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MARZ02004 5,50EUR0

Edición esooñolo

de

SCIENTIFIC AMERICAN

I

ATOI'{OS DELESPACIO Y DEtTIEt'fP

BASES IqOIECUIARES DErA ESQUIZOFRENTA 3i

ETNOCUMATOTOGTA DEr9ú-ANDES ':

tA PRII'IERA DEI{ANO CATCUTADORA DESINCRONIA PERDIDA ENtOSECOS|STEI'|AS

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Galaxias encolisión

IENCIA Edición

espoñolo

-Monteneg IourdesVerdes ro Laimagen deununiverso estático e i n m u t a bdl e i s t am u c h do el a r e a l i d a d . que Lasgalaxias sonsistemas cambiantes sufrentransformaci0nes espectaculares debido a la interacción entreunasv otras.

de

SCIENTIFIC AMERICAN Marzode2004 Número 330

3 Hnc¡... 5 0 ,100y 1 5 0a ñ o s .

26 Bases moleculares delaesquizofrenia DanielC.Javitt y JosephT.Coyle

4 Apurur¡s Horticultura... Física... Biología... ía... Geocronolog Mecánica... Astronomía.

34 Crtrucrn v Socrrolo

G r a c i aasu n am e j ocr o m p r e n sdi óen los m e c a n i s mdoes e ñ a l i z a cci ó en rebral e nl o sp a c i e n t e s q u i z o f r é n i c o s e s t á na p a r e c i e nnduoe v oesn f o q u e s y p e r s p e c t i vt earsa p é u t i ceassp e r a n z a d o r a s .

40

Sistemas deidentificació porrad¡ofrecuencia

Aculturación deiday vuelta, lconografía novohispana enEspaña... Gontaminación, Depuración biológica degases.

38 D¡crRcR Elfondodelmarondulado.

Boy Want Yahabituales ensistemas de s e g u r i d ya d c a b i n at e slefónicas, l a se t i q u e t adsei d e n t i f i c a cpi óonr r a d i o f r e c u e snecci ao n j u g ac n on unidade l esc t o r ansa r ar e a l i z a r n u m e r o sporso c e s o h sa s t a h o r a confiado a sl e s f u e r zhou m a n o .

Ladivisión sexual enQatalhiiyük lan Hodder E lm a y opr o b l a dnoe o l í t i ccoo n o c i d o n o sr e v e laal g u n acsl a v esso b r e los p a p e l eqsu ec o r r e s p o n daí caand as e x o e nl a ss o c i e d a daegsr í c o l a sr c a i c a s

86 DELArísrcR CunrosroRnEs Estrellas delasnieves, porJean-Michel Courty y Edouard Kierlik

6 historia Lacuriosa delaprimera calculadora demano CliffStoll "Curta" y fueprovidencial Sellamaba parasuinventor cuando sevio deconcentración nazi. enuncampo

88

uRruuÁrrcos Jureos [a teoría matemática delaconsonancia, porJuanM.R.Parrondo

58 Atomos delespacio y deltiempo

1t2

a3

I

IeeSnolin y eltiempo Percibimos elespacio como si perosi lateoría fueran continuos, dela gravedad fueracorrecta, cuántica debucles por discretos. formados elementos estarían

g0 Lrenos Evolución, delevolucionismo... Biotecnología... Misiones espaciales.

Pérdida desincronía enlosecos¡stemas DanielGrossnan Conel adelanto delastemperaturas primaverales, lasespecies interdependientes pierden denumerosos ecosistemas l asi n cro n ía .

77 Etnoclimatología delosAndes y MarkA. Cane Benjamin S.0rlove,JohnC.H.Chiang pone Unestudio convergente dediferentes disciplinas demanifiesto queloscampesinos elfundamento científico delmétodo delosAndes para predecir siguen el carácter dela estación delluvias.

r

96 Av¡ruruRns PRoBLEMÁTrcAS Verificación decircuitos, porDennis E.Shasha

DE ESTE NUMERO

COLABORADORES

Asesoramientoy traducción:

IENCIA

Luis Bou: In curiosa historia de la primera calculadora de mano y Aventurasproblemáticas;EsfebanSantiago:Basesmolecularesde la esquizofrenia;JoséManuel García de 1aMora: kt división sexual en Qatalh(tyüki Ramón Pascual: AÍomos del espacío y del tiempo; JoandoménecRos: Pérdida de sincronía en los ecosistemas;Manuel Puigcerver:Etnoclimatologíade los Andesi J. Vilardell: Hace ., Apunfes v Cuiosidades de la física

DIREcToRGENERALJosé M.' Valderas Gallardo DrREcroRAFrNAr.¡crcnePilar Bronchal Garfella EDIcIoNEs Juan Pedro Campos Gómez Laia Torres Casas pRoDUccróNM.a Cruz Iglesias Capón Bernat Peso Infante sECRETARÍA Purificación Mayoral Manínez ADMINISTRAcIóNVictoria Andrés Laiglesia suscRrpcroNEsConcepción Orenes Delgado Olga Blanco Romero ¡¡tt¡. Prensa Científica, S. A. Muntaner, 339 pral. 1.a 08021 Barcelona (España) Teléfono 934 143 344 Telefax 934 145 413 www.investisacionvciencia.es

SCIENTIFIC AMERICAN EDrroRrNcHrEFJohn Rennie ExEcurrvE EDrroR Mariette DiChristina MANAGTNGEDTTon Ricki L. Rusting NEwsEDrroR Philip M. Yam sPEcrALPRoJEcrsEDrroR Gary Stix sENroREDrroR Michelle Press sENroRwRrrER W. Wayt Gibbs EDrroRS Mark Alpert, Steven Ashley, G¡aham P. Collins, CarclEzzell, Steve Mirsky y George Musser PRoDUcrroNEDrron Richard Hunt VICEPRESIDENT ANDMANAGINGDIRECTOR. INTERNATIONAL Dean Sanderson PRESIDENT ANDCHIEFEXECUTIVE OFFICER Gretchen G. Teichgraeber cHATRMANRolf Grisebach

Portada: Kenn Brown

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Dep legal: B 38.999-'76

S A Ct¡a de Caldes, km 3 - 08130 Sota Printedin Spain - lmpreso en España

Perp¿tua de Mogoda (Bilcelona)

ACE ...cincuenta años

trellaPolar'iba a navegarlo más hastael norteque pudierasiguiendo algunalíneacostera;desdeahí, un y CONTRACCTON: (Queunateoríaplantee ESTALLTDO que equipoviajaríahaciael polo en trineos.No llegaronal nuestrouniversose inicióa partirde una concentra- polo,perosí a una latitudhastaahorano alcanzada ciónextremade masay radiación suscitala pregunta por el hombre.Se demostróque con determinación, de cómohabríallegadoel mundoa ese estado.Las aguantey un grupode perrosbien seleccionados se fórmulasrelativistas nos dicenque las distintasoor- puedeatravesarel heladoocéanoArticohastala laticionesdel universose separancon una energíaque tud másseptentrional. Sin embargo, en el archipiélago sobrepasalas fuerzasde atracciónnewtonianaentre de Francisco José,el campode hieloatrapóel barco ellas.Extrapolando esasfórmulashastael oeríodoan- y amenazócon hundirlo. Por ello,la tripulación se vio teriora que se alcanzase el estadode máximacon- obligadaa desembarcar con la mayorprontitudlos queel universo centración, hallamos debióderrumbarse pertrechosde invierno(véaseilustración)y poner a paraconstruir sobresí mismo,con la celeridad, ni mayorni menor, buenrecaudolos materiales necesarios con que ahorase expande.Concluimos así en que un habitáculo. En la primavera siguiente se efectuóla nuestrouniversoha existidodurantetoda una eterni- retirada. " dad;que hastahaceunoscincomil millonesde años fue contrayéndose de manerauniformedesdeun es- ...ciento cincuenta años y queel universo tadode infinita rarefacción; estáahora en plenorebote,dispersándose irreversiblemente ha- Co¡l¡eRe¡¡cln oe FrRnory."MichaelFaradaypronuncia un estadode infinitararefacción., ció la conferencia inaugural de la RegiaInstitución de -George Gamow Londresante una nutridaaudiencia. Versósobre la evolución de los principios eléctricos desdeel funcio...cienaños namiento del telégrafo eléctrico. Parailustrarla exposición,se dispusoun vastomontajede bateríasvoltaiuDarwindeseóardientementecas, consistente El erolót'l DEDARWIN. en 450 pares de placasy trece mil un examenmáscompleto de los arrecifes coralinos, ln metrosde hiloconductor revestido de gutapercha, casi slfu.Llegóal puntode expresar (en una seis mil quinientos su convicción de los cualesestabansumergidos cartade 1BB1a Agassiz)de que nadarealmente sa- en tinascon agua.El principal aspectoque el profesor podríaaportarse que tisfactorio deseabailustrarera la confirsirvierade elementode juicio mación-propiciadaporlasexsobresu origenhastaque no perimentaciones a granescala perforaciones se efectuaran en con el telégrafoeléctrico- de unode losatolones del Pacífico la identidad de la electricidad o del Indicoy se extrajese una y la elecdinámica, o voltaica, muestradesde una orofunditricidadestática, o porfricción., dad de al menos150 metros. Tan anheladaculminación se Ceruls¡uRrn.uEl profesorRiha visto,no obstante, másque chardOwenfueobseouiado reya que la perforación lograda, cientemente con una cenaen de Funafutillegóhastaun li el jardíndel Palaciode Cristal mite de 340 metros,durante de Sydenham. Elfestínse ofrel a t e r c e r ae x p e d i c i ó n a esa ciódentrode un moldede iguamanchaanularde tierrasitaen nodonte.Esteanimalfue uno el PacíficoSur. Las oruebas de los orimeroshabitantes de conseguidas muestranque el Sussex;cercade Horshamse materialpareceser exclusivahanhalladoalgunoshuesossumentede naturaleza orgánica, yos.Lasdimensiones delmolde o r i g i n a d ap o r l o s e s q u e l e t o s respetaban estrictamente lo que calcáreos de animales marinos sabemosde su anatomía.La y por algastaminvertebrados distancia del hocicoa la ounta biéncalcáreas., de la colaera de másde diez metros. En el interior de la criaLos AenuzosEN EL Anlco. t u r a c e n a r o nc ó m o d a m e n t e uGraninterésrodeaa las exveintiún caballeros, conel propediciones polaresde su Alteza fesorOwen,sentadoen la caRealLuisAmadeode Sabova. E l E s t r e l lPao l aar t r a p a deon e l h i e l od e lo c é a n o beza,haciendolas vecesdel duquede LosAbruzos.El 'Es- A r l i c o , 1 9 0 4 . > cere0ro. y Clerucln, lruv¡strencróru marzo, 2004

PUNTES H ( ) R T I CU L T U R A

Aromas :== -5: '.Í¡a iiit

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, d u c e ns u e x u d a c i ó n p e t u n i a s y b o c a sd e d r a g ó n ,u n a v e z p o l i n i z a d a sr e I aromática.Les resultacostosa.Esa energíala dirigenhacia otras actividades metabólicas,más necesariasen adelante.NataliaDudareva,Florence N e g r ey s u g r u p od e l a U n i v e r s i d adde P u r d u eh a n d e s c u b i e r tloo s p o r m e n o r e s m o l e c u l a r edse l a p é r d i d ad e f r a g a n c i ad e a l g u n a sf l o r e s .U n o d e l o s i n gredientesmás importantesdel aroma es el metilbenzoato. Estas investigad o r a sh a l l a r o nq u e l a s p e t u n i a sp o l i n i z a d assi n t e t i z a n etilenoq , u e f r e n al a producciónde la enzima responsabledel metilbenzoato en esas flores.Las bocas de dragónse basan en un sistemade realimentación más complejo, en el que el etilenoy la proporciónentre otros dos compuestosdeterminan l o s n i v e l e sd e m e t i l b e n z o a t o E.l c o n o c i m i e n tdoe e s o s m e c a n i s m ons a t u r a l e s d e d i s m i n u c i ódne l a r o m ap o d r í as e r u n p r i m e rp a s o h a c i al a r e c u p e r a c i ó n L a sp e t u n i apsi e r d esnu f r a g a n ctiraa s d e l a f r a g a n c i ad e l a s p l a n t a sc o m e r c i a l e sq,u e s e c u l t i v a np a r a q u e d u r e n -Steve Mirsky l a p o l i n i z a c i ó n . m á s , a e x p e n s a sd e s u b u e n o l o r .

F I SI C A

EfectoDoppler invertido f I efecto Doppleragudizael silbidode un tren cuanl- do se aproxima(las ondas sonorasse "apelotonan") y lo vuelve más grave cuandose aleja (las ondas se "estiran").En el Centrode TecnologÍade Sistemas A v a n z a d o sB A E , d e B r i s t o l h , an conseguido invertir el efecto.Hicieronque un impulsode ondas rebotara en una barreraelectrónicaen retroceso;diseñaronel circuitode modo que las crestasy valles del impulso rebotado-la fase del impulso- viajasenen sentido contrarioal impulsode ondas en su conjunto,como si remontasenun río. La frecuenciadel impulsorebotado aumentabaconformela barreraretrocedía,al revés que en el efecto Doppler.(Téngaseen cuentaque la frecuencia d e u n i m p u l s od e o n d a sd e p e n d ed e l a v e l o c i d a dd e f a s e , n o d e l m o v i m i e n t d o e l i m o u l s oc o n s l -

d e r a d oc o m o u n a u n i d a d ,o v e l o c i d a dd e g r u p o . )E s t e f e n ó m e n op o d r í af a c i l i t a u r n n u e v oc o n t r o ls o b r el a s o n d a se l e c t r o m a g n é t i c ac so,n a p l i c a c i o n eesn m e d i c i n a -Charles Choi y telecomunicaciones. lmpufso deondasnormal Sentidode la fase

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BIt)LOGIA

y destejer Tejer recuerdos a

H a b l a b aF r e u dd e l a s u p r e s i ó nd e d e t e r f n la raíz de numerosostrastornos,así la l- enfermedadde las vacas locas y el inm i n a d o sr e c u e r d o sU . n experimenth oa ensomnioletal,se encuentranlos priones.Pero contradoun mecanismo biológicoligadoa esta la capacidadde los prionesde adoptaruna hipótesisfreudianade la "represión". Los vosegundaforma -y de forzar otras proteínas l u n t a r i o sm e m o r i z a b a np r i m e r op a r e j a sd e a adaptarsea esa configuración- no siemn o m b r e ss i n r e l a c i ó na l g u n a :" o r d a l í a - c u c a p r e c a u s ad i s f u n c i o n ecse l u l a r e sl;o m u e s t r a r a c h a " .L u e g o ,a l m i r a ra l a p r i m e r ap a l a b r a C E P B , u n a p r o t e í n a .C i e r t o se x p e r i m e n t o s del par, se les pedía que no recordaranla r e v e l a nq u e C E P B ,c u y af u n c i ó nn o r m a cl o n - R e c u e r dsoesp u l t a d oesl : a c o m p a ñ a n t C e .u a n d ol a r e p r e s i ócno n s e g u í a poseeun mecasiste en la creaciónde otras oroteínasen la cerebro deteriorarel recuerdode la segundapalabra, sinapsisdurantela formaciónde recuerdos, n i s m o b i o l ó g i cpoa r ar e la cortezaprefrontalse mostrabamás activa, posee una conformación alternativa.En esta o r i m irre c u e r d o s . s e g ú nu n p a t r ó ns i m i l a ra l q u e s e d a c u a n d o s e g u n d ac o n f i g u r a c i ócno n t i n ú as i e n d of u n e s a m i s m ar e g i ó nc e r e b r asl u s p e n d eu n a a c cional; puede, además, reconformarotras proteÍnas.La tividadf ísica.A la vez, el hipocampo,conformadorde la n a t u r a l e zp a r i ó n i c ad e l a C E P B p o d r í ac o n t r i b u iar s a l v a - m e m o r i ae, s t a b am e n o sa c t i v o ,l o q u e s u g e r í aq u e l a c o r - o o guardarla memoriaa largo plazo: el estado priónicose teza prefrontalcontrolabasu comportamiento. -Charles Choi caracterizapor su larga duración. 4

y CrENcrA, INVESTTGAcTóN marzo,2004

G E ( ) C R ( ) N O L OGIA

primeros Unos tiempos aúnmásremotos del carbonoradiactivo I a desintegración l- es la base del principalmétodode datación de muestrasantiguas.Pero el reloj de radiocarbonono marca un ritmo constante. Sus divergenciascon el reloj de calendariose deben a que la razón atmosf é r i c ae n t r ee l c a r b o n o1 4 y e l 1 2 e s v a r i a b l e . P a r a u n a c o r r e c t ac a l i b r a c i ó ns,e t o man comoreferencia l o s a n i l l o sd e l o s árbolesy otros patronesde tiempo absolut o s . U n g r u p od i r i g i d op o r K o n r a dH u g h e n , d e l I n s t i t u t oW o o d sH o l e d e O c e a n o g r a f í a , ha extendidola calibracióndesde hace 26.000años hasta hace 50.000 (el carbono radiactivocasi desaparecemás allá d e e s e t i e m p o ) .M i d i e r o ne l c a r b o n o1 4 d e f o r a m i n í f e r opsl a n c t ó n i c osse p u l t a d o es n l a s c a p a sd e s e d i m e n t om a r i n o ,a n u a l m e n t ed e p o s i t a d a sd,e l a f o s a d e C a r i a c o , f r e n t ea l a c o s t ad e V e n e z u e l aC. o r r e l a cionaronlos resultadoscon las capas de h i e l oa n u a l e sd e u n t e s t i g od e h i e l od e G r o e n l a n d i aU. n g r u p of r a n c é sh a a p l i c a d o

este mismo métodoestratigráfico a un testigo submarinode la plataformaibérica. A m b o sg r u p o sd e d a t o sc o n c u e r d a nd,e n t r o d e l o s m á r g e n e sd e e r r o r ,l o q u e refuerzala confianzaen el método.La nueva calibraciónretrotraeaún más en el tiempo las pinturasrupestresde la cueva de Chauvet-comparables a las grandes o b r a sm a g d a l e n i e n s easu, n c u a n d ol o s años que, al parecer,la separande ellas son más que los transcurridosentre nosotros y Altamirao Lascaux-: tendríanunos 3 6 . 0 0 0a ñ o s ,n o 3 1 . 0 0 0 .A l g u n o sa r q u e ó l o gos han expresadodudas acercade la dat a c i ó nd e C h a u v e t n ; o p u e d e na d m i t i ru n desarrolloestilísticosemejanteen fechas t a n t e m p r a n a sS. i n e m b a r g os, e s i g u e ne n E l f i t o p l a n c tqounes e d e p o - contrandoobras de arte prehistóricomuy avanzadas,como las figurasauriñacienses sita,a su muerle, en el - u n a c a b e z ad e c a b a l l o ,u n p á j a r o ,u n a f o n d od e lo c é a nsoi r v eo a r a q u i m e r a d e h u m a n oy f e l i n o - d e H o h l e c a l i b r al ar d a t a c i ópno r F e l s ,e n S u a b i a ,a l a s q u e s e a t r i b u y e n radiocarbono. más de 30.000años de antigüedad.

