MENTIRA EN LA NATURALEZA

Una pregunta nos asalta… ¿Los machos somos capaces de hacer cualquier cosa por sexo? La reproducción es un desafío para los seres vivos pues nuestra eficacia biológica se mide por la supervivencia y por la descendencia. Para ambos menesteres la vida utiliza una herramienta eficaz: el engaño. Robert Trivers nos dice que la mentira es muy abundante en la vida y el autoengaño sería frecuente en los seres humanos pues no siendo conscientes de que nos engañamos podríamos más fácilmente engañar a los demás, como lo hacen otros seres sociales. Y nuestro cerebro, fruto de la evolución, para que no tenga contradicciones, se serviría de la fantasía para presentar cosas que no están y, asimismo, ocultar cosas que están. El engaño y la mentira se convertirían, así, en recursos evolutivos primordiales. Ya dijo Darwin que algunos mamíferos tenían más éxito de apareamiento que otros pues la hembra busca recursos relevantes para la reproducción. Así que no me olvido de aquellas conductas de cortejo de las que alardeamos los buenos mamíferos: aún me veo allí pavoneándome de genes sanos ante mi pareja. Es verdad que quise presumir de fortaleza, pero ni logré saltar un arroyo, ni un seto, ni caminar sobre una balsa de basura sin hundirme. Pero aún a riesgo de mi supervivencia creo que aquello mereció la pena pues pude demostrar mi eficacia biológica: conseguí la descendencia. Estas conductas de mentira, engaño y competencia no son exclusivas de mamíferos. La habilidad evolutiva del engaño se da tanto en las plantas como en los animales: los cecidios o agallas son una muestra de coevolución entre insectos y plantas. Plantas como las orquídeas, que asemejan sus pétalos a abejas hembra para seducir a los abejorros y convertirlos en polinizadores. En el Cretácico (142-65 m.a.) algunas angiospermas como las orquídeas (plantas con flores que procedían de gimnospermas), con su ilimitado potencial evolutivo, modificaron sus flores, el tamaño y la forma, el color y olor, para procurarse atractivas a los animales polinizadores. Ya Linneo había descrito este género “Orchis” (testículo) que utiliza el engaño para evitar la autofecundación y facilitar la fecundación cruzada. De esta forma, pájaros, murciélagos, escarabajos, mosquitos y abejorros son engañados con comida o con la promesa de encontrar pareja. Las modalidades o estrategias de engaño que pueden utilizar las especies se resumen en tres. El mimetismo Batesiano o aposematismo, cuando los animales aparentan a otras especies más agresivas como el Torcecuellos que al verse atacado por mustéridos se hace pasar por una serpiente mediante ruidos y movimientos, o las mariposas, que expresan ocelos y llamativos colores para ahuyentar a depredadores, o moscas inofensivas que imitan a avispas así como la falsa serpiente coral o serpiente rey inofensiva pero que imita los colores de las corales venenosas. El mimetismo Mulleriano, cuando dos especies (ambas peligrosas) crean señales semejantes para indicar a depredadores que no deben ser comidas, como las rayas amarillas y negras de avispas, ofidios etc… Por último, la cripsis o camuflaje, como ese tritón que se confunde con los musgos, la mantis orchidea (una maestra del camuflaje y la emboscada), el camaleón, el búho, los fásmidos como el insecto palo, la flor pasionaria, que tiene flores similares a los huevos de la mariposa Heliconius para señalarle que allí no ponga más huevos y, además, produce azúcares que atraen a hormigas, y el pulpo. Y las especies pueden utilizar más de una estrategia conjuntamente. ¡Y en esto consiste la vida! En transmitir genes y asegurar la siguiente generación. Entonces, ¿de qué ventajas disfrutan las especies sexuales, aquellas con dimorfismo sexual, como los mamíferos? Pues de que disponen de más variabilidad, flexibilidad y plasticidad para transmitir genes y afrontar cambios ambientales. También se vería favorecida la eliminación de mutaciones deletéreas pues, aunque la selección natural trabaja en individuos, los beneficios se aplican a las especies. Pájaros y mamíferos suelen ser más grandes, fuertes y coloreados, como los pavos reales y los ciervos, que ejercen su atracción con su “sex-appeal”. Aún a riesgo de su supervivencia son formas de selección sexual. Los mamíferos machos suelen tender a la poligamia (pues no son imprescindibles para la prole), aunque la monogamia se vería favorecida si la supervivencia de los más jóvenes aumentase por el cuidado de ambos padres.

