Anna Atkins

Anna Children fue una botánica y fotógrafa nacida en 1799 en Tonbridge, Kent (Reino Unido). Dada la temprana muerte de su madre, fue criada por su padre, el químico, minerólogo y zoólogo John George Children, quien le inculcó una educación científica.

En 1825 se casó con el comerciante John Pelly Atkins y se trasladó a Halstead (Reino Unido), donde desarrolló su interés por la botánica recolectando, secando y almacenando multitud de plantas en una serie de herbarios.

En 1839 asistió a la presentación en la Royal Society del invento de William Henry Fox Talbot: los “fotogramas” o imágenes fotográficas hechas sin cámara, que se lograban situando un objeto sobre un folio de papel sensible a la luz y dejándolo expuesto al sol. En 1842, el astrónomo y químico John Frederick William Herschel mejoró esta técnica mediante el proceso llamado “cianotipia”.

Atkins utilizó la cianotipia para elaborar imágenes fotográficas de algas que había recolectado en la costa del sudeste de Inglaterra. Lo hacía untando una hoja de papel con una solución de sales de hierro y dejándola secar. A continuación, situaba un alga sobre el papel, lo comprimía bajo un rectángulo de vidrio y lo exponía a la luz solar durante quince minutos. Luego lavaba el folio expuesto con agua, lo que llevaba a que la parte descubierta del papel adquiriera un color azul intenso. Así, la parte ocupada por el alga proporcionaba un dibujo en negativo en color blanco crema.

El trabajo empezó a publicarse en 1843 en fascículos titulados “British Algae: Cyanotype Impressions”, incluyendo 389 fotogramas y terminó convirtiéndose en el primer libro ilustrado con imágenes fotográficas.

En 1853 se publicó “Cianotipos de helechos británicos y extranjeros” y en 1854, “Cianotipos de plantas con flores y helechos británicos y extranjeros”, cuya autoría Atkins compartió con su amiga Anne Dixon, que había sido educada junto a ella por su padre.

En 1865, Atkins donó sus herbarios al Museo Británico. Murió en Halsted Place (Reino Unido) en 1871.

La flecha del tiempo

Tenemos asumido que no podemos desplazarnos adelante y atrás en el tiempo como hacemos en el espacio, pero las leyes de la física sí pueden. Así nos encontramos con la paradoja de “la flecha del tiempo”, que trata de dilucidar si éste tiene un único sentido, como parece cuando observamos la naturaleza.

La segunda ley de la termodinámica presenta un comportamiento asimétrico, como el del tiempo en nuestra experiencia. Si cambiáramos el signo del tiempo en las ecuaciones de esta ley, veríamos que la entropía (el "desorden") disminuiría, lo cual no sucede. Dicha ley, por tanto, marcaría un único sentido en la flecha del tiempo.

La hipótesis cosmológica estudia el Big Bang: la expansión del universo y la formación de estrellas y planetas, que con su consecuente aumento de entropía muestra el mismo sentido de la flecha del tiempo desde justo después del inicio.

En la física relativista, Einstein estudió casos con distintos observadores, como en el ejemplo del piloto de una nave que se aleja de la Tierra a una velocidad cercana a la de la luz, y mientras que él no envejece cuando vuelve a casa han pasado años. Pero en ningún caso podría suceder lo contrario, lo que nuevamente indicaría un único sentido en la flecha del tiempo.

En la mecánica cuántica, la ecuación de Schrödinger comprende ambos sentidos del tiempo. Básicamente, establece que un sistema puede encontrarse en varios estados y, mientras no se observe, se halla en una superposición de ellos. Es imposible saber previamente lo que va a suceder (encontramos un ejemplo en el experimento “el gato de Schrödinger”) y esto parecería indicar un único sentido en la flecha del tiempo. No obstante, en el campo cuántico nadie ha demostrado que la entropía disminuya hacia el pasado y aumente en el futuro, lo que podría posibilitar más de un sentido.

Lo cierto es que no existe un consenso en la comunidad científica, pero el argumento más aceptado para definir la flecha del tiempo hoy parece ser la hipótesis cosmológica y su aumento sostenido de la entropía del universo, según el cual, todo parece indicar que la dirección es única.

Si alguien se encuentra especialmente interesado en el tema, recomiendo el libro “La flecha del tiempo”, Número 8 de la colección “Un paseo por el Cosmos”, distribuida por RBA, de National Geographic.

