Parte II
26. El placer de comer
¿Saborea un platillo que percibe a varios metros de distancia? Entonces puede estar seguro de que en su cerebro se ha liberado una buena cantidad de dopamina.
Un grupo de científicos ha descubierto que oler comida o incluso su mínima degustación, antes de ingerirla, pueden producir en el cerebro el aumento de una sustancia química llamada dopamina, un neurotransmisor relacionado con la sensación de placer.
La comida puede propiciar una elevación de los niveles de dopamina en personas a las que no se les permite comer, sino tan sólo ver, oler o recibir trazas de ésta en la boca con la punta de un algodón. El hallazgo aporta indicios acerca de los mecanismos que provocan que las personas coman y que algunas lo hagan en mayor cantidad.
Mediante tomografía cerebral por emisión de positrones (pet) los investigadores cuantificaron los niveles extracelulares de dopamina de diez voluntarios; éstos, a lo largo de dos días, se sometieron a cuatro condiciones experimentales: presencia o ausencia de estimulación de comida y administración u omisión de un fármaco (metilfenidato) que bloquea la resorción de la dopamina por las neuronas, lo cual posibilita la elevación de sus niveles extracelulares.
En la estimulación con comida, los voluntarios vieron, olieron y degustaron sus platillos favoritos. En todos los casos describieron de manera simultánea sus sensaciones y sus deseos de comer antes, durante y después de la prueba. De ese modo fue posible probar que los niveles más altos de dopamina extracelular y de sensación de hambre tuvieron lugar en la situación en que coincidieron la estimulación con comida y la administración de metilfenidato.
Con estos experimentos se ha comprobado además, por primera vez, que la presencia de la dopamina en la zona del cerebro llamada «striatum dorsal» juega un papel adicional en la motivación que induce a comer, aun antes de tener el placer de ingerir los alimentos.
27. Escuchar en la oscuridad
Sin duda, uno de los sentidos más importantes para el ser humano es el de la vista.
Sin embargo, una persona que ha perdido la visión puede calcular el origen de los sonidos en forma más precisa que aquellos que pueden ver, tanto si la pérdida ocurrió a edad temprana como si tuvo lugar en la fase adulta. Una investigación realizada por neurocientíficos de Canadá concluyó que, en lugar de claves visuales, los ciegos aprenden a percibir señales acústicas sutiles que los ayudan a orientarse.
La mayor parte de los estudios de localización de sonidos en individuos ciegos ha evaluado la precisión con la que pueden alcanzar y tocar, con una mano o un bastón, la fuente de un sonido cercano.
Se analizó la capacidad en dos grupos de personas cuya ceguera era resultado de enfermedades o daños oculares, pero no de lesiones en el cerebro.
La prueba consistía en identificar si dos ruidos distantes eran originados desde el mismo lugar o no.
Los resultados demuestran que la habilidad para localizar sonidos que se originan lejos del individuo es mejor cuando la ceguera empezó a una edad más avanzada, contrario a lo que se presuponía. Esta agudeza es crucial para desarrollar las tareas cotidianas y está relacionada con partes de la corteza visual del cerebro.
Los resultados del estudio aportan información que fortalece la hipótesis que postula el reajuste de las funciones cerebrales en los individuos que pierden el sentido de la vista.
28. Chimpancés y seres humanos
A medida que se ha incrementado el conocimiento de la estructura del genoma de los seres vivos, ha sido posible confirmar diferentes hipótesis sobre su evolución.
Se sabe que ciertos cambios en el genoma de un ancestro del chimpancé dieron origen al ser humano moderno, que entonces adquirió la habilidad de pensar y razonar; empero, se desconoce con exactitud cuáles fueron las modificaciones en el adn que provocaron esta situación.
Al parecer, algunos genetistas están cada vez más cerca de resolver el enigma, ya que han encontrado que el cambio genético que impulsa la evolución no sólo se debe a una diferencia en la secuencia de las bases que forman las hélices del material genético, sino a otro factor de importancia: el número de copias de ciertos genes.
En el genoma humano encontraron 212 copias de un gen al que se atribuye la elaboración de una proteína que se encuentra en diversas partes del cuerpo, aunque sobre todo en las neuronas y el cerebro. El genoma del chimpancé contiene 37 copias de ese gen y otros monos tan sólo 30. Las ratas y los ratones poseen una sola copia.
Aún es necesario confirmar si esta proteína interviene en las funciones del conocimiento.
Otro equipo internacional de investigadores cree que otro aspecto de las disparidades entre las especies se explica por la manera en que la información de los genes se activa en el cerebro y se convierte en proteínas que llevan a cabo varias funciones celulares. En el cerebro del hombre se ha acelerado, a través de la selección natural, el ritmo de cambio de la expresión genética, y se han acumulado diferencias de expresión al menos cinco veces más rápido, respecto de los chimpancés.
Los resultados de este estudio ayudan a comprender, desde el punto de vista genético, por qué algunas enfermedades que afectan a los seres humanos no lo hacen en la misma medida a los chimpancés, como son el Alzheimer, el cáncer o la malaria.