MECANICA

Marcar elpaso I a m a y o r í ad e l o s e n s a y o sc o n c e b i d o sp a r a e s t u d i a r d e l a e n e r g í aq u e g a s t a nn u e s t r o sm i e m b r o si n f e r i o r e s . l- la carrerase ha centradoen observaciones externas Puestoque las aves corredorasson los segundosmejod e s u m e c á n i c aB. i ó l o g o sd e l a U n i v e r s i d adde l N o r o e s t e res velocistasb í p e d o st r a s l o s s e r e s h u m a n o s ,a f i r m a n h a n f i j a d os u a t e n c i ó ne n l o s m ú s c u . e s t o s i n v e s t i g a d o r eqsu e s u t r a b a j o l o s . H a n m e d i d oe l r i e g os a n g u í n e o podríaaportarvaliosasclavespara el e n l a s p a t a s d e l a p i n t a d ac o m ú n , conocimiento de la locomoción humana, Numida meleagris.Se pensaba hasta con beneficiospotencialespara las tea h o r a q u e c a s i t o d a l a e n e r g í ac o n raoiasrehabilitadoras. s u m i d ad u r a n t eu n a c a r r e r ap o r l o s -Charles Choi músculosse destinabaa generarfuerza cuando el pie está en el suelo (fase de postura).Descubrenahoraque adelantar la extremidad(fase de batida) L af a s ed e b a t i d a e n l a c a r r e rca0 n s u m e s e l l e v aa l r e d e d odr e u n a c u a r t ap a r t e m á se n e r g ídae l o q u es e c r e í ah a s t aa h o r a .

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Superestrella d e M o n t eP a l o m a rh a d i v i s a d ol a q u e p u d i e r as e r l a e s t r e l l a f I telescopio l - m á s l u m i n o s ah a s t aa h o r ac o n o c i d au, n a g i g a n t ed e t a n d e s c o m u n a l t a m a ñ o ,q u e d e s a f í al a s t e o r i a sv i g e n t e sE . l b r i l l od e L B V 1 8 0 6 - 2 0s, i t u a d aa u n o s 4 5 . 0 0 0a ñ o s - l u zd e l a T i e r r a ,m u l t i p l i c a p o r 4 0 e l d e l s o l . L a e s t r e l l am á s l u m i n o s ad e n u e s t r o sc a t á l o g o sP, i s t o l a s, ó l o l o m u l t i p l i c a p o r s e i s .L B V 1 g 0 6 2 0 t i e n e u n a m a s a u n a s 1 5 0 v e c e sl a s o l a r ,p e s e a q u e l a s t e o r í a sa c t u a l e s n i e g u e nl a p o s i b i l i d a de e x i s t e n c i a e s t r e l l a sc o n u n a m a s a s u o e r i o ra 1 2 0 veces la de nuestroastro: sus fuegos nuclearesquemaríanlo que soorepasara ese [ímite.El colosoestá rodeadode toda una colecciónde estrellasanormal e s , e n t r ee l l a su n a r a r a e s t r e l l ad e n e u t r o n e sm a g n é t i c aL. B V 1 g 0 6 - 2 0y s u s anómalosvecinosquizá no naciesende una contraccióngravitatoriaimpulsada por su propiopeso, sino al aplastarla onda de choquede una supernovaa -Charles Choi u n a n u b e m o l e c u l aqr u e t u v i e s ec e r c a . C o m p a r acdoonl a e s t r e l lLaB V1 8 0 6 - 2 0e,l S o lp a r e c e ruí an p l a n e tian s i g n i f i c a n t e . y CtENctA, lruv¡slenctó¡,¡ marzo, 2004

La curiosa hlstoria d

calculado rademano "Curta" y fueprovidencial Sellamaba parasuinventor cuando sevioenuncampo deconcentración nazi CliffStoll

ohannesKepler, IsaacNewton, Lord Kelvin... todos lamentaron el tiempo que hubieron de consumir realizando operaciones aritméticas elementales.Las solucionesquedabanoscurecidas por rimeros de folios cubiertos de números; las ecuaciones,por elegantesque fuesen, desembocabanen pesadoscálculos. ¡Qué no habrían dado por una calculadora de mano capaz de sumar, restar, multiplicar y dividir! Una calculadora que ofreciera los resultadosexpresadosya en dígitos, que tuviera memoria y una interfaz sencilla que se manejasebien con los dedos. Pero hasta 1947 no se dispuso de una máquina así. Durante el cuarto de siglo siguiente, las mejores calculadoras de mano llegaron de Liechtenstein. En este país minúsculo, de paisajes alpinos y paraísosfiscales, Curt Herzstark construyó la máquina calculadora más ingeniosa que jamás habría de adornar la mano de un ingeniero: la calculadora Curta. Los anuncios de las páginas finales de Scientific American prometían en los años sesentauna panacea aritmética: "La Curta es una calculadorade precisión que resuelve todas las operaciones aritméticas. Suma, resta, multiplica, divide, halla raíces cuadradas y cúbicas... ejecuta cualquier cálculo que pueda surgir en la ciencia o en el comercio... Disponible a prueba... Precio: 125 dólares". El instrumento -todavía lo poseen algunos afortunados- recuerda mucho a un molinillo de pimienta. Realiza todas las operacionesde una calculadoraelectrónica típica, pero es enteramentemecánica: no tiene pilas, ni pantalla de cristal líquido, ni teclado. Para sumar hay que girar una manivela. ¿Una sumadora"de cuerda"? Así es. Estoy asiendo la Curta con la mano izquierda y calculando con la

6

derecha.Para sumar dos números. los introduzco mediante unos pequeños botones deslizantesy hago girar la manivela. El resultado aparece en unas ventanillas dispuestasen círculo en la tapa superior. Esto sí que es darle vueltas a un problema. La máquina multiplica y divide, aunque para hallar el producto de dos números grandesdeben darse 10 o 20 vueltas a la manivela. No tiene interruptor de puesta en marcha; un aro, muy fácil de acclonar con el índice, pone a cero la memoria. Por lo que se refiere a raíces cuadradaso cúbicas, la verdad es que hay que llevar consigo unas tablas especialesy recordar unos cuantos algoritmos para abreviar los cálculos. No se trata de una regla de cálculo. capaz sólo de resultadosaproximadoscon tres o cuatro cifras decimales. Son 11 las cifras que, con un leve chasquido, asomanpor las ventanasde la parte superior.Tal vez su calculadora electrónica no ofrezca resultadoscon una precisión de 11 cifras. La Curta lleva a cabo cálculos aritméticos,sí, pero ¿hay que llamarla por eso "tesoro de nuestracivilizacíón" y "maravilla de la técnica"? ¿Por qué los coleccionistascodician estos artefactos,si cualquier calculadora barata opera mucho más velozmente? Tanta admiración nace de la sensaciónde elegancia y seguridad que acompaña a sus impresionantescapacidades aritméticas.Los cursores que introducen los números corren con delicadeza hasta el lugar que les 1 . ¿ S E RU 0 EP I M I E N T ¿ AU ? no b j e t i vfoo t o g r á A NM 0 t l N l L LD f i c o ?¿ U na f i l a d odre l á p i c e st a, l v e z ?N o ,e s u n ac a l c u l a d o r a quemuchas mecánica de mayorprecisión de laselectrónicas. M i d es é l o1 0 c md e a l t u r av 5 c md e d i á m e t r o .

y Cterucrn, lruv¡srrcncróru marzo, 2004

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corresponde.La manivela gira con sumadorapara la Exposición de París la misma suavidad que las agujas de 1855,pero tenía el tamañode un piano. Cincuenta años después,el de un buen reloj de bolsillo. Las cifras encajanen su lugar sin esfuerzo Millionaire Calculator no sólo suni demora. Cada número está gra- maba y restaba, sino que también bado en magnesio;piñones de acero multiplicaba y dividía. Lo malo era se encargande los cálculos.La Curta que pesabaunos 30 kilos. Para disponer de una auténtica calculadora ronronea mientras calcula. Estaba pensada para que fuese de bolsillo, hubo que esperar hasta sencillo calcular. LIeva. para evitar Curt Herzstark. los errores, ventanas para los opeHerzstark nació en 1902. Creció randos, para indicar el número de rodeado de calculadoras. Su padre vendía en Viena máquinas de ofivueltas que se le han dado a la manecilla y para el resultado.Una es- c i n a d e l a s m a r c a s B u r r o u g h s y pecie de pequeñospestillos permite Remington. Al cabo de unos años, percibir al tacto cuándo se ha car- la familia abrió una fábrica de calgado un dígito y cuándo está listo culadoras.La empresatuvo éxito, y el resultado. Los errores son fácieljoven Curt se encontróexhibiendo les de enmendar; un seguro impide por toda Austria el funcionamiento que se puedan forzar los engrana- de sus máquinas de sumar. jes haciendo girar la manecilla en Durante la Primera Guerra Munsentidocontrarioal debido.Tampoco dial produjeron material bélico. Llegada la paz, deterioradao destruida es posible borrar el resultado por effor, porque no es posible accio- la maquinaria, su padre se dedicó nar involuntariamente el anillo de a la venta de calculadorasusadas puesta a cero. hasta que se pudiera reconstruir la La calculadora Curta combina la facÍ.oría.Surgieron, por otra parte, precisión de un reloj suizo, la ar- n u e v o s c o m p e t i d o r e s ,e n t r e e l l o s tesanía de una clásica cámara NiFritz Walther, constructorde pistokon F y la eleganciade un vals, todo las automáticas,apuradoen esemoello comprimido en un compacto cimento a causa del desarmeposbélindro. En 1959, dejó boquiabiertos lico. Walther, viendo oportunidades a los ingenieros. ¡Una calculadora en los equipos de oficina, dedicó que cabía en el bolsillo! Y 1o más su fábrica de armas a producir suasombroso de todo era que tal apa- madoras eléctricas. rato había surgido del nadir de la Los fabricantes de calculadoras civilización: el campo de concen- proliferaronen los añostreinta."Pero tración de Buchenwald. había en el mercado mundial una demandano cubierta", rememoraría Difícilminiaturización Herzstarkañosdespués."Allí donde Al igual que los profesionalesde hoiba me topaba con competidoresque gaño buscan los ordenadoresmás ofrecíanmáquinasmaravillosas,calivianos, los ingenieros y los con- ras y grandes.Pero cuandohablaba tables de antaño suspirabanpor una con un maestrode obras. un arquimáquina matemáticaportátil. Thomas tecto o un funcionario de aduanas, de Colmar construyó una máquina me decían: 'Necesito una máauina

r La primeracalculadorade gran precisiónque se pudo sosteneren una mano no fue electrónica,sino mecánica.Sumaba,restaba,multiplicaba,dividíay sacabaraícescuadradas.A diferenciade las reglas de cálculo,analógicas,ofrecíael resultadomediantedígitos,con una p r e c i s i ó nd e a l m e n o s1 1 . r Su inventor,Curt Herzstark,la diseñó mientrasestabapreso en el campo de concentración de Buchenwald,durantela SegundaGuerra Mundial.Adoptótécnicasmatemáticasy mecánicasnuevascon el fin de ahorrarvolumeny peso. I Muy utilizadapor ingenieros,topógrafosy contablesentre 1950 a 1970, cayó en desusocon la llegadade las calculadoraselectrónicas de bolsilloen los años setenta.

que me quepa en el bolsillo y sirva para calcular. No puedo viajar l0 kilómetros hasta la oficina sólo para sumar unas cuantascolumnas de números'." Algunos fabricantes, como Monroe, Friden y Marchant, trataron de reducir el tamaño de sus modelos grandesde sobremesa,ala manera de un relojero que quisiera miniaturizar un reloj de pared parc fabricar un reloj de pulsera, pero no tuvieron gran éxito. Al visitar anticuarios puede que nos topemos con alguna de las calculadoras"en miniatura" de antaño.La sumadora "ligera" de Marchant pesaba unos 15 kilos, disponía de 9 columnas de botonesy el carro ofrecía 18 lecturas mecánicas. Sobresalían por su costado dos grandesmanivelas. Los contables la llevaban a cuestas en una maleta especial.Tal era el significado de "portátil" allá por 1935. Tras haber visto cómo fracasaban las tentativas de miniaturizar las máquinas sumadorasde sobremesa, Herzstark, que andaba a la sazónpor la treintena,partió de cero. "Consideréel problema empezando por el final. Supongamosque haya sido inventado ya todo lo necesario. ¿Qué aspecto habría de tener la máquina para que alguien pudiera usarla?" "No podía ser de forma cúbica, ni tampoco una regla: tenía que ser un cilindro, para poder sostenerla en una mano. Y sostenidaen una mano,las accionesnecesariashabrían de hacersecon la otra, actuandosobre la superficie lateral, la tapa superior y el fondo. EI resultadopodría aparecer en la parte superior." Herzstark, como los buenos informáticos de hoy, empezó por la interfaz de usuario, y no consintió que fuese el mecanismo el que controlase el diseño.En lugar de utilizaÍ \n teclado similar al de una máquina de escribir, optó por rodear un cilindro con cursores, de modo que la introducción de datos se hiciera deslizándoloscon el pulgar u otro dedo. Se dejaban así libres un área en el contorno de la cara superior del cilindro, apfa paru mostrar los resultados,y una ubicación adecuada para una manivela con la que accionar la calculadora.

y CtENctA, lruvrsretctóru marzo, 2004

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Otras calculadoras mecánrcas se valían de un mecanismo individual para calcular cada dígito del resultado. La calculadora Friden, por ejemplo, contaba con 10 columnas de teclas para introducir los números y 10 juegos de engranajesde cómputo, pesadosy caros.Herzstark se percató de que bastaría con un solo mecanismocalculadorsi se aplicasea cada dígito de los datos consecutivamente.Su calculadoratendría ocho cursores para introducir los dígitos, pero bastaríanlos dientesde un solo tambor central para efectuar las operacionesaritméticas. El tambor le permitiría reducir el tamaño y el peso de su máquina. Para 1937, Herzstark había ideado la manera de efectuar operaciones aritméticas mediante un solo tambor rotativo de dientes. La adición y la multiplicación estabanperfectamente resueltas. Pero el diseño trompicaba en Ia sustracción y la división. No le era posible restar haciendo girar la manecilla hacia atrás, porque la adición de dos dígitos puede originar un dígito que deba arrastrase,mientras que la resta requiere a menudo "robar" del dígito siguiente.Con un solo tambor a r i t m é t i c od e d i e n t e s n o e r a p o s i ble "mirar hacia adelante"y ver lo que iba a pasar. "Viajaba en tren por la Selva Negra, solo en el departamento.Estaba mirando por la ventanilla cuando '¡Pero si se me ocurrió: se puede obtener el resultado de una sustracción sumando al minuendo el complementodel sustraendo!"' Para hallar el complemento a 9 de un número basta restar de 9 cada una de sus cifras. Se puede simular la resta de dos números sumando al minuendo el complemento a 9 del sustraendo.Por ejemplo, para calcular 788139menos4890, se empieza calculandoel complementoa 9 de 004890,que es 995109.Después s e s u m a n7 8 8 1 3 9y 9 9 5 1 0 9 ,c o n l o que se obtiene 1783248. Se suprime el dígito de máximo orden, y se llega a 783248. Por último, se suma 1 y se obtiene la solución: 183249. Precioso.El mismo procedimiento, exactamente,se utiliza en los ordenadores de nuestros días. La calculadora de Herzstark iba a seguir teniendo un único tambor rotatorio, pero contaría con dos cony CtENctA, lruv¡srtcnclóru marzo, 2004

2. CURT HERZSTAR i nKv .e n t odre l a C u r t as, e f a m i l i a r iczoónl a sc a l c u l a d o rm a se c á n i cdaes s d ne i ñ 0 . a es u p r o g e n i t o r . e nl a f á b r i cd A los ochoaios lderechal demostró ya su destreza en problemas de m u l t i p l i c a cci óo nc i n c oo s e i sc i f r a se n l a M u e s t rlan t e r n a c i o n a l d e E q u i p odse O f i c i ndae V i e n ae,n 1 9 1 0 l,o q u el e d i of a m ad e " n i ñ o prodigio". Abajoaparece en un gestosimilarsetenta y cincoaños después.

juntos de dientes,dedicados,uno a la adición, el otro a la sustracción. Bastaba alzarla manivela tres milímetros para engranar los dientes de la sustracción y efectuar la suma de complementosa 9. De estemodo, la resta resultabatan sencilla como la suma. La multiplicación y la división podrían resolversepor repetición de la adición o la sustracción.Y dado que se podía rotar el registro de resultados con respecto a los cursores de introducción de datos, resultabanposiblesciertosatajospara acelerar dichas operaciones. Por ejemplo,para multiplicar por 31415 no es necesario dar treinta y tantas mil vueltas de manivela; el sistema móvil las reducea 14 vueltas:cinco vueltaspara el cinco, una sola para el 10, cuatro veces para el 400, y así sucesivamente. A finales de 1937, Herzstark estaba preparado para construir una

calculadora de mano que efectuase las cuatro operaciones.En ésasllegó Hitler.