martes, 26 de abril de 2016

¿QUÉ HARÍA HOY DON QUIJOTE CON LOS MOLINOS?

¡Subirse! Porque… - ¿Ves allí? - amigo Sancho-. Pienso asaltar aquellas pantagruélicas aspas que campean en el horizonte y bracean aventando aspavientos y espantando las sombras caliginosas de la ignorancia. Y bien parece que me inquieren y me avisan de que, a lomos de ellas, bien podríamos caminar y aventurarnos a hombros de gigantes. - ¿Qué gigantes? –dijo Sancho Panza. - ¡Sí, amigo! La ciencia, una empresa de la que Chéjov dijo que había más amor al hombre en el látigo de estos gigantes -la electricidad, en dar luz a las gentes, en explicar el mundo-, que en la castidad que pregonan aquellos dos bultos negros, que parecen dos cuervos croajando. - Mire, vuestra merced, que son dos monjes observantes de Santo Domingo de Silos, que fue lucero de gran luz y amante de las letras, pues como caballero no ignora -y yo lo aprendí en "Wikipedia"- que un claustro sin librería pareciese a un castillo sin armería. Presto se dispuso Don Quijote a poner en efecto sus pensamientos –que eran ligeros como el viento- con los que llenar su hacienda y olla, y se los llevó a un "e-book", o a un “blog”. Vamos, a una bitácora –amigo Sancho-, que es así cómo ahora se llaman los libros. Y ya no son los censores quienes los castigan con la pena del fuego. Son los lectores, o los “referee”, en los pocos de los críticos. Porque si el vulgo los tiene por gusto y los lee por buenos, mejor se gana de comer con los muchos - con el "pop", con lo “kitch”-, que con la opinión de cuatro discretos que los entienden. ¡Ah! Y ya no se queman, sino se descargan, se borran o se desinfectan. ¡Acuérdate de los diez mandamientos, amigo Sancho! Porque hoy del mucho escribir y poco leer a las gentes se les ha secado el cerebro, perturbado el juicio y están más solos que nunca -proseguía sermoneando-. Se comunican con tuits, con tomaduras de pelo, pero pocos saben que las golondrinas trisan o minuran, o que los halcones plipian, o que la lechuza de Minerva cutubía… - ¡Ay, el saber! - amigo Sancho. ¿Sabes que tu rucio magila o rebuzna, o que los cabrones mitan? –inquiría-. Y no basta en estos tiempos con ser literato, o guerrear contra los moros, pues ya no hay Bestiario de Don Juan de Austria sin científicos naturalistas o idealistas como no hay arroyo sin manantial, pues al final de nuestros días todo el amor estará puesto en el conocimiento. Y así, fatigado de estos pensamientos, cavilando, se fue nuestro Quijote a la academia de forofos, digo al bar. Allí verá a otro gigante que también gira, que rueda: el balón, la superficie más pequeña que encierra más sueños. Y aunque Borges diría que el fútbol es una aventura intelectual de estólidos, no hay otra universidad popular como la cantina para licenciarse en estos menesteres… El rector de aquel templo del saber era Evaristo, un socarrón merengue que lo regentaba con su hermana, Severina. Evaristo, el oficiante, decía que la mujer hasta los 16 era agua destilada, a los 25 “champagne”, a los 35 licor, y de 40 a 100 aceite de ricino. . ¡De gasoil es mi esposa, mi linda caleña! Es lenteja, como una caracola, pero con ella me enamoré de la Física y aprendí, definitivamente, que el tiempo es algo relativo –replicó alguien que devoraba el partido con los ojos, como jugándose la vida. -¡Mira, James, de tu país! –Otro colombiano, dijo Evaristo balanceándose por la barra-.De repente se detuvo y comenzó a batir los dedos por el mostrador, como tecleando un piano. Parecía ansioso por el resultado. Balbució algo: -¡Emeterio, tú tienes la culpa! Emeterio era un viejo que siempre sonreía con los ojos entornados y las manos en los bolsillos. ¡Cabrón! –Le espetó. Llegó el cojo en una moto. Alguien dijo: - ¡Ya viene el Feo! ¡Calienta, que vas a salir! –Le saludaron. Epi y su hermano se detuvieron en la puerta del bar y levantaron la mano. Si no les saludo no se van –apuntó Evaristo. A un fumador compulsivo le sonó un Nokia. “¿Digi?” –respondió con sorna increpando a los espectadores. - ¡Goooool, gooool de Cristiano! – sifló la televisión como una sierpe. ¡Fútbol digital, amigo Sancho! Porque el fútbol es un milagro, como la literatura. Es el espejo del mundo que nos transporta al territorio de la infancia. Y para terminar llegó el pitido final, el acabamiento del embeleco: mientras la cabeza me da vueltas y bailan las sensaciones, edito este cuento que, a buen seguro, tendrá entretenidos a desocupados lectores. VALE