Un ejemplo más: un chimpancé puede ser infectado por el vih, pero casi nunca se enferma de sida, caso contrario a lo que ocurre con el hombre, los animales racionales.
29. Mosquito Anopheles transgénico
Cuando un mosquito llamado Anopheles pica a una persona e inyecta en su torrente sanguíneo el microorganismo Plasmodium, poco tiempo después el individuo presenta los síntomas del paludismo. El mosquito, a su vez, lo adquirió al extraer sangre de algún sujeto aquejado de ese mal.
Gracias al uso de medicamentos e insecticidas, en la segunda mitad del siglo xx se creyó erradicado este padecimiento. No obstante, ahora han aparecido nuevos brotes en todo el mundo, debido a que el Plasmodium se tornó resistente a los medicamentos antipalúdicos y el mosquito a todo tipo de insecticidas. Por lo tanto, el problema debe atacarse con otro enfoque.
Para ello, los genetistas obtuvieron un mosquito Anopheles que no es hospedador del Plasmodium. Esto se consiguió tras modificar un gen de su adn que favorecía la instalación de este protozoario. El mosquito transgénico, además, presenta una «ventaja» sobre el Anopheles normal, ya que se reproduce en mayor proporción que el original, pone un mayor número de huevecillos y es más longevo.
Cuando se alimentó a mosquitos transgénicos y normales con sangre de un ratón infestado por Plasmodium, los transgénicos superaron a los otros en número y tiempo de vida.
La hipótesis de los investigadores señala que, si se liberaran mosquitos transgénicos en las zonas palúdicas, al cruzarse éstos con los normales su mayor capacidad reproductiva permitiría que, después de algún número de generaciones, se extinguiera el que transmite el paludismo.
Sin embargo, la ecología es tan compleja que es posible que la introducción de la especie transgénica pudiera provocar cambios inesperados e indeseables en la biodiversidad, y que «el remedio resultara peor que la enfermedad».
Sin duda, mayor investigación sobre el tema podrá responder esta incógnita y aportar avances para el combate de esta enfermedad.
30. Cocaína y aneurismas
En la actualidad, la mayoría de las personas tiene información válida y completa acerca de los daños que sufre el cuerpo humano al consumir drogas adictivas. Las escuelas y los medios de comunicación han logrado difundirla en los sectores más vulnerables de la sociedad.
Sin embargo, día con día se encuentran más efectos secundarios de ellas, que ponen en riesgo la vida de personas que las consumen o que lo hicieron alguna vez.
En cambio, esta última información no llega siempre a toda la gente.
Un estudio reciente muestra que los individuos que han consumido cocaína tienen un mayor riesgo de sufrir un ataque cardiaco, en virtud de la formación de aneurismas en las arterias coronarias.
Cuando las paredes de un vaso sanguíneo se debilitan y se eleva la presión arterial, el diámetro de un segmento del vaso sanguíneo aumenta y se forma una especie de globo, que corre el riesgo de reventarse.
Un ocho por ciento de las personas que nunca han consumido cocaína pueden presentar este tipo de afectación. En cambio, hasta 30 por ciento de aquellas que la consumen o que alguna vez lo hicieron tiene ese mismo riesgo. Se cree que esto se debe a que la cocaína produce vasoconstricción, es decir, la disminución del diá-metro de la arteria, lo cual da lugar a que la presión de la sangre sea mayor sobre las paredes arteriales. A su vez, esta fuerza hará que se debiliten las paredes y se forme el aneurisma.
Los efectos a largo plazo de la cocaína son una razón más para decir «no a las drogas».
31. Fertilizantes
A principios del siglo xx, el hombre encontró la forma de producir fertilizantes a partir del nitrógeno gaseoso que hay en el aire. El beneficio que han aportado a la agricultura es enorme; gracias a ellos la productividad agrícola se ha incrementado a medida que la población ha crecido.
Sin embargo, cuando los excedentes de fertilizantes ricos en sales de nitró-geno son arrastrados por el agua de riego hacia los lagos o el mar, se produce un desequilibrio en los ecosistemas acuáticos. Los productos arrastrados favorecen el crecimiento de algunas algas acuáticas, llamadas fitoplancton. Éstas se desarrollan en grado desmesurado, impiden el paso de la luz necesaria para que otras plantas lleven a cabo la fotosíntesis y consumen tanto oxígeno y nutrientes que privan de éstos a las demás especies acuáticas, lo cual lleva a su disminución o desaparición de su hábitat.
Algunas zonas que se han visto gravemente afectadas por el arrastre de esos químicos hacia el mar son el Golfo de México y el de California.
En imágenes captadas por satélites durante cinco años es posible identificar grandes «manchas» del fitoplancton muy cerca de la Bahía del Tóbari, en la costa de Sonora, que es donde desembocan las aguas que arrastran los excedentes de fertilizante del Valle del Yaqui, una de las zonas agrícolas más productivas de nuestro país.