EnBuchenwald El ejército alemán invadió Austria enmaÍzo de 1938. Herzstark,de madre católica y padre judío, iba a tener que afrontar graves dificultades. "Las primeras semanasfueron espantosas.Primero, la chusma;después, el antisemitismo y el horror sin tasa." Se presentaron en la fábrica inspectores militares alemanes. Para sorpresa de Herzstark, le pidieron que realizase piezas de precisión para el ejército. Tras una negociación unilateral, empezó a fabricar calibradores para los Panzer. Las cosasfueron bien durante unos años."Pero en 1943 arrestarona dos empleados de la fábrica", cuenta Herzstark."Habían estadoescuchando estacionesde radio inglesas y

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torturaba a los judíos. "Compartía una celda con otros 50 presos,una celda sin nada en absoluto,sin camas, sin lavabo,nada.Hastase puede Manivela decir que tuve la suerte de que me enviaran al campo de concentración de Buchenwald." Anillode borrado Marcador "Una vez allí me asignarona una decimal unidad de trabajo en la que creí I que acabaríabajo tierra. Era el mes Rueda de noviembre, y todo cuanto tenía de lectura era una camisa,unos pantalonesde de cifras prisionero, unos zuecos de madera y una gorra de lana. Trabajaba en ^^-^^^^ vdr ilPdf rd un huerto y estaba completamente de lasdecenas agotado. (parallevar "Espiritualmente anulado, pensé losarrastres) que debía morir. Me mandaron que Ejedelcursor me presentara al oficial de las SS Tambor Cursor de vueltas que estaba al mando del campo. Tenía en la mano la historia de mi 'Ha producido vida; me dijo: usted Tambor y otros instrumentos calibradores de dientes de transmisión para el ejército. Escuche con atenRuedade cifra ción. Si obedeceestrictamente nuesintroducida tras órdenespodrá encontrar la vida soportable. Le ordeno que trabaje en la fábrica aneja al campo de concentración.Si lo hace bien, tal Tamañoreal vez pueda vivir'." Los nazis habían construidojunto a Buchenwald una fábrica de mano de obra esclava destinada a maquinaria para proyectos militares seC O M OD I C EU N A N T I G U OM A N U A L".l a o e q u e ñ aC u r t ae s u n i n s t r u m e n tdoe p r e c i s i ó n " . cretos. El ingeniero que la dirigía le E l t a m b o rd e d i e n t e sq u e e f e c t ú al a a d i c i ó n encargóa Herzstark piezas de prey la sustracción(arriba y a Ia derecha)cuenta cisión que habían de ser enviadasa c o n 3 7 l á m i n a sd e m e d i om i l í m e t r od e e s p e Peenemünde.el enclave desde donsor cada una. Una pieza aparte,llamada de se lanzaban los misiles balísti" c a m p a n ad e l a s d e c e n a s "s, e e n c a r g ad e l l e cos. Durante los dos años siguienvar los arrastres.Cada dígito del visor de la tes, Herzstark construyó piezas de tapa tiene una altura de 3 milímetrosy es fápara los cohetesV2. precisión c i l m e n t el e g i b l ea l a d i s t a n c i ad e l b r a z o .L a el responsablede la secSiendo p r i m e r a sC u r t a sd i s p o n í a nd e o c h o c u r s o r e s ción que construía piezas mecánip a r a i n t r o d u c ilro s n ú m e r o sy o fr e c í a n1 1 d í g i cas, Herzstark tenía que visitar ditos en el registrode resultados.Versiones p o s t e r i o r epse r m i t í a no p e r a n d o sd e 1 1 c i f r a s ferentes lugares de la fábrica. Al y o f r e c í a n1 5 e n e l r e s u l t a d o . prlnclplo, otros prlsloneros pensaron que era un informador. "No tardaron en descubrir que yo no era un espía. Por ejemplo, le decía al 'Está "Fui invitado a testificar a favor transcribieronlas emisionescon una operadorde una máquina: usmáquina de escribir. La máquina fue t e d h a c i e n d ob i e n e s t ap i e z a .a m i g o de los detenidos,y me detuvierona identificada; su propietario resultó mí. Registraronmi casa.Desdelue- mío. Es usted industrioso, pero le ser uno de nuestrosmecánicos.Le go, jamás fui juzgado. Me acusaron han ordenado realizar un proceso decapitaron. El otro fue condenado de ayudar a judíos, de incitación y sencillo en una máquina cara. Informaré de que la máquina no está a prisión perpetua, lo que era mude tener una relación amorosa con cho peor. Traté de intervenir en fauna mujer aria. Puras falsedades. siendoutilizada eficientemente,pero v o r d e e l l o s a n t e l a G e s t a p o .E l Más adelantedescubríque una do- que el prisioneroes modélico en su funcionario me expulsó sin miracena de personashabían sido arres- trabajo'. De este modo llegué a comientos,diciendo: '¡Qué descaro,que tadas en circunstanciasparecidas." n o c e r g e n t e d e L u x e m b u r g o , d e un medio judío se atreva a hablar Francia, de Dinamarca y de otros Las SS le encerraron en la infaen favor de personascomo ésas!' me prisión de Pankratz, donde se muchos lugares.

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l r u v ¡ s rnec r ó ryu C r E N c tmAa, r z o2,0 0 4

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UN PAR DE PROBLEMAS A F I | T M E T | C OsSe r v ¡ r á n para comprendercómo funcionabala Curta.

6, Se introduce el 49,se hacegirarla manecilla y el resultado final (122)apareceen lo alto. Estaúltimaoperación exigeque la Curtaarrastreun t hastael lugar de lasdecenas.Cuandola ruedade lectura,en el extremosuoenor de un eje de transmisión, pasade 9. un dientede arrastrequesobre. salede la ruedahacebajarun piñónde arrastrecoaxialcon el eje de transmisión de lascifrasde ordeninmediatamente superior(eneste caso,lasdecenas), situandoel piñónde modo UNIDADES queinteraccione con la Rueda campanade lasdeceDECENAS nas.Al girarla campana, de lectura de cifras un dientede un discode racampana mueveel provocando engranaje, Vástago que la ruedade cifras Palanca de arrastre de delsegundo eje(el arrastre correspondiente a las decenas)paseal dígito siguiente.

ADICION Sumar 32 + 41 + 49 1. Se hacegirarel anillode paraponera cero borrado, el registrode resultados y el contador de vueltas, 2. Se introduce el 32 deslizando haciaabajolosdoscursores situadosmása la derecha, hastaqueaparezcan losdígitos 3 y 2 en lasventanassituadasbajoel rótuloCURTA (a la derecha\.

- Piñónde arraslfe

SUSTRACCION Calcular 139 - 78

Rampa de borrado 1. Se ponela máquina Un discode clelarrastre racampana 2. Se introduce el 139 de las - Piñón igualqueparasumar. oecenas de conteo 3. Se da unavuellacomoletaa la manivela, situando asíel 139 Piñónextra en el registro de resultados. parala 4, Se introduce el número78. resla 5. Se tirahaciaarribade la manivela; de estemodo,losdientes de losejesde transmisión se alinean con loselementos de "sustracción" deltamborl/ado derechodel diagramaat pie).Se da unavueltaa la manivela. 6. La diferencia apareceen la ventanade resultados: 61.

I

Ruedade lectura de cifras Rueda de cifra introducida

Engranaje de conteo

3. Se hacegirarla manecilla unavueltacomoleta z

= = 3 É c f

o F

o F

z

z o

= E g

Estamaniobra permite queel tamborde díentes gire360grados,y Anillo quesusdienteshagan de borrado girarlosengranajes de conteo,y solidariamenle,susejes de transmisión. Otros piñonessituadosen lo altode estosejesprovocanquegtrenlasruedasde lecturade cifras, quedelanverun3 y un 2 en el registrode resultados(a la derechaJ.

Eje del cursor

Contador de vueltas (enfondoblanco)

Registro de resultados 4. Se introduce el 41 utilizando porsegunda vez loscursores y decenas. de unidades 5. Se hacegirarla manecilla parasumar41 al registro queahoramuestra73. de resultados,

y CtENctA, lruv¡srrcnclóru narzo, 2004

La Curtaefectúarestasmediante sumasde complementos a g. Al tirarde la manivela se elevael tambor: si el valoiintroducido es 7, el piñónde recuento delejede transmisión se alineaconunalámina deltamborquetiene2 dientes, queel valorg lo alineará mientras conunaláminade un diente;un 0, conunade g dientes. Unavuelta de la manivela suma21,precedido porunaseriede nueveshasta 139.Conlápizy papelobtendríamos un 1 en el extremoizquierdo de la suma,un resultado enóneo.Peroen la Curta,el ejede transmisión queocupala posiciónizquierda extremano tienepalancade arrastre,porlo queese 1 extradesaparece. La elevación de la manivela atiendetambiéna otropropósito. El eje de transmisión correspondientea las unidadestienedosengranajes de recuento.El piñónadicionalcarecede funciónen la sumanormal,perocuandose tirade la manivela, engranacon losdientesde la láminasituadasobreel otro engranaje. Al girarel tambor,la láminasuperior suma1 a ta corumna de lasunidades, haciendo aparecer el resullado 61,en luqarde 60. POSICIOT DEITAMBOR PABA 1ASUMA POSTCIOT DEI. TAMBOR PARA I.ASUSTRACCTOÍI Número introducido V

Número Número sumado VV

00 11 22 44 o

Númerosumado v - -10<Estafila - -9 convierte --8 0en1 --7 enla - - 6 columna

66

--7 7*: - - 98 8 9 - - - - - -

7 8 I

Dientes oarala ad¡c¡ón

I

D¡entes oarala

11

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=. --¿ ':,.:. =:-: '= /t-

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É: ;.: ==

"Naturalmente, los camaradas venían y me decían: 'Curt, tú tienes cierta influencia. ¿No podrías traer a la fábrica a tal o cual preso? Si no lo traes, morirá'. Así, monté un puesto de control de calidad en una sala de la fábrica, puse allí a uno de los presos,un abogado,y le di un micrómetro. "Los guardianes SS vigilaban nuestrasoperaciones,y si habíauna auténtica inspección, se oía un repentino concierto de toses.El abogado sabía entonces que había peligro y se esforzaba en parecer aplicado.Pero yo vivía angustiado, porque Ios compañeros siempre querían más de mí. Era consciente de que, de saberse,estaría bajo la fría fierra al día siguiente. Pero el destino me ayudó una vez más. "Conforme los alemanesiban retirándose de Italia, se llevaban consigo la maquinaria. Un día recibimos en Buchenwald dos camiones de máquinas de oficina. Los descargué y los propietarios de fábricas de por allí vinieron a inspeccionarlas.Una de aquellaspersonas se me quedó mirando. como si me c o n o c i e r a . ' ¿ H e r z s t a r k ? ' . ' SH í ,e r z 'Walther', stark', le respondí. dijo él a su vez." Fritz Walther. el antiguo competidor de Herzstark, había vuelto a fabricar armas."Dejó sobre un torno un paquete de cigarrillos. 'Ahora se acabó todo', me dije. ¿No estaba acaso estrictamente prohibido aceptarregalos?Mi guardián lo vio, pero no quiso verlo. Se me permitió guardarme los cigarrillos en el bolsillo." Durante el peíodo bélico, Walther se había hecho muy famoso. Entendió que el prisionero Herzstark era más importante que cualquier botín italiano, e informó al comandante del campo de concentración del valor de su cautivo. Poco después,el ingenierodirector se llevó apantea Herzstark y le dijo: "Según entiendo, ha estado usted trabajandoen algo nuevo, una pequeña máquina de calcular. Voy a echarleuna mano. Vamos a permitir que la dibuje y construya. Si verdaderamentefunciona, se la ofreceremos al Führer como regalo una vez ganemos la guerra. Entonces, sin duda, se le concederáa usted la condición de ario".

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oz.

THE CURTA IS A PRECISION CALCULATING MACHINE FOR ALL ARITHMETICAL OPERATIONS C u r t aa d d s ,s u b t r a c t sr,n u l t r p l i e sd ,i v i d e s , sultts o u a r ea n d c u b e r o o t s ,c o n l ¡ n u o um p l i c a t i o nn, e g a t i v e m u l t i p l r c a t r osnt a, n d a r d d e v i a t i 0 nasn d a l l s t a l ¡ s t r c acla l c u l a l i o n s , s q u a r easn dh i g h epr o w e r sc,o . o r d i n a taensd a s s o c i a t el adn ds u r v e yf o r m u l a ea,n de v e r y o t h e r c o m p u t a t i oanr ¡ s i n g¡ n s c ¡ e n c ea n d en a l r i ¿ l b a s i s . c o m m e r c e A v a i l a b lo P r i c e$ 1 2 5 0 0W r i t ef o r l i t e r a t u r e ,

SÑ 0 Sv g m e 3. BETB0CEDAM 3 40A s e sy v e a m ol sa C u r t aa n u n c i aednae l número dejuniode 1969deScientific Anerican. El text0dice:Calculadora u n i v e r seanl m i n i a t u rPae. s as ó l o 2 3 0g r a m o sC.U R T E A SU N AC A L C U . L A D O RDAEP B E C I S IO OUNEB E . L A SO P E B A C I O N E S S U E L VTEO t ] A S A R I T M E T I CC AuSr.t as u m ar,e s t a , m u l t i p l i cdai ,v i d eh,a l l ar a í c e cs u a d r a d a so c ú b i c a e s ,f e c t úlaa m u l t i p l i c a c i ó n c o n t i n uyan e g a t i vhaa, l l ad e s v i a c i o n e s t í p i c a ys d e m áess t a d Í s t i c e o lse, v a l s periore c u a d r a dy oa p o t e n c i as u msa, n e j ac o o r d e n a dy af ó s r m u l aass o c i a d a s d e l a t o p o g r a f íyae, j e c u tcau a l q u i e r c á l c u lqou ep u e d sau r g ier n l a c i e n c i a o e n e l c o m e r c i oD. .i .s p o n i bal p erueba. P r e c i o1,2 5d ó l a r e S s .o l i c i tien f o r m a c i ó ni m p r e s a .

Navidad voló hacia nosotros.Comprendimos que ese día nos tocaba a nosotros y nos asustamostern. o. Box 3414 blemente.Corrí hacia un bosquecillo, hundí la nariz en el musgo y me tapé los oídos. Las bombas lleg a r o n e n s e g u i d a ,d e t o n a n d o , r u "Me dije paramis adentros:'¡Dios giendo...Cuando alcéla cabezatodo mío! Si logro construir esa calcu- estaba lleno de humo y apenasse ladora, seguirévivo.' Inmediatamen- podía respirar. "Aquel día resultaronheridosvate empecéa dibujarla tal y como la había imaginado." rios cientos de prisioneros, especLos SS no aliviaron las tareasque táculo terrible. Claro que veíamos Herzstark había de realizar, pero le cosas igualmente horribles en la permitieron dedicar su tiempo livida diaria del campo. Cuando ahorbre a la calculadora. "Trabajé en c a b a na a l g u i e nt e n í a m o sq u e m i el invento durante las mañanas de rarlo hasta que por fin moría. Los los domingos,y por las noches,des- a h o r c a b a nd e m o d o q u e a g o n i z a pués de apagar las luces. Trabaja- r a n l e n t a m e n t e .u n a m u e r t e l e n t a y espantosa, ba en la prisión, en el taller, en el "Algunos guardiasno eran malos lugar donde comíamos. Dibujé la máquina a lápiz, unos planos comdel todo. Si había algún SS vetepletos, con sus dimensionesy tole- rano, con frecuenciame decía: '¿Qué rancias." tal, eh? ¿Qué clase de máquinas Entretanto, los Aliados estaban vamos a ver hoy?' Los SS jóvenes bombardeandoAlemania. "A la hora eran los más peligrosos.En cuanto del almuerzo salíamosal exterior de tenían oportunidad, eran muy cruela fábrica. Veíamossiemprelos avio- les. Si un prisionero les molestaba, nes americanos volando en formalo fusilaban." ción de árbol de Navidad, sin un Herzstark tenía sus dibujos casi solo avión defensorque se les opu- terminadosel 11 de abril de 1945, siera. Despuésllegaban las bombas, d í a e n q u e v i o l l e g a r u n o s j e e p s veíamos los fogonazos y contába- que venían del norte. Un soldado mos 8, 9, l0 segundos.Calculábamos que ocupaba el asiento delantero la distancia multiplicando por 333 gritó: "Sois todos libres". Eran los metros. Pero un día el árbol de norteamericanos;algunos, jóvenes l r u v r s l e n c r yó rCut E N c rmAa, r z o2,0 0 4

judíos huidos de Alemania antesde que Hitler llegase al poder. Habían sido asignadosa la vanguardiaporque hablaban alemán. Buchenwald fue el primer campo de concentración liberado por las fuerzas aliadas. Algunos soldados norteamericanosvomitaron cuando se encontraron con las pilas de diez pisos de cadáveres. Al rememorar aquello, Herzstark sacude la cabeza. "Era incomprensible.De haber sido yo abogado, digamos, de haber tenido yo cualquier otro oficio, habría muerto de forma miserable. Me habrían enviado a una cantera, habría contraído una enfermedad pulmonar a los pocos días,y se acabó. Mil murieron así. Dios y mi profesión me ayudaron."

