Las máquinas del tiempo pueden parecer a estas alturas un recurso demasiado manido en el mundo de la ciencia ficción, pero que manejado con inteligencia nos pueden seguir brindando grandes momentos. Todos hemos fantaseado con la idea de disfrutar de una, aunque sólo fuese por un par de días, y a renglón seguido nos hemos tenido que recordar que dichos artilugios no existen más que en las novelas y las películas. Pero nos equivocábamos, la ciencia ha demostrado de forma incontrovertible que las máquinas del tiempo no sólo existen sino que son baratas y están a disposición de cualquiera.
A estas alturas usted debe pensar que le tomo el pelo, no es así. Lo que sí reconozco es que estas máquinas baratas aunque permiten el viaje tienen algunas limitaciones serias, como por ejemplo sólo viajar hacia el pasado. Pero basta de demoras, para realizar el viaje espere a que sea de noche, se puede hacer de día, pero resulta mucho más limitado. Si puede aléjese de la contaminación lumínica de la ciudad y utilizando sus máquinas del tiempo integradas de serie, quiero decir sus ojos, mire al cielo. Tal vez piense que no está ya viajando en el tiempo, pero se equivoca. La luz de las estrellas que está viendo es antigua, muy antigua. De hecho muchos de los objetos que se observan seguramente hace mucho que ya no existen, usted está viendo el pasado.
Todo se basa en una propiedad fundamental de la naturaleza, la luz no es instantánea, sino que viaja a 299792 km por segundo. Esta velocidad puede parecer grande, tan sólo necesita 1,3 segundos para llegar desde la Luna a la Tierra, pero el universo es inhumanamente mayor. Si intentásemos entablar una conferencia con un astronauta situado en la superficie de la Luna nos sucedería algo similar a lo que ocurre cuando entablamos una conversación telefónica intercontinental, las palabras tardan en llegar. Lo que nos diga el astronauta no puede alcanzar nuestros oidos antes de 1,3 segundos, lo cual no es mucho, pero la Luna está ridículamente cerca de la Tierra.
El Sol está algo más lejos, a 150 millones de kilómetros, lo que significa que su luz tarda en llegarnos desde su superficie unos 8 minutos. En este momento el viaje en el tiempo comienza a tomar forma. El Sol que vemos en un momento dado es el Sol de hace 8 minutos. Si de repente ocurriese un cataclismo cósmico y el Sol explotase nosotros seguiríamos disfrutando ignorantes de 8 minutos de gracia, tomando en la playa de un Sol que hace 8 minutos dejó de existir.
Pero pongámonos serios, para que conformárse con viajar 8 minutos al pasado si nuestros ojos nos permiten ir mucho más allá. Saturno está a una hora y pico en el pasado y el Voyager 1, el objeto fabricado el hombre que más lejos ha llegado se encuentra a medio día de distancia. ¿Pero nos vamos a quedar en días pudiendo ir años hacia el pasado? La luz de la estrella maś cercana al Sol, Proxima Centauri, que hoy nos llega inició su viaje hace 4.2 años. 
La luz que vemos hoy proveniente del centro de la Vía Lactea, nuestra galaxia, nuestro familiar Camino de Santiago, se originó hace 28000 años. En esa época en la Tierra estábamos en la edad de piedra, en el paleolítico. El cluster galáctico más cercano, visible con un telescopio de juguete, está a 60 millones de años luz, en ese tiempo eramos monos de unos 40 centímetros de alto.
Pero todo esto siguen siendo bagatelas, ¿Qué son unos meros 60 millones de años si podemos ver el principio del universo mismo? Afortunadamente no se necesita ningún equipo sofisticado para realizar la observación. Situese frente al televisor, elija un canal en el que nadie emita y fíjese en el ruido. Una parte significativa de ese ruido corresponde a lo que técnicamente se denomina radiación de fondo de microondas, lo que no es son más que los restos del bang del Big Bang que creo el universo entero. Cuando usted no consigue sintonizar ningún canal en su televisión, está obsevando los restos del destello de una explosión acaecida hace 13700 millones de años, una explosión que creo la vida, el universo y todo lo demás.
P.D. Por supuesto el autor de este blog no se hace responsable de las consecuencias que le pueda acarrear que sus familiares o amigos lo encuentren alelado mirando una televisión no sintonizada.
sábado, 30 de junio de 2007
Universo y máquinas del tiempo
lunes, 25 de junio de 2007
El código genético es universal (o casi)
A pesar de la insistencia de los medios de comunicación generalistas los investigadores no han puesto en marcha numerosos proyectos genoma para descifrar distintos códigos genéticos. El código genético fue descifrado por Khorana, Holley y Nirenberg y en 1968 se les concedió el premio Nobel por tal azaña. Este código universal, es compartido con sutiles diferencias por todos los seres vivos del planeta, desde las bacterias a las plantas pasando por los seres humanos. Esta es de hecho una de las principales evidencias de que toda la vida forma una gran familia. ¿Pero hay realmente un código dentro de las células? ¿Y quién descodifica qué?