Después de la amenaza a la biodiversidad y el cambio climático, el desequilibrio del nitrógeno ocupa el tercer lugar de daño ecológico en nuestro planeta.
El reto actual consiste en regular el uso de estos compuestos, sin que se vea afectada la productividad agrícola y el ecosistema.
32. Yogur y bacterias
¿Cuántas veces le han aconsejado incluir un yogur con fruta en el desayuno? Las nuevas investigaciones sobre este alimento, que contiene bacterias vivas, indican que es en particular efectivo contra problemas de articulaciones inflamadas.
Cuando se consumen, diversas bacterias combaten a microorganismos pató-genos en el intestino y refuerzan el sistema inmunológico. Se las conoce como bacterias prebióticas y se han usado para combatir gérmenes dañinos en otras partes del cuerpo, como la nariz y la vagina.
En un estudio, a un grupo de ratas se le inyectó una sustancia química que les provocó artritis al cabo de dos semanas. Comenzando antes o después de la aplicación, algunas recibieron en su dieta 0.5 miligramos de agua, leche pasteurizada o yogur. Este último contenía Lactobacillus bulgaricus vivo, que convierte la leche en yogur.
Para algunos roedores, el yogur tuvo un suplemento de Lactobacillus rhamnosus GG, que posee efectos probióticos. Otras recibieron agua con ese mismo lactobacilo, vivo o muerto.
Los animales que iniciaron el consumo de yogurt antes de la inyección, complementado o no, no desarrollaron artritis o tuvieron pequeños síntomas, en tanto que los roedores que sólo tomaron leche o agua sí padecieron la artritis. El efecto del yogur iniciado aun después de la inyección, pero antes de que empezaran los síntomas, también fue positivo. En ratas que ya habían desarrollado artritis, los síntomas de la enfermedad se mitigaron al incluir en la dieta yogur, complementado o no, y el agua con el otro lactobacilo.
La hipótesis establece que los lactobacilos producen compuestos que actúan como antibióticos naturales y neutralizan a las bacterias intestinales que podrían provocar una reacción inmunológica en las articulaciones y otros tejidos del cuerpo.
33. Migraña y corazón
Las aurículas del corazón son dos compartimentos separados por un tabique muscular que impide que la sangre pase de una a la otra. En el feto se encuentran comunicadas por un agujero que se cierra poco tiempo después del nacimiento. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que, en la cuarta parte de la población, el cierre no llega a ser total. Aunque en la mayor parte de los casos esto no se reconoce y no causa problemas, algunas veces, cuando el agujero está abierto, la sangre que debiera llegar a los pulmones se desvía hacia el cerebro y por allí pueden entrar pequeños coágulos capaces de ocasionar un ataque cerebral.
En algunas personas que han sufrido ese tipo de problemas se realiza una operación para cerrar el agujero. Algunos individuos sometidos a este procedimiento le han comunicado a su médico que, después de la intervención, dejaron de padecer migrañas, que solían presentarse con regularidad antes de la operación.
La migraña es un dolor de cabeza muy intenso que por lo regular se localiza sólo en un lado del cráneo y se acompaña de náusea e intolerancia a la luz y el ruido. En realidad, con frecuencia incapacita a las personas para realizar su trabajo.
Aunque se sabe que la migraña puede activarse por estrés, ingestión de algunos alimentos, descargas hormonales o insomnio, se desconoce el mecanismo que la produce. El tratamiento con fármacos sólo es efectivo algunas veces y éstos suelen producir efectos secundarios.
Estudios recientes han demostrado que la mitad de la gente que la padece tiene el agujero interauricular abierto. Sin embargo, aún no se conoce lo suficiente sobre esta relación; además, el procedimiento para cerrar el agujero representa un gran riesgo y la migraña, aunque molesta, no es un padecimiento mortal.
No obstante, nos acercamos a conocer lo que la provoca y a encontrar su mejor tratamiento.
34. La Atlántida
En los Diálogos de Platón se cuenta la historia de una gran civilización que existía en una isla llamada Atlántida, al poniente de los Pilares de Hércules, hoy Gibraltar. Sus habitantes habían conquistado muchas islas en el Mediterráneo, hasta que fueron vencidos por los atenienses y «… en una noche desafortunada, un gran terremoto la hizo desaparecer en el fondo del océano…» Desde entonces se ha buscado esa legendaria isla, con la finalidad de comprobar la veracidad de su existencia.
Hace poco tiempo, un equipo de geólogos, al efectuar estudios oceanográficos al oeste de Gibraltar, localizó la presencia de una isla sumergida. Por medio del reflejo de ondas sonoras encontraron que la parte más alta estaba 60 metros bajo el agua. Otras evidencias geológicas muestran que en ese lugar un gran terremoto, seguido por un maremoto, hundió la isla hace más o menos 12 mil años, lo que concuerda con el relato de Platón.
Los estudios revelan que la isla mide aproximadamente 500 metros de diá-metro, espacio muy pequeño para que allí hubiera florecido una gran civilización.