Sin embargo,el príncipe de Liechtenstein había estado pensando en desarrollar la industria de su país. Liechtensteinera por entonceseminentemente agrícola; su principal actividad industrial consistía en la fabricación de dientespostizos.Invitado a la corte, Herzstarkexhibió sus modelos ante los príncipes, los ministros y los especialistasen patentes. "El propio príncipe, en su palacio, realizó cálculos con ella, observado por miembros de su familia y por profesionales.Enseguida quedó entusiasmado.Afirmó que eseproyecto era el idóneo para su país. Estuvo encantadorconmigo; mantuvimos una conversaciónde cuatro horas." Todo fue bien al principio. Liechtenstein creó una empresa,Contina. Se acordaron créditos y emitieron Elpríncipe calcula a c c i o n e s .H e r z s t a r k , q u e a c t u a b a Algunos días después de que los de director técnico, recibió una ternorteamericanosliberasen Buchen- cera parte de las acciones;le correswald, Herzstark fue andando hasta pondían además regalías por cada la ciudad de Weimar, con sus pla- máquina vendida. nos plegadosen el bolsillo. Los llevó Herzstark mandó publicar anuna una de las pocas fábricasque se- cios en los periódicos suizos, soliguían en pie, donde los técnicoslos citando mecánicosque quisieranemexaminaron.Recordabala respuesta: prender una nueva carrera. Contina "Fue como si se les cayeseuna venda alquiló el salón de baile de un hode los ojos. La soluciónestabaclara, tel; allí, los técnicos de Herzstark y no había que pensar nada más". construyeronlas primeras 500 calA pesar de haber sido trazados en culadoras Curta. Fueron puestas a la venta en 1948 y promocionadas el campo de concentración,los dibujos eran tan claros que sólo se en ferias profesionales y revistas tardarondos mesesen construirtres técnicas. Seis meses después,una prototipos de la calculadora. cadena de grandes almacenes estaPero justamente cuando se esta- dounidensequiso encargar 10.000 ban preparandolos contratos,llegó unidades,con una opción para más. el ejército ruso. Herzstark sabíacuál Pero en lugar de aferrarse a este sería el resultado; se hizo con los pedido, el director financiero deciprototipos y se dirigió a Viena, con dió que excedía de la capacidad de las máquinas desmontadas,guar- la compañía y condenó a la Curta dadas las piezas en una caja. "Si a las ventas por correo, amén de a l g u i e n h u b i e r am i r a d o e n s u i n t e - alguna que otra tienda especializada. rior, le habríaparecidoun juguete", La demandaexistía,sin embargo, y Contina se expandiódesdeel salón dijo. "Lo había desmontadotodo." Viajó hasta Austria como pudo, de baile hasta una fábrica propiaa pie, durmiendo en el suelo o can- mente dicha. La producción se elevó jeando cigarrillos por un asientoen a varios cientosde unidadesal mes. el tren. La antigua fábrica de su faEn vista de tales progresos,los fimilia estaba inservible. Dueño tan nancierosque había tras la compañía sólo de sus tres modelos, solicitó segaronla hierba bajo los pies de patentesy trató de buscar a alguien Herzstark, la reorganizaron y anuque invirtieseen su idea. Remington- laron las acciones del inventor. Al Rand, una empresa norteamericana igual que Edison, Tesla y tantos de máquinasde oficina, mostró algún otros inventores, iba a ser despojainterés, pero no llegó a llamarle. do de los frutos de su creación. "Me llegó entonces un golpe de Europa, un campo de ruinas, carecía de infraestructurapara empezarnue- buena suerte que no podía haber vos proyectos. imaginado. Las patentesestabantoy CrENctA, lruv¡sfloncróru marzo, 2004

davía a mi nombre." En los primeros tiempos, los socios evitaron tener que hacerse cargo de las patentesen caso de litigios: prefirieron que fuese Herzstark quien lidiara con las reclamaciones en caso de que se impugnasesu invento. Dado que la compañía no había llegado a adquirir los derechos de las patentes, Herzstark pudo lograr que se avinieran a razones. Durante los deceniosde 1950 y 1960 sacó provecho real de su invento. Tras el éxito de la primera calculadora, diseñó un modelo un poco mayor; de 11 dígitos se pasó a 15. Pero en lo sucesivo.la única variación apreciable fue la forma del estuche.Herzstarkestablecióun insólito récord en la industria de la computación al acertar a la primera con el diseño correcto. La Curta se fue vendiendo con regularidad durante dos decenios;se la anunciabacomo "la calculadora universal en miniatura que cabe en un bolsillo, fiable graciasa su construcción racional y robusta". Como Herzstarkpronosticó,los ingenieros astronáuticos utilizaron esas máquinas milagrosas para calcular las órbitas de satélites, los topógrafos para sus mediciones y los contables para cuadrar los libros. También los equipos de rallies adoptaron las Curta. Los copilotos, sin apartar la vista de la carretera, manejando los números al tacto, podían calcular rápidamentevelocidades y tiempos para no ser penalizados en los controles. El pequeño tamaño de la Curta se adecuaba bien al reducido habitáculo de un deportivo y -a diferencia de las primeras calculadoras electrónicasno sufría con los baches, las vibracioneso las subidasde tensióneléctrica. Incluso en nuestros días, los conductores de rallies de coches antiguos disfrutan calculando con medios mecánicos. Al igual que los relojes eléctricos de cuarzo desplazarona los relojes mecánicosde cuerda,las calculadoras electrónicaseclipsaron al invento de Herzstark.Tras 150.000 unidades, la última calculadora Curta se vendió a principios de los años 1970. No se ha fabricado una calculadora mecánica desde entonces. Herzstark se separóde Contina en mil novecientos cincuenta y tantos.

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Asesoró a fabricantes alemanes e i t a l i a n o sV . i v í a e n u n p e q u e ñ oa p a r tamento en Liechtenstein:en aquel l a é p o c a .l o s m a g o sd e l a t é c n i c a no podían comprarsefincas millonarias.El gobiernode Liechtenstein no le reconociósus logros hastaque cumplió los 84 años. Herzstark fal l e c i ó p o c o d e s p u é s e, n 1 9 8 8 .

ha publicadosobreel tema,entre otros,los siguientesartículos: Los orígenes de la informática personal, de M. MitchellWaldroo Mauo2002 Microchips en vertical, de ThomasH. Lee Ma.zo2002 Una nueva forma de visión: la realidad complementada, de StevenK. Feiner Junio2002 Emisoresinalámbricos de datos. de DavidG. Leeper Julio2002 Ordenadores sin reloj, de lvanE.Sutherlan yJo Ebergen Octubre2002 Nanounidadesde memoria, de P.Vettigery G. Binnig Marzo2003 La malla: computación sin límites, de lanFoster Junio2003 Autorreparación de ordenadores, de ArmandoFoxy DavidPatterson Agosto2003

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nes ligeras, revolucionarias en su día. Percibo una perfección táctil que va más allá de medio siglo de progresos en la computación. Mi corrfianzaen la precisión de la Curta es absoluta. En mi calculadorade hace50 años, ahoravueltaa ensamblar,divido 355 entre 113. Hago deslizarcon el dedo pulgar los cursores a lo largo de Enser vicio, a pesar delosaños los ejesestriados,y despuésdoy una Una calculadoraelectrónicaresuelve vuelta a la manivela, para introduproblemasmás deprisaque la Curta. cir el primer número en la máquina. Y un ordenadorhacemaravillascom- Inscribo despuésel segundonúmero, paradocon ella. Parapoco más debe alzo 7a manivela y la hago girar de servir hoy la Curta que para cal- otra vez. Los engranajesde conteo cular los gastosdel mes duranteun de la Curta engrananen los dienapagón eléctrico. tes del complemento a 9 del tamAun así, mientras sostengoen la bor de dientes.Ejes de transmisión m a n o l a d i m i n u t a c a l c u l a d o r ad e de acero trasladaneste movimiento Herzstark, legado de mi primer promediante piñones acodadosen ánfesor de astronomía.tengo clara con- gulo recto y lo llevan al registro de ciencia de que esta máquina ha so- resultados.Al hacer girar la manibrevivido a su primer poseedor y vela, el control, la lógica y los díde que sin duda sobrevivirá al se- gitos rotan alrededor del cigüeñal. gundo de sus dueños.Como dice el Dos docenasde vueltas despuésla manual de instrucciones:"Su Curta solución chasqueaen las ventanas le durará toda la vida y, siempre a de resultados. punto, le será una ayuda indispenTengo ante mí una aproximación sable. Puede tener una confianza del número pi, y más. Estoy a un t o t a l e n s u p r e c i s i ó n : l a p e q u e ñ a mismo tiempo asiendo la heredera Curta ha nacido de una prolongada directa de las primeras máquinas experienciaen el campo de las má- calculadoras,el súmmum de la haquinas de calcular. La han fabribilidad mecánica occidental y un cado... especialistasinternacionales monumentoa la visión de un homen mecánicade precisión, con me- bre al que no detuvo el peor de los talesde máxima calidad.En su cons- m u r o s . trucción no se utilizan en absoluto materialesartificiales".(No me oued o i m a g i n a rl e y e n d o" s u p r o g r a m a Excel no utiliza materiales artificiales" o ''su procesadorPentium le Elautor durarátoda la vida", a pesarde que C l i f f S t o l l , a u t 0 rd e v a r i o sl i b r o sy ambas aseveraciones sean ciertas.) d o c t o re n a s t r o n o m pí al a n e t a r idae, b e No creo poseeruna cosahastaque s u f a m aa h a b e r o t o u n c í r c u l od e no la comprendo,y no puedo comh a c k e res n l o s p r i m e r odsí a sd e I n t e r . prenderlahasta ver cómo funciona. n e t . L a sf r a s e sd e C u r tH e r z s t a rcki . Así que, provisto de una lente de t a d a se n e s t ea r t í c u l og, r a c i a a sl per. aumento, pinzas y destornilladores m i s oc o n c e d i dpo0 r e l I n s t i t u t o Charles de relojero, destornillo el tambor y B a b b a gdee l a U n i v e r s i d da ed M i n n e . s 0 t a ,p r o c e d edne u n ae n l r e v i s tqau e dejo a la vista unas 600 piezas:enel historiado Err w i nT o m a s h Ie hizo granajes,ejes, trinquetesy piñones. e n 1 9 8 7 . Retiro delicadamente ocho ejesde cursores,cada uno mecanizadocon una estría en espiral y diseñadosin Bibliograf íacomplementaria c o l a b o r a d o r e sn i a y u d a n t e s ,y n i ANTIOU OE F F I cMEA c H I N E S : 6Y(¡)I(n] so r siquieracon instrumentosde dibujo. C A L c U L A TDTENVGt c ETSh.o m a A s . Rus. Contemploel ingeniosomecantsmo s o . S c h i f f eP r u b l i c a t i o n2s0,0 1 . del tambor de dientes,delineadopor TH¡ Urutv¡nsnL HtsT0Ry 0F Co¡¡purlrue: vez primeraa lápiz. en una situaFRoMTHEABAcusro THE0UANTUM CoM. ción imposible, bajo las penalidaP U T EGRe. 0 r g el fsr a hJ. o h nW i l e y2, 0 01. des más extremas. Palpo aleacio-

y CtENctA, lruv¡slcnclóru marzo, 2004

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Laímagen deununiverso estát¡co e inmutable dista mucho delarealidad. Lasgalaxias quesufren sonsistemas cambiantes transf ormaciones espectaculares debido y otras a lainteracción entre unas Lourdes Verdes-Monteneg 16

y Ct¡rucln. fruv¡sr¡cnctóru marzo. 2004

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as gal¿xlas son slstemascambiantes,no sólo por su prop i a e v o l u c i ó n i n t e r n a .s i n o también por la interacción gravitatoria con otras galaxias. La idea de que las colisiones constituyen un proceso fundamental en la evolución galácfica surgió a mediados de los años 70 y ha sido confirmada por las pruebas a c u m u l a d a sh a s t ah o y . Las galaxias son inmensas fábricas de estrellas, que nacen en nubes compuestasde gas densoy polvo, las nubes moleculares. La primera generación de estrellas de una galaxia se formó a partir de los elementos primordiales, hidrógeno y helio, que se transformaron en elementos más pesados, como el hierro. Al final de su vida, las estrellas devuelven al medio interestelar la mayor parte de su masa, ya sea constituidas en supernovaso en nebulosas planetarias; quedan así las nubes enriquecidas con elementos pesados, listos para su aprovechamiento en la formación de una nueva estrella.Este procesoinicia la evolución química de las galaxias. Se produce, a su vez, una evolución dinámica, debida al balanceentre los movimientos internos de gas y estrellas y la fterza de la gravedad. Ello da lugar a anillos, brazos espirales y barras; éstas son alineaciones de estrellas en una estructura aproximadamenterecta que se extiende a ambos lados del núcleo de la galaxia. Normalmente los anillos se encuentran asociados a una barra, que ayuda a su formación. Sin embargo,en algunoscasos,como en la galaxia triplemente anillada NGC 721'7,1abarrano estápresente, aunque se admite que lo estuvo en

u n ae s t r u c a .s ís e d e n o m i nlaansq u ep r e s e n t a 2 . N G Ci 3 0 0 e s u n ag a l a x ibaa r r a d A t u r ae s t e l aarp r o x i m a d a mreenctteaq, u es e e x t i e n daec a d al a d od e ln ú c l e oE.nl o se x a 5 0 . 0 0 a0 ñ o sl u z .L a g a l a x i a t r e m ods e l a b a r r ae m p i e z laonsb r a z o sL.ab a r r aa b a r c 1 e s t áa 7 5 m i l l o n edse a ñ o sl u zd e n o s o t r oysp e r t e n e ac eu n p o b l a dgor u p od e g a l a x i a s .

el pasado. En todas estas estructuras se produce una acumulación de gas y polvo. El consiguienteaumento de densidaddisparalos procesos de formación estelar, por 1o que la evolución dinámica y química están interrelacionadas.

Evolución externa La mayoría de las galaxias no se encuentran aisladas, sino conectadas con otras por la fuerza de la gravedad. La evolución externa de una galaxia viene determinada por la interacción con galaxias próximas, ya que las fuerzas de marea generadasproducen una redistribución de la masa,dentro de la misma

galaxia o en su expulsión hacia el exterior. Las interaccionespueden originar acumulacionesde gas molecular en los 3000 años luz centrales de las galaxias, donde se forman discos circumnuclearesdebido a la pérdida de momento angular en el gas que provoca el par gravitatorio. La concentración de gas puede disparar violentos brotes de formación estelar. Este transporte de gas hacia el centro de la galaxia puede volverse más eficiente si existe una barra. De hecho, aunque las barras también se encuentranen galaxias solitarias, su frecuencia es mayor en los sistemas en interac-

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3 . N G C7 2 1 7e s u n ag a l a x iaai s l a ddae e s t r u c t u r a anillada. Su luzvisiblelizquierdal se distribuye La combinación conunasimetría casiperfecta. s l a sb a n d avsi s i b l easz u yl r o j a d ei m á g e n e n (derechal resaltalasz0nasconunamayorformaciónestelarlazulesl o c0nmay0rconcentración que de polvo(rojol.Enestecasonosmuestra t aa n i l l ocso n c é n t r i csoise,n d o N G C7 2 1 7p r e s e n 3 y de un colormás el exterior másprominente a z u l a ddoe, b i dao u n am a y 0fro r m a c i óens t e l aern másfino,se aprecia c0m0una é1.El intermedio, verdediscontinua; el internose circunferencia o b s e r vca0 m 0u n ap s e u d o c i r c u n f e rreonj ac.i a

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4 . A N I L LP 00LAR D EL A G A L A X INAG C4 6 5 0 ac, u y ad i s t r i b u c itór an z a r ílaa ó r b i t a d e u n ag a l a x isaa t é l i tdee s t r u i dean l a i n t e r a c c i óEnl a. n i l l or o t aa u n av e l o c i d as d imilar a l a d e l a c o m p o n e ne tset e l adre l a g a l a x i a .

ción. Desde finales de los años ochenta se sabe que las colisiones entre galaxias pueden determinar la aparición de barras en los discos de las galaxias. Un caso extremo del procesoanterior nos lo ofrecen las galaxias ultraluminosas en el infrarrojo. Se piensa que el transportede gas hacia el centro de estas galaxias en las interaccionesproduciríaen ellas una intensa actividad de formación estelar, calentando el polvo cercano a las estrellas.El polvo reemite la radiación que recibe en el ultravioletaa longitudesde onda infrarrojas;provocancon ello que las

galaxias emitan la mayor parte de su energía en el infrarrojo. Los instrumentos actuales,así el interferómetro de IRAM en Grenoble, no permiten estudiaren detalle el transporte del gas molecular hacia el centro para galaxias situadasmás allá de 400 o 500 millones de años luz de nosotros. No sólo la forma en que está distribuida la materia se ve afectada por las fuerzas de marea. sino también sus velocidades. Una galaxia en rotación perfecta presenta un campo de velocidades cuyas isolíneas adoptan una distribución característica,denominadadiagrama de araña por su similitud con el a n i m a l , s i e n d o s i m é t r i c ar e s p e c t o a los ejes mayor y menor de la galaxia. Cuando una galaxia sufre una perturbación, sus ejes pueden perder la perpendicularidado, en general, la simetría. En muchos casos la perturbaciónconsisteen una rotacióninversa o contrarrotaciónen las partes centralesde la galaxia.cuyo origen se atribuye a una fusión entre dos galaxias o a la incorporación de una pequeñaen otra mayor. Son también frecuenteslos movimientos radiales, en vez de los circulares de rotación; sucedeasí con el transporte de material hacia el centro. Cuando en un choque entre dos galaxias el material sale expulsado hacia el exterior, aparecenestructuras alargadas,que semejanlargas c o l a s o p l u m a s .o q u e c o n s t i t u y e n un puente de materia entre las ga-

y lasestrellas Porquélasgalaxias ch0can no z o o

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Distandemasiadoentresí. Del ]\ lo suelehaberchoquesentreestrellas. I \ Sol a su vecinamás cercana(ProximaCentauri)hay 30 millonesde veces su diámetro.Estosuponeque nuestroastrotendríaque vivir100.000 vidasparaque existieraalgunaprobabilidad de que chocaracon Proxima Centauri.En las asociaciones estelaresla distanciase reducea 500.000veces el diámetrosolar,y en los densoscúmulosglobulares estadistanciaes de 5000diámetros. Peroentredos galaxiassolitarias vecinassuelemediarunadistancia equivalente a 60 vecessu propiodiámetro. Y estosólosucedeen la cuarta partede los casos.Las tres cuartaspartesrestantesde las galaxiaspertenecen a gruposo cúmulos,con lo cualsufriránal menosuna colisiónen su vida.Lostiempostípicosde los encuentros son de 100millonesde años.

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laxias. El material eyectadopuede volver a las galaxias, dispersarse en el medio intergaláctico o desplomarse para formar enanasde marea. En estaspequeñasgalaxias,residuo de la colisión, coexisten estrellasprocedentesde las galaxias que han colisionado y nuevas estrellas nacidaspor Ia contraccióndel gas acumulado. E x i s t e n p e r t u r b a c i o n e sd i r e c t a mente asociadasa determinadostipos de entornos: desde la fuerte distorsión sufrida por las galaxias pertenecientesa cúmulos hasta la experimentadapor galaxias enanas cercade galaxiasgigantes.Son tamb i é n d e t e r m i n a n t e sl o s t i p o s m o r fológicos de las galaxias o las orientacionesrelativas de sus órbitas en la colisión. Distinguiremosentreinteraccionesmenoresy mayoressegún que la diferencia de masas entre las dos galaxias sea o no significatrva.

Inter acciones menor es Uno de los ejemplos más espectaculares del resultado de una interacción entre dos galaxias de masas muy desigualeses la formación de un anillo polar, constituido por estrellasy gas, resto de una galaxia satélite, con una orientación aproximadamente perpendicular a una galaxia normal. Su observaciónproporciona información muy valiosa. Por un lado, la disposicióndel anil l o s e c o r r e s p o n d ec o n l a ó r b i t a ocupadapor la galaxia satélite;por otro, permite estudiar el potencial gravitatorio en un plano adicional, perpendicular a la materia visible de la galaxia principal. En otros casosla galaxia satélite no queda en órbita hasta su destrucción, sino que es absorbidahasta el propio centro de la galaxia mayor. De ello dan fe los núcleos dobles que se encuentranen algunas galaxias.Estemodelo,postuladopor T. R. Lauer, es uno de los propuestos para explicar el segundo núcleo detectado por el Telescopio Espacial Hubble en la galaxia M31 (Andrómeda).S. Tremaineha sugeridouna explicación alternativa; a tenor de l r u v r s r r e n cyr óCr u t E N c tm Aa, r z o2,0 0 4

la misma, los dos máximos de luz corresponderían a un disco de estrellas excéntrico,que gira en torno a un objeto oscuro compacto,quizás un aguJeronegro. A veceses la galaxia menos masiva la que provoca en Ia mayor los efectos más importantes. Lo vemos ejemplificado en la galaxia-anillo de la rueda de carreta (Cartwheel), llamada así por presentar un núcleo central conectado por una serie de radios con un anillo externo. Su formación se atribuye al paso de una galaxia satélite a través del centro de la galaxia dominante, produciendo un efecto similar a la onda expansiva originada por una piedra latzada a un estanque: cuando la compañera se acerca, las estrellas en rotación antesde la colisión son arrastradashacia el centro, pues a la masa central de la galaxia principal se suma la de la segundagalaxia, y al alejarse se produce un rebote hacia fuera. Pero no todas las partes de la galaxia respondencon la misma velocidad. Las internas, más rápidas, chocan en su expansión con las externas,que todavía están cayendo. Se genera de ese modo una onda de compresión en expansiónque forma el anillo.