Para entender qué es el código genético hay que empezar por ver las células como fábricas complejas formadas por millones de máquinas más pequeñas. Estas máquinas moleculares cumplen diversas funciones: calderas, fotocopiadoras, escobas, cadenas de transporte, etc. Esas máquinas moleculares son las proteínas y cada una cumple una función específica dentro de la fábrica celular.
Estamos acostumbrados a que las máquinas que creamos estén compuestas por piezas creadas ex profeso, por ejemplo, cada modelo de automóvil va equipado con unos faros con una forma exclusiva. Pero esto es caro como todos bien sabemos. Las máquinas celulares son más económicas y lo consiguen utilizando piezas estándar, como las construcciones del Lego. Existen unas cuantas piezas llamadas aminoácidos y todas están compuestas por los mismos. Tan sólo hay 20 aminoácidos naturales y mediante combinaciones de los mismos se crean todas las máquinas protéicas de los seres vivos. La mayor diferencia con el Lego es que los aminoácidos están engarzados en una cadena como las cuentas de un collar no montados unos encima de otros.
¿Y qué tiene que ver la genética y el dichoso código con todo esto? Ya hemos visto que estamos formados por máquinas protéicas, pero ¿cómo saben las células cómo construirlas? ¿Dónde están los planos? Cada célula tiene un juego completo con los planos de todas las máquinas necesarias para construir al ser vivo, eso es el genoma. El genoma es un libro escrito con tan sólo 4 letras (A, C, T y G) también conocidas como nucleótidos. Este libro del genoma está compuesto por capítulos, cada capitulo es un gen y cada gen es el plano para hacer una proteína completa.
Recapitulemos empezando por el genoma. El genoma contiene, en el núcleo de cada célula, los planos completos para construir al ser vivo. En el caso de los seres humanos estos planos están compuestos por unos 3000 millones de letras. Para cada máquina necesaria hay un capítulo, un gen, en el genoma. Pero, ¿si hemos dicho que el genoma está escrito con 4 letras como es posible que codifique máquinas que están formadas por 20 piezas distintas? Cada posición del genoma podría codificar sólo para 4 aminoácidos distintos, ¿como consigue codificar los 20? Utilizando 3 posiciones, por ejemplo la combinación TCT significa Serina. Es decir, para saber como construir una proteína hay que leer la secuencia de letras del gen de tres en tres, como si se tratase de palabras, cada una de estas palabras de tres letras codifica para uno de los 20 aminoácidos. ¿Y por qué tres y no dos o cuatro? Porque es el número mínimo de posiciones necesario para codificar 20 palabras con tan solo 4 letras, con 1 o dos posiciones no se podría escribir 20 palabras distintas y 4 posiciones serían un derroche. El código genético es la tabla de correspondencias entre las palabras de tres letras con las que están escritos los genes y las 20 piezas que forman todas las proteínas de los seres vivos.
Sorprendentemente esta inteligente solución al problema es universal, es decir, todos los seres vivos utilizan la misma tabla de códigos para convertir los genes en proteínas desde los colibrís a las bacterias. Esto hace posible que si se introduce el gen de la insulina humana en una bacteria, este minúsculo bichito sea capaz de decodificar las instrucciones del gen humano sin problemas de traducción. La razón de esta coincidencia del códigos es clara, el código se originó y se fijó para siempre antes de que los linajes evolutivos de las bacterias, los colibrís y los pinos se separasen. El código genético se fijó poco después de la formación de la tierra y se ha mantenido prácticamente sin cambios en todos los seres vivos que han vivido durante los 3500 millones de años posteriores. ¿Y si el código ya está claro qué pretenden los proyectos genoma? Averigüar las instrucciones, el genoma, para construir todas las máquinas que hacen funcionar a los seres vivos. En el caso del genoma humano ya las tienen, pero esto es otra historia que será contada en otra ocasión.
sábado, 23 de junio de 2007
Altruismo y neuronas
Puede que alguna vez se haya preguntado si cuando la gente da algo a una buena causa lo hace porque ayudar a los demás o por obtener un reconocimiento social. Esta duda es lugar común y alimenta interminables y acaloradas discusiones de sobremesa. La conclusión a la que debe haber llegado después de embarcarse en estas ociosas tertulias es que la cuestión quedará para siempre sin resolver, tal y como ya quedó el asunto del sexo de los ángeles. Pues nada más lejos de la realidad, sí se puede saber porqué estamos dispuestos a dar dinero para ayudar a los demás, y no solo eso, los motivos pueden incluso fotografiarse. Si ahora piensa que los impulsos que nos guían no se pueden fotografiar está profundamente equivocado.