No obstante, capas de arena y un mineral llamado turbidita sugieren que ocho temblores mayores han sucedido en esa área, lo que ha provocado cada vez mayor hundimiento. Los geólogos calculan que la isla tenía de manera inicial unos cinco kilómetros de largo por dos de ancho.
Aunque el trabajo de los especialistas es muy preciso, la descripción hecha por Platón de la Atlántida es ambigua y da lugar a diversas conjeturas; es por esa razón que muchos historiadores piensan que la leyenda de la Atlántida se mantendrá por siempre.
35. Alejandro Magno y la Isla de Tiro
Gracias a los textos de Calístenes, el cronista de las hazañas de Alejandro Magno, se sabe que en el año 332 antes de nuestra era el macedonio tenía puesta la mira en Egipto, pero antes era imprescindible conquistar la Isla de Tiro, que estaba situada frente a lo que hoy es Líbano. Aunque pequeña, Tiro tenía gran importancia económica y política y fueron necesarios siete meses de asedio para doblegar a sus habitantes.
Con los escombros y ruinas que quedaron de la ciudad vencida, los ingenieros de Alejandro construyeron un camino que conectaba el continente con la isla, lo cual les facilitó adueñarse del lugar.
Precisamente, al estudiar la parte que une la isla con el continente y encontrar fósiles y sedimentos de fauna marina en los estratos más profundos, algunos geólogos han comprobado este hecho, que hasta ahora parecía reducido a una leyenda. Los estudios de los especialistas indican que corresponden a seres marinos que habitaban la zona desde hace 8 mil años. Esto confirma que ya existía allí un banco de arena arrastrado por las olas de sotavento cuando llegó Alejandro; fue sobre él que se construyó el puente que convirtió la isla en península, con la adición de los restos de una ciudad.
Hoy la ciencia sustenta y da crédito a los textos de Calístenes.
36. Uranio y pulmones
El uranio es un metal compuesto por tres tipos de átomos, que difieren entre sí por su peso. Uno de ellos, el uranio 235, tiene la propiedad de ser el más «radiactivo».
Esto significa que es inestable y tiende a desintegrarse y desprender gran cantidad de energía. Este tipo de uranio puede aislarse mediante un proceso químico y es el que se usa para fabricar armas nucleares y generar energía eléctrica a partir de la nuclear.
Al uranio que queda al extraer el 235 se lo conoce como «uranio empobrecido». Como es un metal de gran densidad, desde 1991 se ha utilizado en la industria bélica, dado que las municiones fabricadas con él tienen una gran penetración. Sin embargo, al impactarse se convierte en un polvo muy fino, que permanece en el aire.
Se han suscitado acaloradas controversias, con ciertos tintes políticos, acerca del daño que, al inhalarse, produce este residuo. No obstante, un estudio reciente, en el que se expusieron cultivos de tejidos pulmonares al polvo del uranio empobrecido, mostró que éste tiene efectos citotóxicos, provoca cambios estructurales en los cromosomas y, por esto mismo, puede ser cancerígeno. El deterioro es proporcional al tiempo de exposición y la concentración.
El efecto es semejante al inducido por otros metales pesados, como el plomo, y no por radiactividad, como se creía y habían difundido algunos medios.
37. Olas y energía eléctrica
En los últimos años se ha comprobado que una de las causas del calentamiento global es el consumo de combustibles fósiles que se emplean, entre otras cosas, para generar energía eléctrica. Debido a esto es muy importante encontrar formas alternativas de generación energética que no produzcan dióxido de carbono, uno de los principales gases que atrapan el calor.
Siempre se buscó la manera de transformar la energía del movimiento de la naturaleza en energía eléctrica. En consecuencia, se aprovecha la fuerza del agua que cae o los vientos, que mueven turbinas para producir electricidad.
Sin embargo, ha resultado problemático transformar la energía del movimiento del agua de los mares con este tipo de aparatos.
Un grupo de investigadores ha desarrollado un mecanismo que, por su misma simplicidad, podría resultar útil y costeable. Una boya en el mar sube y baja de manera continua. Se adapta al artefacto, en su parte inferior, un solenoide, que es un cable de cobre enredado en espiral. El movimiento ascendente y descendente de éste se ubica en medio del campo magnético de una serie de imanes, lo cual genera corriente eléctrica alterna.
Los científicos creen que una estación con dispositivos semejantes colocados en un área marítima de 1.5 km2 podría generar 100 megavatios.
Es necesario que las estaciones estén colocadas en sitios en los que predomine un oleaje con una altura entre los 0.5 y 5 m.
Se calcula que puede generarse la energía en un 50 por ciento del tiempo requerido en las estaciones de energía eólica, en las cuales la producción depende del movimiento del aire, que es menos predecible que el oleaje.
38. Soledad y corazón
Dicen que «más vale solo que mal acompañado». ¡Pero, cuidado!, porque la soledad no siempre es la mejor compañía. Puede convertirse en un factor que influya en el padecimiento de ciertas enfermedades.
Investigaciones recientes han demostrado que vivir en soledad incrementa los riesgos de padecer afecciones del corazón, tanto entre las personas mayores como entre los jóvenes.