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vistoporel de la galaxia de Andrómeda 5. D0BLE NUCLE0 lizquierdal, lderechal T e l e s c o pEi sop a c iH a lu b b l eP.o d r ídae b e r sael a c a n i b a l i z a cdieóunn ag a l a x idae s u e n I r0n0 .

cenasde galaxiaso cúmulos poblados por cientos o miles de galaxias, que se extienden a lo largo de más de 10 millones de años luz. Cuando dos galaxias se cruzan, puede tener lugar un solo encuentro o formarse un sistema ligado, lo que llamamos un par de galaxias. En la interacciónpuede darse trasferenciade energía entre el movimiento orbital de las galaxias y sus movimientos internos, con formación consiguientede colas, plumas y puentes de materia. Este proceso puede terminar en fusión, provocando que dos galaxias espirales creen una galaxia elíptica. La primera definición, ya clásica, de l a s e t a p a sd e l a s i n t e r a c c i o n e se n paresse debe a A. Toomre, quien estableció,sobre la base de datos de I I galaxias peculiares, la "secuencia de Toomre". Seleccionemosdos ejemplos de los extremos de la secuenciaestudiadospor J. E. Hibbarb y J. H. Van Gorkom. Nos servirán para describir los principales procesosque se desarrollan conforme avanza la inInteracciones mayores teracciónentre dos galaxiasespirales. La etapa inicial estaría bien reLas colisiones difieren según el n ú m e r od e g a l a x i a sq u e i n t e r v i e n e n . p r e s e n t a d a p o r N G C 4 6 7 6 ( E l Pueden participar pares de gala- Ratón), par en interacción formado xias, grupos integradospor unas de- por dos galaxiascuyos discosse en-

cuentran aún separados,aunque por una distancia menor que su tamaño ó p t i c o . E x i s t e n c o l a s e s t e l a r e sy gaseosas,así como un puente de materia, señal de intercambio de material entre las galaxias.Los discos de las galaxias presentanabundante cantidad de gas atómico. En las etapas finales de la secuencia se genera un núcleo único con una distribución de luz característicade una galaxia elíptica como la que muestra NGC 7252. A diferencia de lo que sucedeen las etapas iniciales de una fusión, el cuerpo principal está casi desprovisto de gas. La evolución final del sistema hasta una elíptica pura pasa por eliminar el gas preexistente. Las galaxias elípticas y lenticulares no pueden formar estructuras

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6 . L A G A L A X I A . A N ICLALR OT W H EeE s tLáf o r m a doao ru n a n i l l oa z u l a ddoe 1 5 0 . 0 0 a 0ñ o s l u zd e d i á m e t ruon, i d oc o ne l n ú c l epoo re s t r e l l aysg a sd i s t r i b u i de0nsu n ae s t r u c t u r a d i a l .S ui m a g e n t o, m a dpa0 ru n ad e l a sc á m a r adse g r a nc a m p d o e lT e l e s c o pEi so p a c i a l Hubble se , m u e s t raar r i b aj u, n t oa l a d e d o sp e q u e ñgaas l a x i acso m p a ñ e rS ae sa. t r i b u y e s u p e c u l i amro r f o l o gaí lap a s op o rs u c e n t r 0 d e s u sd o sg a l a x i assa t é l i t eL.a ss i m u l a c i o n e sn u m é r i cdaesN c u e r p or se a l i z a dpaosrE . A t h a n a s s oyu cl ao l a b o r a d orreepsr o d u c e n congranprecisión estesistema, c0m0muestra un fotograma de la simulación, dondese y de perfil(abajo,derechal, observa la mismagalaxia-anillo de frente(abajo, izquierda) a á sp e q u e ñqau es e p u e d vee rc o nc l a r i d aedn t r a se l p a s op o rs u c e n t r o d e u n ag a l a x im l a r e p r e s e n t a cdieócna n t o . y CrENcrA. lruv¡srtenclóru marzo. 2004

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El 90 % de nuestrouniversoestácompuestopor l- materialdesconocido. La materiavisibleoaranuestrosojose instrumentos (gasy estrellas) astronómicos estáen minoríarespectoa la materiaoscura.Su invisibilidad no ha impedidoel descubrimiento de su existencia, que debemosagradecer, en últimainstancia, a lsaac Newton.Porél sabemosque dos cuerposse atraendebidoa su masa;una atracciónque es menorcuantomayor es la distancia. Un saltadorde longitudpareceliberarsede la gravedadpor unossegundosdebidoa su y cuantomayores ésta,mástiempopasaráen velocidad, el aire.Si realizarael saltoen un planetamás masivodeberíair más rápidoparamantenerse en el aire.Esteprincipioes perfectamente aplicablea los cuerposcelestes, incluidaslas estrellasde una galaxia,o las galaxiasde un cúmulo,paralas que siemprehabráuna relaciónentre velocidady masa. En 1932J. Oortestudiabael movimiento de estrellas de nuestragalaxiaen la direcciónperpendicular al disco. A partirde su velocidaddedujoque la masade la Vía Lácteaduplicabaal menosla observable en formade gas y estrellas.En 1933F. Zwickyestudióel cúmulosde galaxiasde Coma.Encontróque,si la masadel cúmuloera sólola observada, no habríapodidoretenera sus galaxiasdotadasde altasvelocidades. Paraelloera oreciso

largas y finas como las espirales, pues son sistemascon mayor dispersión de velocidadeso agitación. Cuandosufrenuna interacción,suelen aparecerenvueltasen unas conchas o capas concéntricas de estrellas y a veces gas con un espesor considerablementemayor. Las simulaciones sugieren que las conchas o capas se producen al interactuar una elíptica o lenticular con otra galaxia que le transfiere mate-

que la masarealfueraentre10 y 100vecesmayorque la del gas y las estrellas. Sabemosque el gas calienteconfinadoque se observa en rayosX en los cúmulosde galaxiaspruebala existencia de unagrancantidadde materiano luminosa;si asÍ que el gas se habríadispersado no ocurriera, significaría hacetiemoo.En los añossetentalos avancesinstrumentalespermitieron medirlasvelocidades de rotaciónde las estrellasy el gas de una galaxiaespirala diferentes distanciasdel centro.Se observóque en las partesexternas galaxias,dondela gravedaddebíair dismide numerosas nuyendo,el gas y las estrellasgirabancon tal velocidad, que habríandebidoser expelidasde sus órbitas,salvo que una masamayorque la visiblelas retuvieraen ellas. Dichamasase encontraría formandohalosinvisibles. Espues,la existencia tos resultados confirmaron, de la materiaoscuratambiénfuerade loscúmulos. generalprediceque la luz se desvíade La relatividad su trayectoria al pasarcercade una granmasa.Esteobjeto masivo,que puedeser tantouna estrellacomoun cúmulode galaxias,recibeel nombrede lentegravitatoproducidapor las lentesgravitatorias ria.La deformación es mayorcuantolo es su masa,y estehechoha mostrado tambiénla discrepancia entrela materiatotaly la luminosaen los cúmulosde galaxias.

rial. Es tambiénposible que la acreción de una galaxia satéliteproduzca también estasestructuras.Las conchas, como las colas de marea de NGC 1252, constituirían,pues,restos de las galaxias iniciales que aún no se han asentadoen el cuerpo final, y la formación de unas u otras estaría condicionada por las órbitas y masasrelativas de las galaxias que han colisionado.

Grupos degalaxias En una escala de perturbación gravitatoria creciente, los grupos de g a l a x i a so c u p a n u n l u g a r i n t e r m e dio entre los pares y los cúmulos de galaxias dentro de la jerarquía de las interacciones.El ejemplo más próximo nos 1oofrece el Grupo Local, integrado por unas 30 galaxias que ocupan un diámetro del orden de 10 millones de años luz. En su int e r i o r s e p r o d u c e nc o l i s i o n e s n: u e s tra misma YíaLáctea pudo haber experimentadouna interacción con las nubes de Magallanes en los últimos mil millones de años.El Grupo Local

se halla también en interacción con el exterior, en particular con otros grupos cercanos:Maffei 1, Sculptor, M81 o M83. Merecen una atención especiallos g r u p o sc o m p a c t o sl.o s s i s t e m a sa i s lados de galaxias más densos del universo.En ellos se alcanzanconcentracionesde galaxias similares a las de los centrosde los cúmulos r i c o s . c o h a b i t a n d oe n u n e s p a c i o muy pequeño entre 4 y l0 galaxias, de manera que a menudo sus discos están en contacto.Por todas e s t a sr a z o n e ss e e s p e r aq u e l a s c o lisiones en ellos sean continuas e intensas. Constituyen laboratorios únicos para el estudio de la interacción y evolución de galaxias. Nuestro equipo ha realizado un estudiodel gas atómico, combinando datos sobre el contenido total de gas y su distribución, a partir del cual hemos propuesto para los grupos ; compactos un esquema evolutivo. z Hemos encontrado que el gas atómico de tres cuartas partes de las o o galaxias de los grupos presentaalF

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7 . N G C 4 7 4e s u n ag a l a x ilae n t i c u l qa ur ep e r t e n e ac les i s t e mean i n t e r a c c iA ón rp227. . ss i m u l a c i o n e s L o sa r c o sd e s u a l r e d e dloari n c l u y eenn t r el a sg a l a x i a" sc o n c h aL" a n u m é r i cdaese s t es i s t e mian d i c aqnu el a so n d a os b s e r v a dsaesh a np o d i dfoo r m a r p o ri n t e r a c c idóenN G C4 7 4c o no t r ad e l a sg a l a x i adse ls i s t e m aN,G C4 7 0 .

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y CtENctA, lruvrslenclóru matzo, 2004

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8. EXTREMD 0S EL A S E C U E N C DIEAT 0 0 M R Er e, p r e s e n t apdoors y NGC7252larribal.Estasecuencia NGC4676 lizquierdal definelas etapasquellevandesdela interacción de dosgalaxias espirales hasta s uf u s i ó n f i n a lp a r af o r m aur n ag a l a x ieal í p t i c aL.a si m á g e n m e su e s t r a n , e nc 0 n t 0 r n 0 b sl a n c o lsí ,n e ads e i g u adl e n s i d as d u p e r f i cd i ael h i d r ó g e n o a t ó m i cyo, e n c o l o rl,a e m i s i óens t e l a L r .a sb a r r abs l a n c acso r r e s p o n d e n a u n t a m a ñdoe 2 0 k i l o p a r s eecs,d e c i ru, n o s6 5 . 0 0 0a ñ o sl u z .E n a m oE l R a t ó nl)a, sg a l a x i aess t á ne n c 0 n t a c t 0 , N G C4 6 7 6( c o n o c i d co p e r ol o sn ú c l e osse e n c u e n l raaúnns e p a r a d oLsa.i n t e r a c c ihóanp r o v o cadocolasde mareaquese ventantoen la luzestelarcomoen el gas n e u t r oa,u n q uees t eú l t i m oe s m e n oisn t e n seon c o m p a r a c iN ón G.C7 2 5 2 puesse observa representa unaetapapróxima al finalde la secuencia, u n c u e r pcoe n t r aclo nu n ad i s t r i b u c ieósnt e l acro r r e s p o n d i e a nutnea g a l a x ieal í p t i c a c0 , m 0s e d e d u cdee la n á l i s d i ses u p e r f idl e l u z .

teraciones:son los gruposdeficientes en gas atómico. Existe una serie de grupos en estados poco evolucionados,pueslas galaxiasapenaspresentanperturbaciones.A medida que los grupos evolucionan, el contenido total de gas atómicose mantiene constante,pero no su distribución, pues escapade las galaxias y pasa a formar parte de colas y puentes de marea. En las etapas evolutivas más extremas de los grupos, el gas ya ni siquiera se encontraría en La zona intergaláctica. En el grupo Hickson 40, el gas atómico sólo se detecta en dos pequeñaszonas de los extremos de dos de las galaxias miembro, faltando un 90Vo del gas que tendrían si las galaxias estuvieran aisladas.Se han observadogrupos en los que se forma una gran nube de hidrógeno atómico, con una sola estructura de velocidades. Las cuatro galaxias que conforman Hickson 49 se hallan incluidas en una nube que gira como un todo. y CtENctA, lruv¡slenclóru marzo, 2004

¿Cómo desapareceel hidrógeno atómico en los grupos? Una vez a r r a n c a d od e l a s g a l a x i a s .p e n s a mos que el gas queda expuesto a su destrucción o calentamiento. De la comparaciónde los grupos compactos con otros entornosdonde también se encuentramenoscantidadde gas atómico de la esperada se desprende que, en los grupos compactos,se dan niveles de deficiencia del mismo

orden que en las galaxias del centro de los cúmulos de Virgo o Coma. La deficiencia en los cúmulos se debe a la existencia de un medio caliente intracumular; si el mecanismo fuera similar en los grupos, el gas arrancado de las galaxias se estaría destruyendo por calentamiento. Pero no está claro que en los grupos se produzca un mecanismo similar al de los cúmulos,pues

numér¡cas Simulaciones f n las simulacionesnuméricas,el ordenadoraplica leyes físicas l- conocidasa un conjuntode partículasque representanel gas y las estrellasde las galaxias.A partirde diferentescondicionesiniciales, se promuevela evolucióndel sistemamedianteel cálculode las fuerzasde interacciónen distintasposicionesy tiempos.Se analizan finalmentelos resultadosobtenidos.Con ello se puede comprimiren unos pocos segundosmiles de millonesde años. Superordenadores, redes de computadorespersonalesu ordenadoresGRAPE-cuyo capara el cálculode las fuerzas bleadoestá diseñadoespecíficamente gravitatorias- permitenhacer evolucionarhasta varias decenasde millonesde partículasen unos pocos segundos.

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D. Espada,E. Garcíay S. Verley,en el Instif I primerproblemaque surgeen el estudiode las gala- U. Lisenfeld, l- xiasen interacción lascarac- tuto de Astrofísica de AndalucÍade Granada,J. Sulentic es que,paraidentificar terísticasdebidasal choque,es necesariosabercómolas del Departamento de Astronomía de la Universidad de veríamossi no estuvieran colis¡onando. Alabama,W. Huchtmeier del InstitutoMax Planckde RaEn algunoscasospareceevidentela existencia de de una dioastronomía en Bonn,M. S. Yun,de la Universidad y sus efectos;por ejemplo,en las imágenes interacción de Massachusetts, S. Odewahn,de la Universidad tomadaspor el VLT de la parejade galaxiasNGC6872l Arizona,y S. del Ríodel INAOEen Puebla,que pretende lC 4970se apreciacon claridadque lC 4970estádesga- aunary completarlos datosexistentes. Paraellohemos jandouno de los brazosde NGC6872:los coloresmás elaboradouna muestracompuestapor másde 700 galaazuladosde dichobrazopuedenasociarsea formación xias (NGC1156se encuentraentreellas).Actualmente por la interacción. y estelarprovocada estamosllevandoa cabouna revisiónde ta morfología Perolas cosasno son siempretan fáciles.lgnoramos nivelde aislamiento de las galaxiasdel catálogo,con el porqué galaxiasvirtualmente aisladaspresentan fin de seleccionar una muestrade referencia en la que la características atribuidas a las interacciones, comoes el caso influencia del entornosea mínimay cuyaevoluciónesté porsus propiedades de NGC 1156,que registraintensosbrotesde formación determinada intrínsecas. A partirde estelar.Se haceindisoensable el estudiode una muestra una información multifrecuencia completaconcerniente grandede galaxiasaisladasque sirvade patrónde norestaremos en la a las estrellasy al mediointerestelar malidad.En esatarease han empeñadonumerosos de galaxias equi- mejorposiciónparaevaluarlas propiedades pos;la autoracoordinaun proyectoformadopor S. Leon, en interacción.

aquéllos están formados por entre l0 y 100 veces más galaxias, que se mueven a velocidades10 veces mayores.