martes, 26 de enero de 2016

REGLAS Y CONSEJOS DE DON SANTIAGO RAMÓN Y CAJAL

Con 45 años, en 1897, D. Santiago Ramón y Cajal escribió un discurso para su ingreso en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de España: “Reglas y consejos sobre investigación científica en España”, que fue editado como libro en 1923. Los capítulos que aborda son: I) La observación y la experimentación –razonamientos inductivos y deductivos- son las fuentes del conocimiento. II) Luchar contra el sofisma de autoridad –como Galileo refutó a Aristóteles. III) No se debe distinguir ciencia y técnica ni teoría de práctica –ya lo hizo Pasteur con la analogía del árbol y la fruta-. Tampoco es preciso un especial talento para la ciencia - “I haven´t special talent. I´m only extremely curious”-. Únicamente se debe de tener curiosidad, perseverancia, independencia y amor a la patria y a la gloria. IV) Inspirarse en la Naturaleza, causa y ocasión de todos los libros. V) Evitar la enfermedad de la voluntad, el enciclopedismo, la teorización. El libro se subtituló: “Los tónicos de la voluntad”. VI) Compatibilizar tarea profesional con investigadora. VII) Evitar explicaciones aventuradas. La observación, experimentación y tests de hipótesis darán la razón de los fenómenos. VIII) En España la redacción científica tiende a la hipérbole y a la dilución aparatosa. Estilo sobrio, sencillo y sin afectación. IX) La naturaleza ha sido piadosa con la vejez por la resistencia del cerebro al paso del tiempo. Somos escultores de nuestro propio cerebro. X) El Estado debe aprovechar los dones de aprender de las clases humildes por el bien de la nación. XI) Se crea la Junta de Ampliación de Estudios y Pensiones pues Cajal, entusiasta, pretende que los estudiantes salgan a Francia, Inglaterra y Alemania. Los españoles, dados al espíritu aristocrático (vanidad irresponsable), la Inquisición (el clero se olvidó del hombre y de la naturaleza y hoy no vence la fe, sino la ciencia y la riqueza), las guerras inútiles, los Austrias, y otros… causaron el tradicional atraso de nuestro país en ciencias. El deleite intelectual estará en la ciencia que, a modo de iglesia de la naturaleza, tendrá como bóveda el cielo, como lámpara el sol, como altar la tierra y como ofrenda el conocimiento.