En los estudios se encontró que, en los individuos que vivían solos, el hecho de afrontar situaciones de estrés, como los exámenes académicos o una acusación de robo, originaba una tensión arterial creciente secundaria a una resistencia vascular. La tensión arterial elevada y la resistencia vascular, es decir, la imposibilidad de que la sangre fluya de manera adecuada en las venas, son síntomas de riesgo aumentado de crisis cardiaca.
El sistema cardiovascular de los sujetos solitarios reacciona de forma diferente al estrés, tras incrementar los riesgos de enfermedades coronarias. Cuando un individuo sociable se enfrenta a una situación de estrés, experimenta una elevación del ritmo cardiaco, lo cual es una reacción natural sana ante el estrés.
En el caso de uno solitario, sus reacciones ante el estrés son más débiles, lo cual establece una relación entre la soledad y el corazón.
39. Reacciones hostiles
Dicen por allí que los niños aprenden lo que viven. «Si un menor vive con tolerancia, se instruye a ser paciente”; empero, infortunadamente, “si se desarrolla en un ambiente hostil, se educa para pelear».
El maltrato físico en casa hace mucho más que dejar a los pequeños con huesos rotos, quemaduras y otras heridas. Hay algunos científicos que sospechan que esta crueldad de los padres vuelve muy sensible el sistema perceptivo de los niños en edad escolar para captar los signos de enojo en las expresiones faciales de los otros. Los infantes maltratados se adaptan a su realidad hostil tras desarrollar una especie de radar emocional ante el mínimo indicio de enfado.
Los investigadores utilizaron expresiones faciales que mostraban alegría, tristeza, miedo e ira para crear imágenes digitales que de forma gradual cambiaban de una emoción a otra; por ejemplo, un rostro comenzaba enojado y terminaba triste. Durante los experimentos, mostraron diferentes series de pares de rostros a una muestra compuesta por chicos de alrededor de nueve años, maltratados y no maltratados.
Ambos grupos reconocieron las expresiones puras de cada emoción, e incluso respondieron de modo semejante ante mezclas de alegría con tristeza o miedo. Sin embargo, los menores maltratados reconocieron signos de disgusto, aun cuando éstos constituían tan sólo un 40 por ciento de la expresión del rostro, es decir, que ellos se convierten en expertos en percibir señales de molestia incluso con mínima información.
40. Visualización de átomos
Hace 2 mil 400 años, Demócrito, por medio de un razonamiento filosófico, describió el átomo como una partícula fundamental. En 1810, Dalton enunció la primera teoría atómica, a partir de deducciones surgidas de la observación de experimentación científica, si bien nunca vio un átomo. En 1930, el descubrimiento del microscopio electrónico permitió ver la forma de las moléculas gigantes, constituidas por miles de átomos. La tecnología ha ido perfeccionando estos instrumentos y cada vez su resolución es mejor.
Recientemente, con el «microscopio electrónico de transmisión», se ha alcanzado una resolución de 0.14 nanómetros. Cabe recordar que un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro.
Con este instrumento, los científicos observaron moléculas de «fulereno».
Corroboraron que estas moléculas están integradas por 60 átomos de carbono que se enlazan entre sí, forman pentágonos y hexágonos y crean una superficie esfé-rica, como si fuera un balón de fútbol. Sólo con este microscopio ha sido posible visualizar los átomos y la manera como están acomodados.
Es importante observar la forma de una molécula y la manera en que se modifica su estructura cuando sufre un cambio químico, ya que sus propiedades físicas y químicas y la funcionalidad biológica de una sustancia dependen de la estructura tridimensional de sus moléculas.
41. Zurdos y diestros
Los misterios que encierra el funcionamiento del cerebro son todavía innumerables. Sin embargo, a pesar de la dificultad para ubicar dónde se localizan sus funciones, cada día se descubren pequeñas piezas del rompecabezas.
Percibir la totalidad de un objeto es diferente a hacerlo a partir de las partes más pequeñas que lo integran. Las investigaciones de un equipo de psicólogos revelan que la capacidad de distinguir sus detalles o componentes más diminutos se localiza en una zona diferente del cerebro, según sea si la persona es zurda o diestra.
Cuando a un sujeto se le conecta un aparato de estimulación magnética transcraneal, que envía pulsos magnéticos de baja intensidad a cierta zona específica del cerebro, se deshabilita de manera momentánea la actividad neuronal en el lugar en que recibe la energía.
Al aplicar la estimulación magnética en una región cercana a la parte posterior derecha del cráneo de un individuo zurdo, se entorpece la percepción de los detalles finos que conforman al elemento. En los diestros sucede lo mismo, pero cuando se administra la energía magnética en la correspondiente zona izquierda del cráneo.
Estos experimentos muestran que, si bien lo más común es relacionar la calidad de ser zurdo o diestro con la habilidad manual, existen otras funciones que dependen de esta lateralidad cerebral, como la capacidad de «distinguir los árboles del bosque», como dice el proverbio.