Cúmulo d seg a l a xi a s Los cúmulos constituyen los objetos mayores del universo en cuya organización la fuerza de la grave-

dad desempeñaun papel determinante. En su interior se abriga el l ) V o d e l a s g a l a x i a s .L o s h a y p o bres, con unos cientos de galaxias, c o m o e n e l c a s od e V i r g o . y r i c o s , con miles de miembros,como el cúmulo de Coma. Por su forma se clasifican en esféricos y amorfos. Los cúmulos esféricos (así Coma)

suelen estar poblados por un gran n ú m e r od e g a l a x i a se l í p t i c a s m . ientras que los amorfos, entre ellos Virgo, presentanmás variedad de tipos. Las interaccionesentre galaxias tienen aquí una naturalezadiferente de las producidas en los demás entornos.debido a las enorm e s v e l o c i d a d e sr e l a t i v a s d e l a s galaxias,que alcanzanmiles de kilómetros por segundo. Ahora bien, una mayor diferencia de velocidad entre las galaxias que sufren el encuentro no conlleva mayores estragosen las colisiones, sino lo contrario. Los cho-

9 . P A RD EG A L A X I AESNI N T E R A C C I O N NGC 6 8 7 2 / l4 C9 7 0 :E ne s t ai m a g esne m u e s t ruan ac o m p o s i c di óent r e sc o l o r e s lazul,verdey rojol tomadacon la cámara F 0 R S Id e lt e l e s c o pAi oN T Ud e lV L Td e las galaxias NGC6872 Uaespiralbarrada quelcupa la diagonalde la inagenle l C4 9 7 0( u n ap e q u e ñgaa l a x ilae n t i c u l a r s i t u a dpao re n c i mdae lc e n t r o d el a f i g u r a )E. l b r a z o s u p e r i odre N G C 6872 p r e s e ne t al a s p e c tdoe e s t a rs i e n ddoe s g a l a dpoo rs u p e q u e ñcao m p a ñ e r a l C4 9 7 0 .S eo b s e r v azn0 n a ds e c 0 l 0 r e s m á sa z u l eqsu el a sd e lb r a z o p u e s t o , c a r a c t e r í s t idc e orse g i o n edse f o r m a c i ó n e s t e l aE r .nl a p a r t ei n f e r i odre r e c hdae l a queperte. galaxia unaestrella aparece g a l a x i a , n e c ea n u e s t r a s i nn a d aq u ev e r c o ne l s i s t e mean c u e s t i ó n . l r u v ¡ s r c n c ryó rCur E N c rmAa, r z o2,0 0 4

ques a alta velocidad, salvo que sean exactamentefrontales,hacenque las galaxias pasen muy escasotiempo a corta distancia y, además,tienen pocas posibilidadesde quedar ligadas gravitacionalmente. Pero la mayor parte de la materia luminosade los cúmulos no está en las galaxias,sino entre ellas, en forma de un gas muy caliente, atrapado por Ia fierua gravitatoria del conjunto. Este medio intracúmulo se compone, sobre todo, de hidró-

geno y helio, por 1o que se le su- cúmulo, así como a la existencia pone residuo de las nubes engen- de vientos galácticosproducidos por dradoras de las galaxias, nubes que explosiones múltiples de supernovas, que permiten que estos elefueron calentadaspor la energía liberada durante el colapso gravita- m e n t o s p e s a d o s e s c a p e n n o s ó l o torio. Asimismo se han encontrado del interior de las estrellas, donde elementos más pesados, especial- se forman, sino también de las galaxias. Importa, asimismo, el estumente hierro, cuya existencia indica que ha tenido lugar también un en- dio de la distribución del gas, que riquecimiento del medio original. es un reflejo del estado evolutivo del cúmulo. A su paso por el cenSu presencia se atribuye al barrido del material más exterior de las ga- tro del cúmulo, las galaxias pierden el gas atómico de las partes laxias en su desplazamiento por el

los gruposes que presentanun 40o/"menosde hidrógeno I os gruposcompactosde galaxiasse conocendesde l- hacemás de un siglo,peroel primercatálogorealiatómicoque las galaxiasaisladas,comorevelamos en y nuestroestudio.En resumen,el estudiode la componenzadocon criteriosdefinidosde aislamiento, compacidad númerode miembroses el elaboradopor P. Hickson,que te estelarde los gruposasí comodel gasfríoy caliente la existencia de interacciones múltiples en 1982identificó100de estosgrupos.La muestraorigi- ha evidenciado nal ha sidoamoliadaen el hemisferio sur oor l. Prandoni entrelas galaxiasmiembro. y sus colaboradores la existencia de los gruposcompactos, se en 1994. Demostrada diferentes modelosparaexplicarsu natuUnade las principales sorpresasque estosgruposdehan propuesto pararonfue el pequeñorangode velocidades mostrado raleza.SegúnA. Diaferioy sus colaboradores, los grupos por sus miembroso "dispersión de velocidades", del orcompactospodríanformarsede maneracontinuadentro por segundo,quejuntocon la eleden de 200 kilómetros de gruposricos,aunqueno hay pruebasde que esténinmersosen tal entorno. vadadensidadde galaxiashaceque lostiemposcaracy sus colaboradores, terísticos de los crucesentregalaxiassean"pequeños", ParaF. Governato habríauna fuertes,muyanteriora la del ordende mil millonesde años.En estasituaciónlas etapainicialde interacciones primerassimulaciones predijeron que las gala- épocaactual,en la que se habríaeliminadomaterialde numéricas rápidamente. las galaxias.Estohabríadisminuido su áreaeficazfrente xiasque los componendeberíanfusionarse interacciones, haciendoque la evoluciónposPorelloalgunosautorescuestionaron su existencia real, a ulteriores posteriores observaciones han proteriorse ralentizara. En la actualidad la evoluciónestaria aunquenumerosas porcionado pruebasen contrade estahipótesis. por caídassecundarias de galaxiasque realicontrolada La componente estelarde las galaxiasde los grupos mentarían a los gruposcadaciertotiempo. y cinemáticas en algumuestraperturbaciones morfológicas en un El modelode Governatoparecede aplicación 45"/ode loscasos,segúnel estudiorealizadopor C. Men- noscasos,comoel del Hickson92 (Quinteto de Stephan); muy bienaislades de Oliveiray P. Hickson.Nuestroequipo,formado sin embargo,otrosgruposse encuentran por M. S. Yun,de la Universidad paralas de Massachusetts, dos,por lo que no existenobvioscandidatos W. Huchtmeier, del InstitutoMax Planckde Rad¡oastrono- caídassecundarias. En estoscasosvieneen nuestra y su mía en Bonn,B. W. Williams,de la Universidad de Delaayudael modeloesbozadopor E. Athanassoula ware,y A. del Olmoy J. Perea,del Institutode Astrofísica grupo.De acuerdocon su hipótesis, un halode materia masivoy no concentrado hacia de Andalucíaen Granada,ha estudiadola distribución oscurasuficientemente y cinemática del gas atómicoen 16 gruposcompactos un potencialgravitatorio el centropodríaproporcionar medianteel interferómetro centimétrico del VLA,enconen el que la vidade losgruposseríaconsiderablemente trandosignosobviosde perturbaciones en el 70 % de las mayorde lo esperado. galaxiasde los grupos. La emisiónintergaláctica constituye en sí mismauna muestrade que se tratade un gruporealy no formado por galaxiasinconexas. Otrainteresante característica de

EL0UINTET0 DESTEPHAN esun grupo compacto degalaxias (Hickson porE.Stephan delcatálogo deHickson 92)descubierto principales, en 1877.Enla imagen vemos suscuatro miembros juntoconunagalaxialcentrode la parteinferiordela inagenl quenotienerelación ninguna conHickson 92;enrealidad formapartedeotrogrupo degalaxias diezveces máscercano a nosotros. Sobre estaimagen enluzvisible se puede (azulclarol, apreciar la distribución delgasatómico al quelasinteracciones hanhecho salirdelasgalaxias paraformar y colasdemarea. nubes intergalácticas

l r u v ¡ s l c n c t óy rC u r E N c rmAa. r z o2.0 0 4

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1 0 .H I C K S 04N0 e s u n g r u p oc o m p a c t o f o r m a dpoo r5 g a l a x i aEs l.g a sa t ó m i c o (azulclarolya apenas ni en se encuentra lasgalaxias ni entreellas;se trata,pues, d eu n g r u p o e n u n ae t a p ae v o l u c i o n a d a .

externas,de menor densidad,conservandoel gas molecular, de mayor densidad y concentradoen la zona central de las galaxias. A d e m á s d e l a s i n t e r a c c i o n e se n tre galaxias, similares a las que se

¿Se forman los cúmulos ricos en galaxias por unión de cúmulos pobres o grupos?Esto predicen algunos modelos cosmológicos,lo cual produciría choques a muy alta temperatura en el medio intracúmulo y se esperaríaver menos cúmulos ricos en el pasado.Existen indicios encuentranen pares o grupos, y de q u e a p o y a ne s a sh i p ó t e s i s .p e r o e s las galaxiascon el medio intracúmu- necesarioobservar un número siglo, hay un tercer tipo de interac- nificativo de cúmulos distantescon ción denominado canibalismo ga- mejor resolucióny compararlos cúláctico. En el centro de los cúmulos mulos más lejanos,y por tanto mas hay galaxiascD, gigantes,que atraen jóvenes con los actuales. y a b s o r b e na l a s m á s p e q u e ñ a s . Las observaciones más recientes Son las galaxias más grandes que nos han mostradoque en el pasado los choques y fusiones entre galase conocen en el universo. Los cúmulos pueden también su- xias eran más frecuentesque en la frir interacciones"externas",es de- actualidad.Estos resultadosapoyan c i r , c o n s i d e r a d o sc o m o u n a s o l a l a i d e a d e q u e l a s i n t e r a c c i o n e ns o entidad; sucede eso cuando incor- sólo constituyenun procesofundap o r a n g r u p o s c e r c a n o sp o r a c c i ó n mental en la evolución ga7ácfica, de su intensa gravedad; colisionan sino que las galaxiasactualesse orig i n a r o na p a r t i r d e c o l i s i o n e se n t r e incluso con otros cúmulos. La ingalaxias primigenias. teracción está, sin embargo, limitada por la expansióndel universo, que, al aumentar la distancia entre todas las galaxias, dificulta el enc u e n t r oe n t r e c ú m u l o s .

Laautora L 0 U R D EVSE R D E S . M 0 N T E NoEeG r tF e0 . neceal lnstitutode Astrofísica de Andal u c í a( l A A ,C S I CeI n G r a n a dean, e l q u e realizó su tesisdoctoral seguida de un posdoctorado en el 0bservatorio de Mar. sella.En la actualidad estudialos efec. tos de la interacción en el mediointerestelar de de los gruposcompactos galaxias y coordina desdeel IAA una paragenerar internacional colaboración unabasede datosde galaxias aisladas.

Bibliograf íacomplementaria THE THREERINGSOF THEISOLATED GALAXY

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1 1 .E LC A N I B A L I SeMs0 u nf e n ó m e n f roe c u e net en l o sc ú m u l odse g a l a x i adso, n d u en a g a l a x igai g a n tsee a l i m e n tdae " p e q u e ñ agsa"l a x i aqsu es e a p r o x i m a ne l l a c, o m oe s e l c a s od e A b e l3l 8 2 7 ,q u ea p a r e ceen e s t ai m a g edne f a l s oc o l o r o d e a ddae m á sd eu n a d e c e ndae g a l a x i acsu y ot a m a ñeos s i m i l aarl d e n u e s t rVaí aL á c t e aE.s ,p o rt a n t oe, l t a m a ñm o o n s t r u odseol a g a l a x icaa n í b ael q u el a sh a c ep a r e c eern a n a E s .ne l i n t e r i o r de ellase pueden apreciar algunas recientemente fagocitadas.

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N G C7 2 17 . L . V e r d e s . M o n t e n e g r o A. Bosma, E. Athanassoula en Astronony andAstrophysics, vol.300,pág i n a6 5 ; 1 9 9 5 . ANHI ROGUES GALLERY. J. E. Hibbard,J. M. P. Rupen, D. Schi. H.VanGorkom, minovich en Gas& GalaxyEvolution: A conference in honourof the20th anniversaryof the VtA, ASP ConferencesSeries, vol.240,pá9.659;2001. Wn¡Rtrs rr¡ N¡urRnL ArourcGnsrru H r c x s oGr uR o u p L s? . Verdes.Monteneg r o ,M . S . Y u n B , . A . W i l l i a mW s ,. K . HuchtmeA i e.rd, e l0 l m oJ, . P e r eean AstrononyandAstrophysics, uol.377, p á g 8. 1 2 ;2 0 0 1 .

y CrENcrA. lruvrsrcncróru marzo. 2004

TEMAS35

CIENCIA

A la venta estemes en su quiosco

Otros títulos de la serie

cerebral Gracias a unamejor comprensión delosmecanismos deseñalización nuevos enlospacientes esquizofrénicos están apareciend0 enfoques y perspectivas terapéuticas esperanzadoras Daniel T.Coyle C.Javitty Joseph

I oír la palabra "esquizofrenia" quizá la asociemos a John Nash y Andrea Yates. Nash, protagonista de Una mente maravillosa, fue un prodigio de las matemáticas que recibió el premio Nobel por su trabajo precoz. Sin embargo, pisado el umbral de la edad adulta, su cerebro se alteró de tal manera, que arrurnó su caffera académica. Tardó muchos años en recuperarse. Yates, una madre que padece depresión y esquizofrenia, ahogó a sus cinco hijos en una bañera para "salvarlos del demonio". Actualmente se encuentra en prisión. Nash y Yates constituyen ejemplos en parte típicos y en parte atípicos. Aproximadamente el uno por ciento de la población mundial padece esquizofrenia. De éstos, la mayoría permanecen incapacitados durante toda su vida. A diferencia de Nash, muchos poseen una inteligencia por debajo de la media, incluso antes de que aparezcan los primeros síntomas. Cuando la enfermedad se asienta, típicamente en la edad adulta, sufren un descensode su cociente intelectual. Por desgracia, sólo una minoría consigue empleo digno. A diferencia de Yates, no llegan a la mitad los que contraen matrimonio o forman una familia. Alrededor del 15 por ciento reside durante largos períodos en centros de salud mental. Otro 15 por ciento termina en la cárcel por delitos menores.Un 60 por ciento vive en la pobreza y uno de cada 2O acaba durmiendo en la calle. Un escaso apoyo social propicia que las personas con esquizofrenia se cuenten más entre las víctimas que entre los criminales. Los fármacos que se utilizan pana trafar esta enfermedad dejan mucho que desear. Los antipsicóticos, los más socorridos, suspendenlos síntomas en sólo el 20 por ciento de los pacientes. Los que tienen la suerte de responder al tratamiento se man-

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sn 1 . E LM U N D I0N T E R I 0dR e l a sp e r s o n a co resultaa menudo confuso. Enél esouizofrenia s e m e z c l avno c e e s x t r a ñ apsa, r a n oyi ap e n s a mientos ilógicos leer comolosquese pueden '¡No ( e ni n g l é se)n e s t ai m a g e n : lo hagas!', 'Te 'tartala, 'Te hanpillado', tartala,tartaja', q uoérd i j oe s o ? ' , ' ¿ D ó n d e e s t á ne s p i a n d o ' , ' ¿ P '¿Ouiénes e s t ám i m a n o ? ' , s o né s o s ? ' , ' E s m a l om , u ym a l o ' . . .

y CtENctA, Inv¡slelclótrl marzo. 2004

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s u s c a u s a s ,a s í c o m o d e t o d o s l o s lo que son: manifestacionesde la s í n t o m a s .E s t o s s e a g r u p a ne n t r e s enfermedad. A tenor de los resultados obtec a t e g o r í a sp: o s i t i v o s .n e g a t i v o sy cognitivosP . o r s í n t o m a sp o s i t i v o s n i d o s m e d i a n t e t e s t s e s c r i t o s . l a s s e e n t i e n d e na q u e l l o sq u e v a n m á s personascon esquizofrenia sufren una extensa disfunción. Todas las a l l á d e l a e x p e r i e n c i an o r m a l . L o s cerebrales, desdeel pron e g a t i v o sc o n n o t a ng e n e r a l m e n t e operaciones u n a e x p e r i e n c i am e r m a d a L . o s c o g - c e s a m i e n t os e n s o r i a lb á s i c o h a s t a n i t i v o s , o " d e s o r g a n i z a d o s "s,e r e - los aspectosmás complejosdel penl a c i o n a nc o n l a d i f i c u l t a d p a r a s e - sar, aparecenen buena medida alguir una conversaciónfluida, lógica t e r a d a s .E n p a r t i c u l a r .s e r e s i e n t e n y c o h e r e n t ep, a r a m a n t e n e rl a a t e n - la formación de memoria (a corto c i ó n y p a r a e l p e n s a r n i e n t oa b s - o largo plazo) y la resolución de problemas complejos, Los pacientracto. L o s s í n t o m a sp o s i t i v o s s o n l o s tes presentantambién dificultad para en la vida diaria; desmás populares:agitación,ilusiones desenvolverse paranoides(en las que el paciente cribir, por ejemplo, para qué están los amigos o qué hacer si, de reimagina que conspirancontra él) y pente, se va la luz. Por encima de alucinaciones.habitualmenteen forma de voces.Las alucinacionesrela- cualquier otro motivo, en la incac i o n a d a sc o n ó r d e n e s ,e n l a s q u e pacidad para manejarseen los prolas voces mandan al pacienteauto- blemascomunesresideel obstáculo lesionarseo hacerdañoa otros.cons- principal para que los esquizofrét i t u y e nu n s i g n oe s p e c i a l m e n toem i - n i c o s s e v a l g a n p o r s í m i s m o s .E n noso. Difíciles de resistir, pueden su conjunto, pues, la esquizofrenia expropialas cualidadesque la gente desencadenaraccionesviolentas. Los síntomasnegativosy cogni- necesitapara vivir en sociedad:pert i v o s .a u n q u em e n o se s p e c t a c u l a r e s . s o n a l i d a dd, e s t r e z a s o c i a l e sy s e n resultan rnás perniciosos.Incluyen t i d o c o m ú n . el grupo de las "cuatro Aes": autismo (pérdidade interés por los demás o e l e n t o r n o ) ,a m b i v a l e n c i a( c o e - L a d o p a m i n a s e e m p e z ó a c o n s i x i s t e n c i a d e e m o c i o n e so p u e s t a s ) , d e r a r u n e l e m e n t oc l a v e e n e l d e r¡fecto embotado (expresión facial sarrollo de la esquizofreniaa pari n s u l s ay s i n c a m b i o ) y a s o c i a c i ó n tir de los años cincuenta. cuando d e s p e g a d a( u n i ó n d e p e n s a m i e n t o s u n d e s c u b r i m i e n t of o r t u i t o r e v e l ó s i n u n a l ó g i c a c l a r a y m e z c l a d e q u e l a s f e n o t i a z i n a s ,u n a f a m i l i a palabrasen una auténticaensalada d e f á r m a c o s . p o d í a c o n t r o l a r l o s verbal) Entre los síntomas comu- síntomaspositivos de ese trastorno nes también se incluyen la falta de mental.La investigaciónulterior dem o s t r ó q u e e s t a s s u s t a n c i a sb l o espontaneidad,la pobreza de lenguaje, la dificultad para establecer queaban la acción de los receptovínculos y la lentitud de movir e s D 2 d e l a d o p a m i n a ,u n g r u p o mientos. La apafía y el desinterés e s p e c í f i c o d e s e n s o r e sq u í m i c o s . pueden causar fricciones entre pa- E s t a s e s t r u c t u r a ss e e n c u e n t r a ne n Para mejorar el tratamiento de la c i e n t e sy f a m i l i a r e sq. u i e n e sa m e - la superficie de determinadascélue s q u i z o f r e n i a r e s u l t a i n d i s p e n s a - nudo interpretan esas alteraciones las nerviosasy transportanlas señable ahondar en la comprensión de como signos de pereza en vez de les de la dopaminahasta el interior celular.Paralelamente. Avid Carlson d e s c u b r i óq u e l a a n f e t a m i n a d , e la q u e s e c o n o c í a s u c a p a c i d a di n ductora de alucinacionesy distorr Durantelargo tiempose ha venido sosteniendoque la raíz de la ess i o n e s ,e s t i m u l a b al a l i b e r a c i ó nd e q u i z o f r e n isae e n c o n t r a b a en la alteración d e u n s i s t e m ap a r t i c u l a r dopamina en el cerebro. del cerebro;a saber:el que se sirve de la dopaminapara la comuniA partir de esos dos hallazgosse cación entre neuronas. llegó a la "tesis de la dopamina", ¡ La cienciacomienzaahora a dirigirsu atenciónhacia un neurotransque establece:la mayoríade los sínmisor distinto,el glutamato,cuya funciónseñalizadoraaparecemuy t o m a sd e l a e s q u i z o f r e n ipar o v i e n e n alterada,Podría,en efecto,desempeñarun papel importanteen el de un exceso de liberación de dotrastorno. pamina en el sistema límbico (rer Ya se están buscandofármacosacordescon las nuevasideas sobre gulador de las emociones)y los lóel origende la esquizofrenia. bulos frontales (implicados en el

tienen en buen estado siempre que no lo interrumpan.Muchos, sin embargo, terminan por abandonar la medicación por causa de los efecpor un deseode sentos secundarios, tirse "normal" o por la pérdida de accesoa la atenciónpsiquiátrica.Dos t e r c i o sc o n s i g u e nc i e l ' t o a l i v i o c o n los antipsicóticos,aunquelos síntomas persistendurante toda la vida. El resto ni siquierarespondeal tratamlento. A d e m á s d e l a e s c a s e zd e r e c u r sosmedicamentosos. existeotro factor que obstaculiza el tratamiento de este trastorno cruel: las hipótesis que orientan el desarrollo farm a c o l ó g i c o L. a s n e u r o n a ss e c o m u nican entre sí mediantela liberación de neurotransmisores, moléculasque excitan o inhiben otras neuronas. D u r a n t e d e c e n i o s .l o s e s t u d i o sd e la esquizofreniase han centradoen un solo neurotransmisor:la dopam i n a .E n e s t o sú l t i m o sa ñ o s .s i n e m bargo, ha quedadoclaro que la alteraciónde los niveles de dopamina c o n s t i t u y es ó l o u n a f r a c c i ó n d e u n todo más amplio. Para muchos, las alteracionesresponsablesde la enfermedadhay que buscarlasen otra p a r t e . L a s o s p e c h ar e c a e , e n p a r ticular, sobre la deficiencia de glutamato.otro neurotransmisor.Dado que la esquizofreniaafecta a todas las zonas del cerebro y, a difelencia de la dopamina (que desempeña una función importante sólo e n r e g i o n e sa i s l a d a s )e, l g l u t a m a t o resultacrítico en casi todas ellas. las investigacionesse centranahora en tratamientosque compensenel déficit de glutamato.