Las especies invasoras

Se considera especie invasora toda aquella que ha sido introducida por el ser humano, ya sea de forma intencionada o accidental, en un nuevo ecosistema más allá de su área de distribución natural, en el que ha sido capaz de establecerse y proliferar convirtiéndose en una amenaza para sus habitantes autóctonos, que al no poder competir con ellas pueden verse desplazados o incluso extinguirse. Esto es debido a que las especies invasoras pueden producir cambios sustanciales en la composición, la estructura y los procesos de los ecosistemas.

Además, las especies invasoras pueden afectar a la economía, especialmente en ganadería y agricultura y a la salud humana a través, por ejemplo, de mosquitos que actúan como vectores de enfermedades.

Se trata de uno de los principales problemas medioambientales y se caracteriza por ser la segunda causa de pérdida de biodiversidad mundial. En España, el Real Decreto 630/2013, de 2 de agosto regula el Catálogo Español de Especies Exóticas Invasoras. Entre los más importantes ejemplos a nivel nacional encontramos animales como la tortuga de florida (Trachemys scripta elegans), el visón americano (Neovison vison) o insectos como la avispa asiática (Vespa velutina) o el mosquito tigre (Aedes albopictus). También tenemos plantas como la caña (Arundo donax) o el plumero (Pennisetum setaceum).

Las medidas a tomar ante esta problemática son sobre todo de prevención, como prohibir la introducción o importación de especies potencialmente invasoras, ya que una vez asentadas su control es costoso y su erradicación complicada.

En el caso de una detección temprana y una vez estudiado el caso, puede considerarse la extracción de los individuos. En el caso de una detección tardía, podría ser necesaria la erradicación, aunque no siempre es posible y en ocasiones se toman medidas de control de carácter químico (como el uso de pesticidas), físico (como la extracción directa) o biológico (como la introducción de los “enemigos” naturales de la especie invasora).

La UICN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza) dedica grandes esfuerzos a la lucha contra la problemática de las especies invasoras.

Se descubren 200.000 nuevos patógenos

Una expedición científica ha descubierto 200.000 nuevas especies de patógenos en los océanos. La relevancia de esto viene dada por el importante papel que los microorganismos tienen en la absorción del dióxido de carbono emitido a la atmósfera por actividades humanas.

La expedición Tara recorrió todos los océanos del globo entre 2009 y 2013 encontrando doce veces más virus que los descubiertos hasta la fecha y dilucidando que éstos se localizan en cinco zonas diferenciadas: los Océanos Ártico y Antártico, las aguas superficiales y templadas próximas a los trópicos, las capas intermedias a profundidades de entre 150 y 1.000 metros y las zonas más profundas hasta alcanzar el fondo oceánico. La expedición española Malaspina colaboró entre 2010 y 2011 en la obtención de estos datos.

Al contrario de lo que sucede con la mayoría de los seres vivos, cuya diversidad es mayor conforme más cerca se esté del ecuador y menor a medida que nos aproximamos a los polos, en el caso de los virus una de las zonas con mayor diversidad son precisamente las aguas del Océano Ártico, que además es el que está sufriendo los cambios más veloces como consecuencia del cambio climático.

Se estima que en el caso de hasta el 90% de los virus encontrados se desconoce el tipo de organismos al que infectan. Y menos de un 1% se han cultivado en laboratorios con el fin de conocer sus propiedades.

Hoy, el proyecto cuenta con 150 científicos de más de 30 países cuyos esfuerzos pretenden mejorar nuestra comprensión de la diversidad biológica y en concreto de los microorganismos en el medio oceánico.

Esther Lederberg

Esther Lederberg fue una microbióloga y pionera en genética bacteriana nacida en 1922 en Nueva York (Estados Unidos), donde se graduó en Bioquímica en Hunter College en 1942. 

Finalizó el Máster en Genética en la Universidad de Stanford (California, Estados Unidos) en 1946, año en que también se casó con el biólogo Joshua Lederberg, que en el futuro se llevaría gran parte del reconocimiento por el trabajo realizado conjuntamente con su mujer y de quien se divorciaría en 1966.