42. Herbicidas herbales
Las hierbas silvestres que crecen alrededor de los cultivos son un enemigo constante de los agricultores, ya que roban nutrientes, luz y agua. Para evitar que invadan las áreas de siembra, hoy se emplean herbicidas sintéticos, si bien han resultado tóxicos y contaminantes; además, las hierbas silvestres terminan por volverse resistentes a ellos.
Un grupo de agrónomos ha encontrado que algunas plantas tienen su propia manera de atacar a otra, cuando ésta intenta crecer en sus inmediaciones; para ello produce sustancias que impiden su desarrollo. A esto se lo conoce como alelopatía. Los investigadores piensan que es posible aprovechar estas plantas para mejorar el rendimiento agrícola sin dañar el ambiente.
Un ejemplo es el sorgo, cuya raíz libera una sustancia, llamada sorgoleone, que es muy tóxica para otras plantas. Si se efectúa una rotación de algún cultivo con este cereal, por ejemplo sembrar sorgo en una temporada y trigo en otra, el rendimiento de este último aumenta, dado que la tierra queda impregnada de sorgoleone, que impide el crecimiento de otras hierbas y posibilita que el trigo aproveche más los nutrientes.
Otras plantas de la familia de las crucíferas, como col, brócoli y nabo, contienen en sus tejidos sustancias que liberan en la tierra isotiocianatos, que anulan el crecimiento de las hierbas.
Sin duda, aprender de la naturaleza representa beneficios ambientales y agrícolas.
43. Alas aerodinámicas
Con frecuencia los avances tecnológicos se basan en la observación de fenómenos naturales. De esta manera, el diseño de los aviones, desde su inicio, ha tratado de imitar con sus alas el vuelo de los pájaros. Sin embargo, aun los diseños de las naves más veloces y modernas no pueden alcanzar la eficiencia del vuelo de algunas aves.
Un biólogo que antes había realizado estudios de ingeniería aeronáutica, sorprendido por las excepcionales características del vuelo del vencejo, un ave parecida a las golondrinas, ha investigado cómo es posible que a lo largo de su vida llegue a volar 4.5 millones de kilómetros y alcance una velocidad de 110 km por hora.
El vencejo pasa casi toda su existencia en el aire, ya que come, se aparea y duerme volando. Para el estudio, el investigador recolectó 15 pares de alas de vencejos y las colocó en un túnel de viento, con el fin de medir el efecto de la forma, posición y orientación de las alas en relación con la eficiencia del vuelo.
Para deslizarse en un vuelo lento es preciso que las alas estén perfectamente extendidas; en cambio, para aumentar la velocidad se pliegan hacia atrás de la cabeza. Cuando las aves dan un giro a gran velocidad, mueven las alas hacia atrás, lo cual impide que se agiten en un revoloteo y que se fracturen por la fuerza extrema.
Al deslizarse en un vuelo lento, como lo hacen al dormir, el consumo de energía es mínimo. El conocimiento de la aerodinámica de estas aves fue posible más con el uso de alas verdaderas en el experimento que con el empleo de modelos artificiales.
Por ahora, resulta problemático adoptar las propiedades de las alas de los vencejos para el diseño de aviones. Hoy en día, una nave de combate dobla sus alas hacia atrás para alcanzar su máxima velocidad, pero para desarrollar unas alas flexibles, como las del ave, se requerirían soportes muy pesados, que contrarrestarían los beneficios del ahorro de energía.
44. Cultivos y herbicidas
El crecimiento de un cultivo puede interrumpirse si a su alrededor brotan hierbas que compiten por los nutrientes de la tierra. Si se las combate con sustancias químicas, llamadas herbicidas, el propio cultivo corre el riesgo de ser atacado también.
La ingeniería genética ha logrado que una planta genéticamente modificada sea resistente al herbicida y que éste no la dañe, pero el procedimiento sólo funciona en contra de un sólo tipo de dichas sustancias. El problema radica en que, con el paso del tiempo, las hierbas nocivas desarrollan resistencia, razón por la cual los agricultores deben cambiar con regularidad el herbicida. Así, la planta genéticamente modificada deja de ser resistente a esta nueva sustancia y, además, es posible que también perezca.
Ante estos problemas, los investigadores en agronomía insertaron un gen humano en plantas de arroz. Este gen produce una enzima que es capaz de desactivar trece diferentes herbicidas empleados en cultivos de arroz.
La variedad con el gen humano podría incrementar en grado considerable la producción mundial de arroz, que es la principal fuente de energía en los países asiáticos, pero además sería muy útil para limpiar campos de cultivo contaminados por exceso de herbicidas, toda vez que al sembrar el arroz modificado con el gen humano se desactivarían los herbicidas residuales.
Sin embargo, existe el riesgo de que las hierbas que suelen crecer junto al arroz puedan adquirir el gen y convertirse así en «superhierbas», resistentes a todo tipo de sustancias diseñadas para eliminarlos.