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razonamiento abstracto), regiones muy importantes del cerebro. En los últimos 40 años se ha hecho patentela potencia encerradaen esa teoría. También sus limitaciones. La teoría se corrobora, sobre todo, en los pacientes que evidenc i a n s í n t o m a sp o s i t i v o s p r o m i n e n tes. La sintomatologíaencaja y el tratamiento resulta eficaz. La minoría de los que presentansólo mad-r= *-t nifestaciones positivas logra llevar una vida aceptable -con empleo, familia y merma irrelevante de las capacidades cognitivas con el tiempo-, siempre y cuando no abandone la medicación. Pero la tesis de la dopamina falla en numerososcasos. Nos referimos a los enfermos cuya sintoI matología emerge de manera gradual, no de repente;los signos negativos eclipsan en ellos a los positivos. Estos esquizofrénicos viven retraídos, aislados en su mundo durante I años. Muestran una escasa actividad cognitiva; con suerte, mejoran 2 . L A P E R C E P CD I üEN F R A G M E N Tc0oS m on a r t e d s e u n t o d op u e d ree s u l t adri f í c ipl a r a algo si reciben un tratamiento farp e r s o n ac so ne s q u i z o f r e A em s ol a sq u ea p a r e c e n n il ao.b s e r v iamr á g e n sees c u e n c i acl o macológico idóneo. un relol.A losesquizofrénicos identifican rápidamente normales en la figura,lossujetos Ante tantos fracasos, no ha habido más remedio que modificar la l e sc u e s t d a e d a re s es a l t o . tesis de la dopamina. Así algunos atribuirían los síntomas negativos conlafenciclidina Estos descubrimientoscondujeron Similitudes y cognitivos a una bajada de la Si la dopamina no constituye la razón al desarrollo y a ).a adopción maconcentración de dopamina en los última de la esquizofrenia, ¿dónde lóbulos frontales y a un aumento siva de nuevos antipsicóticos atípide la misma en el sistemalímbico. cos que se basabanen el mecanismo buscar el eslabón perdido? La fende acción de la clozapina.(Algunas ciclidina (PCP) ofrece una buena Dado que en el lóbulo frontal prede tales moléculas, se sabría des- pista. En contraposicióncon la andominan los receptores de dopamifetamina, que imita sólo los síntona del tipo Dl, se ha comenzadoa pués, pueden producir diabetes y otros efectos secundariosinespera- mas positivos, la PCP induce todo investigar, por ahora sin éxito, fármacos que estimulen los recepto- dos.) La dopamina dejó de consi- el amplio abanico de manifestaciones asociadasa la esquizofrenia:neres D1 y, al propio tiempo, inhiban derarseel único neurotransmisoralg a t i v a s y c o g n i t i v a sy . e n o c a s i o terado en la esquizofrenia. los D2. Las teorías centradas en la con- n e s , p o s i t i v a s . E s t o s e f e c t o s s e A finales de los años ochenta se centración irregular de dopamina observan no sólo en individuos que comprobó que ciertos fármacos -la abusande la fenciclidina, sino tamsiguen sin explicar por qué un inclozapina (Clozaril)- parecíanprovocar menos igidez y otros efectos dividuo con esquizofrenia responde bién en los que reciben dosis bajas y esporádicas de PCP o cetamina secundariosde orden neurológico al tratamiento, mientras que otro no que los medicamentostradicionales, experimentamejora alguna. Tampoco (un anestésico con efectos semecomo la clorpromazina (Thorazine) justifican por qué se obtiene mayor jantes) en pruebascontroladas. Varios estudiosacometidosen los o haloperidol (Haldol). Resultaban, éxito con los síntomaspositivosque años sesenta establecieron paralelos negativos o los cognitivos. Adeademás, de mayor eficacia en el lismos entre los efectos de la PCP tratamiento de síntomas positivos más, y a pesar de deceniosde iny n e g a t i v o s p e r s i s t e n t e .s L a a c - vestigación,no se ha hallado todavía y los síntomas de la esquizofrenia. Demostraron, por ejemplo, que los ningún indicio concluyente sobre el ción inhibidora de la clozapina, un antipsicótico atípico, sobre los re- papel de la dopamina: ni las enzi- individuos que recibían PCP presentaban la misma dificultad para ceptoresde la dopamina no era tan mas que cafalizan este neurotransmisor ni los receptoresa los que se interpretar refranes que los pacienenérgica como la operada por los m e d i c a m e n t o st r a d i c i o n a l e s ,p e r o une aparecen suficientemente alte- tes con esquizofrenia. La investigación, más reciente, sí muy eficaz ante otros neurotrans- rados como para dar cuenta de toda con cetaminaindica semeianzasmás la sintomatología esquizofrénica. mlsores.

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M U C H A SR E G I O N EY S S I S T E M Ad Se lc e r e b r o p e r a nd e formaincorrecta en el trastornode esouizofrenia. Durante algúntiempose pensóque el origende estaenfermedad yacíaen la concentración irregular de la dopamina, un neurotransmisor. Perola investigación recienteapuntaen ü Al'1üL¡*=

otradirección: a tenorde la misma,la claveresidiría en el glutamato, un neurotransmisor de mayordifusión.Habría unaseñalización empobrecida de los receptores de glutamatode tipoNMDA,que explicaría el amplioabanicode síntomasquecaracterizan a estetrastorno.

*¡rl lr:r/l.i i:::r:

Intervienen en el movimiento, las emocionesy la integración de la informaciónsensorial,Se cree oue su funcionamientoanormalcontribuye a la paranoiay a las alucinaciones (Los fármacosantipsicóticostradicionales producen un blooueoexcesivo de los receptoresde dopami- . na en los gangliosbasaies, * | lo que comportaefectos secundariosmotores)

Capacitapara oír y comprenderel lenguaje.En la esquizofrenia, la hiperactividad del área del lenguaje(áreade Wernicke)generaalucinaciones acústicas: los pensamientos se percibencomo vocesque proceden del exterior.

1". t)lJt li i-l' Fíji{".lf,iI liü.

Resultacríticooara la resoluciónde oroblemas. la intuicióny el razonamiento. Su oerturbación conducea una dificultadpara planificar accronesy organrzarpensamientos.

Se ocupadel procesamientode la información visual.Si bien las personas con esouizofrenia raramentepadecenalucinacionesvisuales completas,la alteración de esa estructuradificulta la interoretación de imágenescomplejas, el reconocimiento de movimientosy la lectura de emocionesen el roslro de otras Dersonas.

${IFüfi4¡-'IPO ia el aprendizajey la formaciónde recuerdos:funcioque se alnes entrelazadas teran en la esouizofrenia.

SISTEMA TIMBICO

Intervieneen la emoción Su alteración podríacontribuira la agitaciónque suele acompañara la esquizofrenia.

S E H A P R O P U E S TqOu e u n e x c e s o de dopaminapodríaprovocarsíntomas relacionados con la actividadde los g a n g l i ob s a s a l e sU. n d é f i c idt e l a m i s m a generaríasíntomasasociados con la cortezafrontal.Sin embargo,unacarencia de glutamatopodrÍaproducirlos mismossíntomas.

E N L A C O R T E Z AF R O N T A Ld, o n d el a d o paminainstala excitacióncelular(al actuar sobre los receptoresD1), las señalesestimuladorasde glutamatoamplificanlas de la dopamina.Por consiguiente, la caída de glutamatomermaríala actividadneuron a l ,l o m i s m oq u e s i h u b i e r au n a b a j ac o n centraciónde dooamina.

i il r,: r':-i--:¡ f.:+ :=i :..:lr ;.1r::,¡, :_!=j:. dOndela dOpamina inhibela excitacióncelular(al actuarsobrelos receptores D2), las señalesestimuladoras de glutamatose la esoponena las de la dopamina.En consecuencia, casezde glutamatoaumentaríala inhibición,lo mismo que si hubieraun excesode dopamina.

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profundas. En concreto, cuando se aplica una dosis de choque de cetamina. a los individuos normales les cuesta razonaÍ. asimilar información nueva, cambiar de estrategia o ubicar la información en la memoria a corto plazo. Sus movimientos se hacen más lentos y el habla premiosa,exactamentecomo ocurre en la esquizofrenia.Personas a las que se administra PCP o cetamina también se retraen y a v e c e s i n c l u s o e n m u d e c e n .S i h a blan, lo hacen de manera tangencial y cortante.La fenciclidina y la cetamina no suelen provocar alucinaciones de tipo esquizofrénico en los voluntarios del ensayo,aunque las exacerbanen los pacientes reales. La capacidad de la fenciclidina y la cetamina para inducir un amplio espectrode síntomas semejantes a los de la esquizofrenia abona la tesis de que estas sust a n c i a sp r o m u e v e na l t e r a c i o n eqs u e se producen en el cerebro del enfermo. A escalamolecular. los fármacos alteranel funcionamientode los sistemasde señalizacióncerebral que se apoyanen el glutamato, e l p r i n c i p a l n e u r o t r a n s m i s oer x c i tatorio del encéfalo. En concreto, bloquean la acción del receptor de glutamato de tipo NMDA, que desempeñauna función crítica en el desarrollo del cerebro, el aprendizaje,la memoria y el procesamiento neuronal. Este receptor participa también en la regulación de 1a liberación de dopamina. Su bloqueo p r o d u c el a s m i s m a sa l t e r a c i o n e e sn la función de la dopamina que las observadasen la esquizofrenia.Por tanto, la disfunción del receptor NMDA explica por sí misma los s í n t o m a sn e g a t i v o sy c o g n i t i v o s . del mismo modo que los desequilibrios de dopamina justifican los síntomas positivos. Además de reforzar las conexiones entre neuronas,los receptores NMDA amplifican las señalesneuronales (a la manera de los transistores de los viejos aparatos de radio, que transformabanlas débiles ondas de radio en sonidos int e n s o s ) .A l h a c e r l o d e f o r m a s e l e c t i v a , e s t o s r e c e p t o r e sp e r m i t e n que el cerebro respondaante algun o s m e n s a j e sc l a v e e i g n o r e o t r o s . Así, facilitan la concentracióny la l r u v ¡ s l c n c l óy rC u r E N c rmAa, r z o2,0 0 4

atención.En general,percibimos con más intensidadlos sonidos extrañosque los familiares.Nos llaman más la atención los que nos llegan del exterior que los que emitimos nosotros mismos cuando hablamos. Pero los pacientescon esquizofrenia no reaccionan de ese modo. Diríase que, en ellos, los circuitos cerebralesque dependende los receptoresNMDA se hallan átonos. Si la actividad mermada de los receptoresNMDA desencadenalos síntomasde la esquizofrenia,¿cuál es la causa de tal caída? La respuestasigue sin conocerse.Algunos estudios indican que las personas con esquizofreniatienenun número menor de receptoresNMDA, aunque los genes que cifran tales receptoresno parecenmutados.Pero si los receptorespermaneceninalteradosy en cantidad adecuada,tal

vez el problema radique en la liberacióndel glutamatoo en la acumulación de compuestosque obstruyan la actividad del NMDA. Hay pruebas que respaldancada una de esasideas.Los estudiosposl m o r t e m d e p a c i e n t e sc o n e s q u i z o frenia revelan no sólo niveles inferiores de glutamato, sino también n i v e l e s s u p e r i o r e sd e N A A G , d e ácido kinurénico y del aminoácido homocisteína,tres compuestosque perturban la actividad de los receptoresNMDA. La maneraen que los síntomas esquizofrénicosapar e c e n y e v o l u c i o n a ns u g i e r e q u e las sustanciasque alteran los receptoresNMDA se acumulan en el cerebrode estospacientes.Con todo, no debemos precipitarnos. Podría b i e n s e r q u e l o s m e c a n i s m o sd e atenuaciónde los receptoresNMDA fuerantotalmentedistintosa los que aquí se proponen

Fármacos endesaírüllo que señalamos A salvode otraindicación, los compuestos se encuentran en las primerasfasesdel ensayoen humanos.Los responsables del desarrollo o fabricantes aparecenen paréntesis. E s t i m u l a d o r edse l o s r e c É p t o r e s d e l g l u t a m a t od e t i p o N M ú 4 . S u objetivoes compensarlos déficits que al parecerconde señalización tribuyena diversossíntomasde esquizofrenia. Ejemplos:Glicina(Medifoods), D-serina(Glytech). Si bienambasse comercializan como sustanciasnaturales.se está evaluandosu eficacia en el tratamientode la esquizofrenia. Hstimuladoresclelos rerepfores de glutematode tipo AMFA.Tambiéndenominados ampaquinas, podríanmejoraralgunosaspectosde la memoríay la cogniciónen personascon esouizofrenia. Ejemplot CXs16 (CortexPharmaceuticals).

en las sinapsis,lo que debería mediada aumentarla señalización por receptoresde tipo NMDA. Ejemplo=GlyT-1(NPS Pharmaceuticalsy JanssenPharmaceutica). Hstim*ladoresde los rer+ptsres nicotí¡¡icosalfa 7. De forma indirectaestimulanlos receptores NMDAdel cerebro.Se tratade los mismosreceptoresque activa (muchos la nicotinade los cigarrillos enfermosde esquizofrenia son fumapordoresseveros;probablemente que la nicotina,al actuarsobrelos receptoresalfa 7, les ayudaa concentrarse). Ejemplo: DMXB-A(Centrode Cienciasde la Saludde la Universidad de Colorado).

ReceptcresD1 de dÉpaFrrina. Se principalmente estándesarrollando parala enfermedad de Parkinson. Hansuperadolas pruebasde seguridad iniciales. Su posiblecapacidad paracorregirlas deficiencias de dopaminaen la esquizofrenia todavía no se ha ensayadoclínicamente. I n h i b i d e r e sd e l t r a n s p o r t ed e g l i Ejemplo: ABT-431(AbbotPharmacina. Reducenla remociónde glicina ceuticals).

Moduladoresde recept€resdé g lu t a m a t om e t a b o t r ó p i c o sR. e g u y polan la liberación de glutamato tencialmente restauran el equilibrio entrela actividadde los receptores de tipo NMDAy AMPA. Ejemplo: LY354740(Eli Lilly)

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', i i, r ,'i ; '.rL I ' Independientemente de cuál sea la causade la alteraciónde la función señalizadoradel receptorNMDA, la comprensiónactualde la esquizofrenia, avaladaen ensayosprovisionales con pacientes,ofrece esperanzas de tratamientosfarmacológicos eficaces.Esta idea se apoya en estudios que muestran que la clozap i n a ,u n o d e l o s m e d i c a m e n t om s ás resolutivoscontra la esquizofrenia, anula los efectosque la PCP ind u c e s o b r e e l c o m p o r t a m i e n t oe n a n i m a l e s ,r e s u l t a d oq u e n o s e o b tenía con los antipsicóticos tradic i o n a l e s . M á s a ú n , l o s e n s a y o sa corto plazo con sustanciasque estimulan los receptoresNMDA han p r o d u c i d o r e s u l t a d o sa l e n t a d o r e s . Han respaldadola hipótesisdel glutamato y han dado paso a pruebas clínicas a largo plazo. Si se demuestra su eficacia, dichos activadores de los receptoresNMDA se convertirán en la primera clase de f á r m a c o sd e s a r r o l l a d o se s p e c í f i c a mente para combatir los síntomas n e g a t i v o sy c o g n i t i v o sd e e s t et r a s torno mental.

E n u n o d e l o s e s t u d i o sa c o m e t i dos por los autoresde esteartículo, se administraron los aminoácidos glicina y D-serina a pacientesque recibían una medicación estándar. Estos experimentaronun descenso de un 30 a un 40 por ciento de la sintomatologíacognitiva y negativa, junto con cierta mejoría de la positiva.La administraciónde D-cic l o s e r i n a ,u n m e d i c a m e n t oi n d i c a do en el tratamiento de la tuberculosis que interacciona con el r e c e p t o rN M D A , p r o d u j o r e s u l t a d o s s e m e j a n t e sB . a s á n d o s ee n e s tos hallazgos,el Instituto Nacional de la Salud Mental de EE.UU. ha organizado pruebas multicéntricas en cuatro hospitales para determin a r l a e f i c a c i ad e l a D - c i c l o s e r i n a y la glicina en el tratamiento de la esquizofrenia. Ensayos con D-ser i n a ( r e a l i z a d o se n o t r o s l u g a r e s , puesto que su uso todavía no se ha aprobado en los EE.UU.) también están ofreciendo resultadosalentad o r e s .A s i m i s m o , d i c h a ss u s t a n c l a s han demostradosu valía cuando se administran junto con antipsicóticosatípicosde nueva gene-

pasa facturaa la sociedad.Puestoque tiende LA ESQUIZOFRENIA a apareceren el tránsitode joven a adulto,para persistir,los gastos médicosy sueldosperdidosque generarepresentanuna pesadacarga económica. El tratamientofarmacológico combinadocon un fuerte apoyo social productiva ayuda a algunosindividuosa llevar una vida relativamente y satisfactoria. Pero éste no es el caso de la mayoría.Conservan su empleomenosde un tercio de los pacientes(y la mitad de éstos requierenatenciónconstante).Los varones,que tiendena presentar los síntomasantes que las mujeres,no se suelencasar; las mujeres que contraenmatrimonioacostumbranfracasar.Aisladosy sin empleo, predominanentre los que duermen los individuoscon esquizofrenia en la calle. Las personascon esta enfermedadtienen una probabilidadelevada de caer en la drogadicción; más del 60 por cientofuma; la mitad abusan del alcohol,de la marihuanao la cocaína.Semejanteshábitosterminan por provocaruna actitudnegativahacia la perseverancia en el tratamiento.Si se abandonala medicación,los síntomaspsicóticosse exacerbany aumentala propensióna la violencia.La falta de vivienda y la drogadicciónse combinande tal modo, que muchospacientescon esquizofrenia acabanen prisión,donde a menudono disponendel tratamientoadecuado. Las cifras sombrÍasno acabanaquí: aproximadamente el 10 por cientode estos enfermosse suicidan,habitualmente durantelas primeras etapasde la enfermedad(proporciónmayor que entre los pacienles con depresiónprofunda).Pero una luz de esperanzailuminael camino: recientemente se ha visto que la clozapina,un antipsicótico atípicoint r o d u c i d oe n 1 9 8 9 ,r e d u c ee l r i e s g od e s u i c i d i oy d r o g a d i c c i ó n .