En 1950 defendió en la Universidad de Wisconsin (Wisconsin, Estados Unidos) su tesis doctoral: “Control genético de mutabilidad en la bacteria Escherichia Coli”. En ese mismo año, Lederberg logró aislar el "bacteriófago ג" (lambda) o "fago ג", un virus que infecta a Escherichia Coli y cuyo comportamiento hasta entonces era desconocido.

Los bacteriófagos son virus capaces de infectar bacterias y reproducirse en su interior. Sin embargo, el fago ג en lugar de multiplicarse, incorpora su material genético al cromosoma bacteriano y va pasando de generación a generación sin causar daños (ciclo lisogénico). Ante situaciones límite como la escasez de nutrientes, produce partículas víricas que terminan causando lisis (ruptura) y la muerte de la bacteria, liberando virus que infectarán nuevas células (ciclo lítico). Las conclusiones que Lederberg obtuvo de su trabajo permitieron demostrar la transferencia horizontal de genes, muy relacionada con la resistencia bacteriana a los antibióticos.

En años posteriores, Lederberg realizó muchas otras aportaciones como la técnica de replicación de placas bacterianas o el descubrimiento del factor de fertilidad.

En 1974 fue nombrada directora del Centro de Referencia de Plásmidos de Stanford. Se retiró en 1985.

Lederberg murió en 2006 en Stanford. Se elaboró una Memorial Website dedicada en la que se reunieron testimonios destacando su alta dedicación e implicación, que rara vez se tradujeron en el reconocimiento merecido.

La UICN

La UICN o Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, con sede en Gland (Suiza) es una organización internacional creada para proteger la naturaleza y conservar sus recursos.

Fue fundada en 1948 en Fontainebleau (Francia) con el nombre de International Union for the Protection of Nature y está constituida por Estados soberanos, agencias gubernamentales y organizaciones de más de 170 países. En ella, 13.000 expertos se organizan en comisiones que estudian aspectos como el derecho ambiental, las áreas protegidas, la gestión de los ecosistemas o la educación y la comunicación.

La UICN es la única organización ambiental con estatus de Observadora en las Naciones Unidas, lo que le confiere una gran responsabilidad. Sus miembros se reúnen cada cuatro años en el Congreso Mundial de la Naturaleza de la UICN para acordar prioridades y asentar el programa de trabajo, además de concretar importantes acuerdos ambientales como el Convenio sobre la Diversidad Biológica o la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres.

En 1964 se creó la Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN, que estudia el estado de conservación de cada especie a nivel global. Proporciona información sobre el tamaño de la población, hábitat, amenazas y acciones de conservación y comprende nueve categorías: sin evaluar, datos insuficientes, preocupación menor, casi amenazada, vulnerable, en peligro de extinción, en peligro crítico de extinción, extinta en estado silvestre y extinta. En el último estudio realizado, de las 98.512 especies estudiadas (cantidad que se espera incrementar a 160.000 para 2020) se detectaron más de 27.000 en riesgo de extinción, lo que supone más de un 27% del total.

En 1988 se fundó el Comité Español de la UICN, encargado de gestionar programas y actividades de la UICN en nuestro país.

Las leyes de Clarke

Arthur C. Clarke (1917-2008) fue un científico, divulgador y escritor de ciencia ficción británico que formuló tres leyes sobre el avance científico:

1-. Cuando un científico distinguido pero de edad avanzada afirma que algo es posible, casi con toda seguridad está en lo cierto. Cuando afirma que algo es imposible, muy probablemente se equivoca.

2-. La única manera de descubrir los límites de lo posible es aventurarse un poco más allá de dichos límites, en lo imposible.

3-. Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia.

Clarke introdujo la primera ley en el ensayo “Peligros de la profecía: la falta de imaginación”, incluido en su libro de 1962 "Perfiles del futuro" y de ella se derivó la segunda. La tercera ley, la más conocida de las tres y habitual en las obras de ficción, se integró en la revisión del mismo ensayo, publicada en 1973.

Son muchos los científicos que a raíz de la tercera ley inciden en la importancia de la divulgación para constituir una sociedad bien informada y con espíritu crítico. Especialmente relevante resulta el ámbito de las nuevas tecnologías, cuyo funcionamiento es desconocido por gran parte de la población, que se limita a aceptarlo sin más.