Los riesgos y beneficios que conlleva la innovación científica deben ponerse en una balanza, siempre con la finalidad de tomar la mejor decisión acerca de su aplicación.
45. Pingüinos
No todos conocemos un pingüino, pero casi todos los hemos visto en imágenes desde que éramos niños. Pese a ello, muchas personas desconocen las condiciones extremas en que estos animales habitan.
El pingüino es el único vertebrado que vive durante el invierno en la Antártica sin madriguera o nido. En 2005, dichos animales tuvieron la compañía de un grupo de biólogos interesados en conocer lo que les permite vivir y reproducirse a temperaturas menores a los 25°C bajo cero.
Durante el otoño se dedican a pescar en el mar, para lo cual se sumergen a profundidades hasta de 500 metros. Su cuerpo tiene un diseño hidrodinámico que les permite nadar casi totalmente rígidos con un gasto mínimo de energía y, además, pueden permanecer bajo el agua hasta por 20 minutos.
Esto es posible porque consumen aire adicional que almacenan en unas bolsas alojadas junto a los pulmones.
Tienen proporciones considerables de hemoglobina en sangre y mioglobina en sus músculos, sustancias encargadas de atrapar oxígeno del aire para llevarlo a los tejidos.
De grandes profundidades ascienden súbitamente a la superficie sin sufrir daño, la denominada descompresión, que padecen los buzos cuando ascienden con rapidez y que les puede ocasionar la muerte debido a la formación de burbujas de nitrógeno en la sangre. Aún se desconoce el mecanismo por medio del cual estas singulares aves mantienen el equilibrio de los gases en sangre.
Durante el invierno la hembra pone un huevo, que el macho empolla durante siete semanas, tiempo en el que permanece parado, cubriéndolo, sin probar alimento, mientras que ella regresa al mar, con el objetivo de traer comida para el polluelo.
Los conocimientos que los biólogos obtengan sobre los mecanismos que permiten a los pingüinos vivir en situaciones extremas permitirán entender mejor la fisiología de todos los seres vivos.
46. Cannabis
Las autoridades del sector salud en Inglaterra se encuentran en un dilema para clasificar la droga conocida como cannabis, principio activo de la marihuana, en la categoría de las «drogas duras”, como la cocaína y las anfetaminas, o como una “droga blanda», menos dañina y adictiva.
Aquellos que abogan por clasificarla como blanda argumentan que el daño social relacionado con esta sustancia es menor comparado con el de las llamadas duras.
No obstante, investigadores en psiquiatría tienen evidencia de que la marihuana puede inducir psicosis y provocar enfermedades mentales, sobre todo cuando se consume en gran cantidad desde la adolescencia.
Ahora se sabe que ciertos individuos que poseen un gen conocido como comt, que regula la producción de algunos neurotransmisores, tienen un riesgo mayor de desarrollar psicosis por consumo de cannabis.
47. Contaminación positiva
Algunos de los componentes de nuestra atmósfera, presentes aun antes de que el hombre la contaminara, son los «aerosoles». Así se le llama a una diversidad de partículas pequeñísimas, líquidas o sólidas, que provienen de fenómenos naturales, como la erosión del viento sobre la tierra, erupciones volcánicas, rompimiento de las olas o incendios forestales.
La actividad humana ha incrementado la cantidad y diversidad de los aerosoles. Hoy flota en la atmósfera, sobre todo encima de las grandes ciudades, una enorme cantidad de partículas contaminantes que provienen principalmente de la quema incompleta de todo tipo de combustibles; dichas partículas provocan daños a la salud, en especial afecciones respiratorias.
Sin embargo, los cálculos realizados por químicos atmosféricos revelan pese a todo una faceta positiva de los contaminantes.
Según sean el tamaño de la partícula y sus propiedades ópticas, los aerosoles dispersan y absorben la radiación solar, de tal modo que disminuyen el calentamiento que ésta provocaría en la Tierra si no la interceptaran esas partículas flotantes.
Al cuantificar la cantidad de aerosoles existentes se ha calculado el nivel de radiación que absorben. Una conclusión que se ha inferido es que, sin el enfriamiento que provocan los aerosoles, para el año 2100 la temperatura del planeta llegaría a aumentar entre 6 y 10°C.
Las partículas de aerosol, a su vez, favorecen que alrededor de ellas se condensen moléculas de agua, lo que da lugar a la formación de nubes. Este es otro factor cuya acción sobre el clima aún debe cuantificarse.
Por último, algo que desconocemos es cómo se vería afectado el clima si se llegaran a eliminar por completo todos los aerosoles generados por el hombre.
48. La fecundidad y la vida moderna
El modo de vida de las mujeres que trabajan ha sufrido una gran transformación en las últimas décadas. Además de estar sometida a un estrés similar al de los hombres, la vida actual de las mujeres les exige mantener una imagen dentro de los parámetros de la moda. Debido a esto, muchas de ellas habitualmente siguen una dieta y hacen ejercicio para mantenerse en forma.
Experimentos realizados en monos muestran que la combinación de los tres factores (estrés, dieta y ejercicio) puede tener un efecto negativo en la fecundidad.