Pero, empecemos por el principio. Todo esto esto viene a colación por un estudio publicado en la revista Science en su número del 15 de Junio de 2007 . El trabajo se centra en un experimento en el que a 19 sujetos se les da dinero, se les quita mediante impuestos o se les condece la oportunidad de donarlo. En los dos últimos casos el destino de la ganancia no está en el bolsillo del sujeto sino en una organización benéfica que lucha por el bien común. La novedad del asunto estriba en que estos secillos intercambios económicos se llevan a cabo en el interior de un equipo de resonancia magnética fucional. Esta máquina es capaz de fotografiar los pensamientos o al menos los lugares en los que estos pensamientos están teniendo lugar.
Cuando usted se concentra en una actividad intelectual e incluso cuando está viendo la televisión su cerebro trabaja sin descanso. Dependiendo del problema a resolver distintas áreas del cerebro tienden a activarse. Por ejemplo cuando está hambriento y consigue incarle el diente a un apetitoso helado varios núcleos cerebrales se activan y es esa activación la que le produce el estado de bienestar asociado al helado. Uno de los núcleos más importantes a este respecto es el nucleo accumbens. Este pedacito de gelatina localizado en el centro de su cerebro se activa, por ejemplo, cuando usted bebe, come u observa el cuerpo del un notable miembro del sexo opuesto. Es decir, que cualquier cosa que nos da placer activa este núcleo, o mejor deberíamos decir que las cosas que nos dan placer lo hacen porque activan este núcleo.
¿Y que tiene que ver todo esto con el cochino dinero? Pues que al parecer el dinero es tan cochino como el jamón de jabugo y tanto el primero como el segundo tienen la capacidad de activar la dichosa palanca del placer. Cuando usted saborea el jamón las neuronas del accumbens comienzan a activarse sin cesar y lo mismo hacen cuando el cochino dinero va a parar a su bolsillo. Es decir que tanto el uno como el otro son capaces de activar el núcleo accumbens y mediante ese mecanismo nos causan una sensación placentera. ¿Podemos detectar esa activación neuronal? Sí, la resonancia magnética funcional es capaz de detectar el incremento en el consumo de oxígeno que se produce al activarse las neuronas más de lo normal. Es decir, si le damos a alguien un buen bocadillo de jamón y estudiamos su patrón de actividad neuronal mediante resonancia magnética funcional observaremos el placer que eso le provoca como una mancha de activación neuronal en el accumbens.
Y este es el sistema que se ha utilizado para decidir si somos genuínamente altruístas o si por el contrario lo que nos gusta es dar dinero para que la gente sepa lo buenos que somos. ¿Nos alegra contribuir al bien común o somos generosos simplemente para obtener a cambio reconocimiento social? Recordemos que en el segundo párrafo habíamos dejado a 19 individuos realizando diversas transacciones económicas. ¿Que pasaba por sus cabezas cuando se les daba dinero y cuando lo donaban a causas benéficas? Lo primero que se ha verificado una vez más es que cuando a alguien se le da dinero el núcleo accumbens y otras regiones relacionadas con el placer se activan. Ya hemos dicho que esto no es sorprendente, nos gusta que nos den dinero, pero sirve como control. ¿Se activa la región cuando a los sujetos se les exige un pago para contribuir a una causa solidaria? La respuesta es sí. Al parecer sí somos genuínamente solidarios, nos gusta ayudar a los demás aunque sea a costa de nuestro beneficio. Los individuos que contribuyen a al bien común experimentan una sensación placentera.
Ahora bien, esto no es todo. No todos los sujetos sufren la misma activación, los hay más y menos altruistas. Los que presentan más actividad en el accumbens dan el doble de dinero que los egoistas que no sienten tanto bienestar al pagar el impuesto para la mejora social.
¿Afecta que los demás sepan lo buenos que somos? Sí, afecta. Cuando el dinero se da de forma voluntaria, es decir no se les quitaba a los sujetos sin más como en el caso anterior, sino que se les daba la opción de dar o no dar la activación era mayor. Sentimos más bienestar si contribuimos al bien común de forma voluntaria. Nos gusta que a los demás les vaya bien, pero nos gusta más todavía si nos queda claro que les va bien gracias a nosotros.
No es que el resultado del experimento económico me sorprenda muchísimo, pero me maravilla que este tipo de preguntas obtengan respuesta, que podamos saber que siente la gente, que hayamos encontrado la región cerebral responsable del placer, que podamos cuantificar el bienestar que alguien siente haciéndole una fotografía a su cerebro. Nunca sabremos cual es el sexo de los ángeles, pero a pesar de lo que pensamos en un principio sí podemos ver que le pasa por la cabeza a alguien que se comporta de forma altruísta.