El escritor y matemático italiano Carlo Frabetti pensaba en esto cuando propuso en 2008 una cuarta ley: “la gente se acostumbra fácilmente a lo que parece magia, sin preocuparse por entender cómo funciona”. Publicada en su blog, “La ciencia es la única noticia”, Frabetti reflexiona a partir de ella sobre la propagación de las pseudociencias en un mundo tan tecnológico como el actual. En sus palabras: “A quienes la ciencia les parece magia, la magia (el pensamiento mágico) puede parecerles ciencia (pensamiento racional)”.

La escala de Kardashov

En 1964, el astrofísico soviético Nikolái Kardashov propuso un sistema para clasificar a una civilización en relación al aprovechamiento de los recursos energéticos que permite su tecnología. Se trata de la Escala de Kardashov, que establece tres hipotéticas clases diferentes de civilizaciones:

*Tipo I: civilizaciones planetarias. Tienen la posibilidad de utilizar todos los recursos energéticos de su planeta de origen. Se caracterizan por una aplicación a gran escala de la energía de fusión, la utilización de antimateria o la energía renovable.

*Tipo II: civilizaciones estelares. Pueden utilizar todos los recursos energéticos de su estrella y de su sistema planetario. Poseen técnicas similares a las civilizaciones de Tipo I, pero aplicables en otros mundos y estructuras como la Esfera de Dyson, construidas alrededor de una estrella para aprovechar su energía.

*Tipo III: civilizaciones galácticas. Tienen la capacidad de utilizar todos los recursos energéticos de su galaxia con métodos similares a la Tipo II, pero interveniendo en diferentes estrellas. Además, son capaces de obtener energía de un agujero negro supermasivo, que se piensa se encuentran en el centro de la mayoría de las galaxias.

Tomando como unidad el Tipo I, en 1973 el astrofísico Carl Sagan estimó una puntuación de 0,7 para la civilización humana: aunque nos servimos de gran parte de los recursos ofrecidos por este mundo, aún nos queda mucho por descubrir y aprovechar dentro de sus fronteras. El físico teórico Michio Kaku considera que todavía estamos a un siglo o dos de alcanzar el Tipo I.

Aunque algunos consideran irrelevante la clasificación de hipotéticas civilizaciones extraterrestres tan avanzadas que nos resultarían imposibles de comprender y cuyo comportamiento por tanto no podríamos predecir, la Escala de Kardashov es utilizada por científicos del Instituto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) en la búsqueda de vida más allá de la Tierra.

Alan Turing

Alan Turing fue un matemático, criptógrafo y científico de la computación nacido en 1912 en Maida Vale (Londres, Inglaterra).

En 1939 empezó a trabajar como criptoanalista para el servicio secreto británico en el desciframiento de la máquina criptográfica alemana “Enigma”, que tenía tres componentes : un teclado, una unidad modificadora con varios rotores y un tablero para mostrar la letra cifrada. Cada rotor tenía veintiséis contactos eléctricos y cada letra correspondía a una posición diferente de estos rotores.

Turing trabajó junto a varios colaboradores en “Victory”, un dispositivo electromecánico que ayudó a descifrar algunos mensajes estudiando los rotores y su correspondencia con las letras, con atención a palabras que se pensaba estarían incluidas en el mensaje.

Turing participó personalmente en la descodificación de los submarinos alemanes en el Atlántico Norte, lo que se considera acortó la guerra al menos un año, salvando millones de vidas.

Tras el conflicto, el gobierno británico lo desmanteló todo y lo clasificó como secreto de estado durante décadas.

Alan Turing murió por intoxicación cianhídrica en 1954, tras ser condenado por homosexualidad y obligado a someterse a una castración química.

Fue exonerado en 2013, cuatro años antes de que se aprobara la “Ley de Turing”, que perdonó póstumamente a miles de condenados por homosexualidad en el Reino Unido.

Hoy, a Turing se le reconocen muchas aportaciones como la morfogénesis (proceso biológico que conlleva que un organismo desarrolle su forma) o el Test de Turing (en inteligencia artificial, trata de determinar si un programa informático presenta inteligencia, lo que demostraría respondiendo a varias preguntas sin delatarse como una máquina, logro que hasta la fecha no se ha conseguido). Pero su legado más importante son sin duda las “Máquinas de Turing”, las cuales sentaron las bases teóricas que posibilitaron la existencia de nuestros “ordenadores” actuales.