Se cree que genera cantidades mayores de la hormona llamada cortisol, la cual bloquea la señal del cerebro que induce la liberación de los óvulos.
Una investigadora encontró este cambio del nivel del cortisol cuando sometió a estrés a hembras de mono. Al cambiarlas de habitación cada día, la ovulación se suspendía en el diez por ciento de ellas. Más aún, si las sometía a una dieta baja en calorías y las ponía a hacer ejercicio, la ovulación se suspendía en tres cuartas partes del grupo.
Esto hace pensar que las mujeres que quieran concebir deberán buscar la manera de atenuar el estrés y evitar excesos en las dietas y el ejercicio.
49. El sabor del vino
¿Qué relación tienen los geólogos con los vinicultores? En apariencia se trata de dos profesiones muy distantes. Sin embargo, con la ayuda de los geólogos se ha esclarecido por qué dos vinos elaborados con la misma variedad de uva y el mismo procedimiento pueden tener un gusto diferente.
Durante mucho tiempo se creyó que las propiedades de un vino eran atribuibles a la tierra en donde se sembraban los viñedos, pero la capa superficial de tierra tiene tan sólo un metro de espesor y las raíces de la viña pueden alcanzar hasta diez metros de profundidad. Lo que se encuentra a ese nivel es lo que le confiere el sabor peculiar a los frutos de cada viñedo, cuando lo absorben las raíces de la planta. Los vinicultores franceses conocen esto, desde hace mucho tiempo, como terroir, término que alude a las sustancias que resultan de la disolución del profundo lecho de piedra por el agua, el dióxido de carbono y los ácidos orgánicos.
Es curioso ver cómo se mezclan y confunden los términos científicos que emplean los geólogos y también los más sofisticados sommeliers. Los especialistas han encontrado, por ejemplo, que un subsuelo de lava basáltica explica que el vino tenga «taninos aterciopelados y sabor a cereza y casís”; la arenisca con ceniza volcánica da origen a un vino con «taninos jóvenes y firmes, mezclados con un sabor ahumado a moras»; el subsuelo que contiene sedimentos de arrastre de arroyos produce vinos con “taninos firmes y sabor terroso de zarzamora y hierbas».
No cabe duda de que estas investigaciones son muy útiles para los fabricantes de vino. Pese a todo, aunque la ciencia ha develado que las sutilezas del sabor de un vino se deben, de manera conjunta, a la variedad de las uvas, el terroir y la técnica de elaboración, el buen o mal gusto que provoca un vino al catarse es algo muy personal, ligado a la fisiología gustativa de cada persona.
50. Orcas y turismo
De acuerdo con nuevas investigaciones, el turismo ha afectado a las ballenas asesinas. Los estudios indican que tal vez los botes de los turistas observadores de orcas hacen demasiado ruido, de tal forma que estos mamíferos han tenido que modificar sus llamados de comunicación.
Grabaciones hechas durante los últimos tres años, después del boom de la observación de las ballenas frente al estado de Washington, en Estados Unidos, mostraron que ahora las orcas alargan su sonido característico cerca de un 15 por ciento cuando los botes se acumulan alrededor de ellas.
Los registros efectuados hace algunos años, cuando había menos embarcaciones de turistas, no mostraban ninguna relación entre la duración del llamado y la presencia de las naves. Al parecer, que los botes sigan a las ballenas no interfiere con la comunicación animal hasta que el número de motores aumenta demasiado y se genera un ruido excesivo.
De manera natural, las personas ajustan sus voces para ser escuchados sobre un ruido de fondo; en realidad, las recientes investigaciones sugieren que los animales actúan de la misma manera. Por ejemplo: los pájaros que viven cerca de zonas donde hay mucho tránsito tienden a cantar a un volumen mayor.
En el estudio enfocado en las orcas, el equipo analizó grabaciones de tres grupos de ballenas relacionadas por línea materna. En ellos, todos los integrantes parecían quedarse al lado de la madre; aún más, se observaron machos de 30 años de edad que seguían en el conjunto. Cada una de estas manadas tiene un llamado distintivo, que ocupa más de la mitad de las vocalizaciones de las orcas; además, este sonido puede coordinar a los individuos del grupo a distancia.
Los científicos señalan que los llamados de cada uno de los grupos estudiados pueden describirse como un silbido de tren, el maullido de un gatito y una flauta de émbolo. Al comparar la duración de estas comunicaciones, con y sin la presencia de los botes, en grabaciones de 1977 a 1981, 1989 a 1992 y 2001 a 2003, reconocieron diferencias sólo en este último periodo.
Durante la década de 1990 el número promedio de botes alrededor de una manada de ballenas era de cinco, mientras que ahora es de 22, lo que explica la diferencia en la comunicación de estos mamíferos. El descubrimiento es digno de atención porque, si bien es importante que las personas conozcan a estos animales y así aprendan a respetarlos, también es necesario considerar lo que el turismo masivo puede generar en estos y otros habitantes de nuestro planeta.