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ración. Todo pareceindicar que vamos por buen camino. Se empieza a perfilar el desarrollo de una terapia que controle ala vez los tres t i p o s d e s í n t o m a sp r i n c i p a l e s . No obstante,ninguno de los agentes ensayadoshasta la fecha cumple con los requisitos de comercialización.Las dosis necesarias. por ejemplo, podrían ser demasiado e l e v a d a s .P o r e l l o , s e e s t á n e s t u diando vías alternativas.Moléculas que ralentizanla remoción de la glicina en la sinapsis-inhibidoras del transportede glicina- podríanconseguirque el aminoácidopersistiera adheridoun tiempo mayor de lo hab i t u a l . c o n e l i n c r e m e n t oc o n s i g u i e n t e d e l a e s t i m u l a c i ó nd e l o s r e c e p t o r e sN M D A . S u s t a n c i a a sctivadoras de los receptoresde glutamato de tipo AMPA que operan en concierto con los receptores NMDA también se están investigando.Por último, se han propuesto c o m p u e s t o sq u e e v i t a n l a d e g r a d a c i ó n d e l a g l i c i n a o l a D - s e r i n ae n el cerebro. : ' i i i Í i t t * : + $ ¡ i r ,i : ,: - , , - ' .i ,i ! " Para mejorar la vida de las personas con esquizofreniase están explorando también, más allá de los s i s t e m a sd e s e ñ a l i z a c i ó nc e r e b r a l , otros factores que podrían paliar los síntomaso incluso protegercontra la enfermedad.En este sentido, l a a p l i c a c i ó nd e c h i p s d e g e n e sh a permitido estudiar el tejido cerebral de personasque han fallecido cotejándolo con la actividad de d e c e n a sd e m i l l a r e s d e g e n e s e n individuos con o sin esquizofren i a . S e h a v i s t o q u e m u c h o sg e n e s importantes para la sinapsis revel a n u n a a c t i v i d a dm e n o r e n l o s p a c i e n t e s e s q u i z o f r é n i c o sn; o o b s t a n t e , s e d e s c o n o c ee l s i g n i f i c a d o exacto de estos hallazgos para el desarrollo de la afección y su posible tratamiento. La investigación reciente sobre l a s b a s e sg e n é t i c a sd e l a e s q u i z o frenia ha aportado datos de sugerente interés. E,l problema de la heredabilidaddel trastornoha sido una cuestión controvertidadesde hace tiempo. Si la enfermedadestuviera dictada exclusivamentepor los genes,el gemeloidéntico de una personacon esquizofreniapadecería también la afección, pues Ios dos

l r u v ¡ s r G n c lyó C r ur E N c tmAa, r z o2,0 0 4

que los déficits neuronalesse restringían a determinadas áreas (lóbulo frontal), pero se han descubierto también anomalíassemejantes en muchas otras regiones. Los enfermos de esquizofrenia muestran respuestascerebrales anormales cuando realizan tareas que activan no sólo los lóbulos frontales sino nes podrían dar lugar a rasgos aso- también las que controlan la audiciadoscon la esquizofrenia.pero no ción y la visión. No existe, pues, el área cerebral inducir la enfermedad propiamente de la esquizofrenia. Quizá sea éste dicha. Puestoque cada gen implicado en el principal avance de la investigala esquizofreniasólo es responsa- ción sobre el tema. De la misma ble de un pequeño aumento del ries- forma que el comportamiento norgo, la investigacióngenéticahabrá mal requiere la coordinaciónde todo de abarcar una población muy exel cerebro, la esquizofrenia debe tensa de afectados para detectar un concebirsecomo una subversióngesolo efecto. Por otro lado, la exis- neral de las interacciones,a veces tencia de múltiples genes que presutiles, que se producen entre reposeenla misma constitucióngenó- disponen a la esquizofrenia puede giones cerebrales y en el seno de mica. Pero en realidad, el gemelo explicar la variabilidad de sínto- cada una. Tal variedad de síntomasinduce idéntico de un paciente con esqui- mas de unos individuos a otros: unos muestran las alteracionesasociadas a pensar en un abanico muy amzofrenia tiene un riesgo del 50 por ciento de desarrollarla enfermedad. a las vías de la dopamina y otros plio de causas.Lo que hoy descriA d e m á s , e l t r a s t o r n o a f e c t a s ó 1 o las de otros neurotransmisores. bimos como esquizofrenia puede P o r ú l t i m o , s e b u s c a n t a m b i é n tratarse de un grupo de afecciones alrededor de un 10 por ciento de los familiares de primer grado del claves indicativas en las imágenes diferentescon síntomassemejantes paciente(padres,hijos o hermanos). obtenidasde cerebrosactivos y en y coincidentes.Sin embargo, cons i b i e n c o m p a r t e nc o n é l u n a m e - la comparación de cerebros de performe se van iluminando las bases neurológicasde la enfermedad,ded i a d e l 5 0 p o r c i e n t o d e l o s g e n e s . sonas muertas. En general, los inA n t e s e m e j a n t ed i s p a r i d a dc a b e dividuos con esquizofrenia tienen berían poderse desarrollar tratamientos que ajustaran la señalizainferir que la herenciagenéticapre- cerebros menores que los que no ción del cerebro a la medida de cada d i s p o n e a l a e s q u i z o f r e n i a .p e r o padecen esta enfermedad, del miss o n l o s f a c t o r e s a m b i e n t a l e sl o s mo sexo y edad parecida. Se creía individuo. que terminan por provocar en la persona susceptiblela enfermedad.o quizá protegerla de la misma. Las infeccionesprenatales.la malnutriLosautores ción, las complicacionesdel parto y las lesiones cerebralesconstituDanielG. Javitt y JosephT. Coylevienen la esquizofrenia hace estudiando desde yen algunosde los factoresque promuchos de la Universiaños.Javitt,profesor de psiquiatría en la facultad de medicina y esquizofrenia dadde Nueva York,dirigeel programa de neurociencia en el Instituto bablemente promueven el desarroNathan Klinede Investigaciones Psiquiátricas Coyleocupala cátedra en 0rangeburg. llo de la esquizofreniaen indir.iduos y neurociencias EbenS. Draper de psiquiatría en la facultad de medicina de Harvard. genéticamentepredispuestos. A Io largo de los últimos años se han identificadovarios genesque Bibliograf íacomplementaria aumentaríanel riesgo de esquizoREcENT M0DEL ADvANcES rNTHEPHENcycLTDTNE 0FScHrz0pHRENrA. D. C. Javitt y S. R. Zufrenia. Uno de ellos codifica la capágs. kin en Anerican Journal of Psychiatry, vol. 148, n.0 10, 1301.1308; octubre tecol-O-metiltransferasa, enzimaimd e 1 9 9 1 . plicada en el metabolismo de la (]FENDURING EFFIcAcY t)FHIGH-D()sE GI.YcINE INTHETREATMENT NEGATIVE SyupTon¡s OFScHI. dopamina en la corteza prefrontal. y M. Lich. z 0 p H R E N t A . U . H e r e s c o L D e v . C y , . J a v i t t M , . E r m i l oC v ,. M o r d eG l , .S i l i p o Los que codifican las proteínasdistenstein enArchives of General Psychiatry, vol.56,n.01, págs.29-36; enero de 1999. bindina y neurregulinaparecenafecA BEAUTIFUI. LAUREATE NAsH. MIuo: TnT LIFE OF MATHEMATIcAL GENIUS AND NOBEL JOHN tar ala cuantíade receptoresNMDA SylviN a a s a rT.o u c h s t oBnoeo k s2,0 0 1 . en el cerebro. El gen de la D-amiTH¡ EN¡nEIrue RoL¡o¡ GLufnn¡ATE IN THEPATHOPHYSIOLOGY ANDTREATMENT t)FSCHIZ()PHRE. n o á c i d o - o x i d a s au , na enzima imNlA.D. C. Goff y J. T. Coyleen AnericanJournalof Psychiatry, vol. 158,n.09, plicada en la degradaciónde la p á g s1. 3 6 7 - 1 3 7s7e;p t i e m bdree2 0 0 1 . D-serina, puedetomar múltiples forR ¡ v o L u l o#r9u. D i r i g i dpoo rT i mM c C a nW n .e l l s p r iM ng e d i a , 2 0 0V 1H . Sy D V D , 2 0 0 3 . mas; la más activa quintuplica el riesgo de esquizofrenia.Otros ge3 . L 0 S0 B J E T 0tSi e n e n a menudo s i g n i f i c a doocsu l t opsa r al a sp e r s o n a s c o ne s q u i z o f r e T n iaaly. c 0 m 0s e r e c r e a pueden en la paredde la imagen, acaparar recortes fotografías de periódicos, parala mayoría. u otrosobjetos inútiles

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l N v E s T r G Ayc rCótN E N c tm Aa, r z o2,0 0 4

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Y St)CIEDAD Aculturación deiday vuelta lconografía novohispana enEspaña J\esde que se instituyó el virreif-f nato de la Nueva España.éste se convirtió en un destino atractivo para muchos españoles.Las órdenes religiosasse ocupabande la difusión cultural, lo que junto con la pervivencia de creencias prehispánicas dio lugar a un interesanteclima de sincretismoreligioso. A las múlt i p l e s e t n i a sd e o r i g e n m e s o a m e r i cano se unieron europeos y esclavos, configurando un enriquecedor mestizaje racial. La vida artística comenzó a desarrollarse gracias a los indios, que eran instruidos por frailes españoles en las escuelasconventuales,y a los pintores que fueron llegando de Europa. Nueva España pronto

congregó un gran número de artistas, como lo demuestra la creación de los distintosgremios,trasuntode los españoles. La fuente de inspiración más recurrida en los primeros tiempos fueron los grabados,estampasy pinturas de origen europeo,que los artistas copiaban respetando rigurosamente las iconografías aceptadaspor la Iglesia. Las pinturas europeas que se remitían a América eran tratadas como simples productos en los que se valoraba más la cantidad que la calidad. En su mayoría de carícter devocional, en ellas imperaba más la función didáctica que la estética. La capital del mercado artístico con las Indias se hallaba en Sevilla.

l . V i r g edne G u a d a l u p Aen.ó n i mnoo v o h i s p aSniog.l ox v t t . 0leosobrelienzo. Sacristía de la iglesia delconvento de las C o m e n d a d odreaSsa n t i a gdoe G r a n a d a

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Allí acudían artistas de otras ciudadese incluso se crearon compañías formadas por pintores y comerciantes.A comienzosdel siglo xvtr, casi todos los maestros que trabajaban en la metrópoli hispalensenegociaron con América. Artistas de gran renombre como Francisco Zurbarár, Bartolomé Esteban Murillo o Juan de Valdés Leal exportaron pinturas a la Nueva España. Las imágenes se convirtieron en eficaces instrumentos al servicio de la Iglesia y el Estado. Debían ofrecer un lenguaje integrador y de fácil comprensión. Los evangelizadores incluso trataron de asimilar al cristianismo ancestralesdeidades prehispánicas que ya gozaban de aceptación.Los muros conventuales se llenaron de ciclos narrativos con un sentido esencialmente adoctrinador. Las imágenes más re-

2 . V i r g edne G u a d a l u p Aen.ó n i mnoo v o h i s p aSniog.l ox v t t . 0 l e os o b r el i e n z oZ.o n ad e c l a u s u rdae lc o n v e n d t oe lE s p í r i t u S a n t od e S e v i l l a

y CrENcrA. lruv¡sronctóru marzo. 2004

presentadaseran las difundidas por la Contrarreforma, movimiento católico impulsado por el Concilio de Trento frente a las ideas del Protestantismo.Dominabanlos temasmarianos,los cristológicos,en particular los relativos a la Pasión,y ciertos pasajesbíblicos como la Adoración de los Reyes. También abundaban las iconografías de los santos. Uno de los aspectos más interesantes fue el surgimiento de una serie de devocioneslocales que simbolizaban valores nativos como la Virgen de Ocotlán, el Cristo de Chalma o San Miguel del Milagro. Pero el culto que constituyó un auténticolazo de unión entre las distintas razas y clases sociales fue el de la Virgen de Guadalupe. La advocación extremeñale cedió el nombre y parte de su prestigio. Sin embargo, la de México tiene orígenes propios bien conocidos. Una antigua leyenda relata el portento mariano ocurrido en el año 1531en el monte Tepeyac.La Virgen se le apareció a un indio llamado Juan Diego, solicitándole que acu-

diera al obispo fray Juan de Ztmárcagapara pedirle la construcción de una capilla en su honor y dejando como testimonio su imagen milagrosamenteimpresa en el ayate (túnica) del indio. Enseguida aparecieron numerosos escritos destinados a respaldar la veracidad de este acontecimiento. En la iconografía reside la principal diferencia entre la Virgen mexicana y la española.Mientras que la Virgen de Guadalupe extremeña es una imagen románica, la mexicana guarda una estrecha relación con el tipo de la Inmaculada Concepción. En sus representaciones pictóricas se mantuvo invariable a lo largo de los siglos. Cambiarían sólo los elementos que la acompañaban.Su esquema compositivo quedó definido según la figura estampadaen el ayate de Juan Diego: sin niño, con corona,rodeada de rayos solares,entre nubes, y con la piel morena como la de los indios, su rasgo más emblemático. La pintura guadalupana más antigua e innovadora que se conoce la

3 . V i r g edne G u a d a l u p Aen.ó n i mnoo v o h i s p a1n7o4. 8 . 0leosobrelienzo. Seencuentra en la sacristía de la iolesia d e S a nJ o s éd e C á d i z y CtENctA, lruv¡slenclóru marzo, 2004

realizó Baltasar de Echave Orio en 1606. El modelo más popular incluía en los ángulos del cuadro medallones con las escenasde las apariciones de la Virgen y el milagro. Un elemento decorativo que surgió en el siglo xvII fue el enmarcamiento de rosas. Posteriormente se tendió a delimitar un espacio a los pies de la Virgen en el que se incluía una quinta escena,por lo general dedicada a Tepeyac. A veces se acompañaba de algún tema bíblico con el objetivo de reclamar el acontecimiento guadalupano como exclusivo de la Nueva España.Al siglo xvltt correspondenlas alegorías más ricas. Durante los siglos xvtI y xVIII, multitud de pinturas novohispanas arribaron a los puertos españoles p a r a i n g r e s a re n c o l e c c i o n e sp r i v a das. Entre los personajesque desempeñaronesta actividad podemos señalar el gran número de funcionarios españolesque se habían establecido en el Virreinato. Además del valor religioso, y en algunas de

4 . V i r g edne G u a d a l u p Aen.ó n i mnoo v o h i s p aFnion.a l e s delsigloxvl. 0le0sobremadera. Tesoro de la catedra ( Ll aaC o r u ñ a ) d e S a n t i a gdoe C o m p o s t e

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ellas artístico, había que añadirles un componente de exotismo. Uno de los sectores que más propiciaron la llegadade pinturas fue el eclesiástico.También los "indianos", españoles que después de pasar una larga temporada en las Indias regresaban a su tierra natal enriquecidos y desempeñabanactividades de mecenazgo artístico. En ocasiones, una placa junto al cuadro indica el nombre del donante. En los Inventarios de Bienes de Difuntos o cartas personalesconservadosen el Archivo de Indias de Sevilla se recogen datos de estas características y se constatala devoción profesada por estos personajes a algunas advocacionesnovohispanas. La iconografía de la Virgen de Guadalupe cuenta con representaciones a lo largo de casi toda la geografía española.Desde el punto de vista iconográfico, no existe gran variedadde modelos.Podemosdistinguir tres clasesprincipales:a) la "fiel copia del original", que se caracteriza por la ausencia de cualquier elemento decorativo; b) la que incluye en los ángulos las tres escenasde las aparicionesde la Virgen y el milagro, habitualmente acompañadasde rosas, angelitos o ambos motivos (a veces también presenta una escenaen la parte central inferior dedicada al paisaje del Tepeyac); y c) las "iconografías alternativas", que no se ciñen al modelo tradicional. Junto a éstas,en España se conservan también pinturas de otras temáticas novohispanas.Entre los temas marianos podemos citar algunas advocaciones de origen español como la Virgen de los Remedios o la Virgen de Valvanera, que se representaronen un contexto indiano. De los temas cristológicos se recurrió esencialmente al de la Santísima Trinidad, que adoptó el modelo de la "Trinidad antropomorfa", consistente en representar a Dios Padre, Dios Hijo y el Espíritu Santo a través de tres hombres jóvenes casi idénticos.Además,encontramos temáticas típicamente novohispanas como la del Cristo de la Encina, de la que se conservan varias muestras en Extremadura. Una de las más ricas iconografías hagiográficas fue la de Santa Rosa de Lima, que los criollos me-

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xicanos prácticamente adoptaron como propia, o la de la religiosa criolla sor Juana Inés de la Cruz. la figura femenina más representada después de la Virgen de Guadalupe. La mayoría de los primeros artistas que trabajaron en el virreinato procedían de España; muchos estabanvinculadosa importantespersonalidades.Entre ellos podemos mencionar a Baltasar de Echave Orio, Alonso Yázqtez, Andrés de Concha y SebastiánLópez de Arteaga. Luis Juárez ostenta el honor de ser el primer representantede la escuela novohispana.Juan Correa fue el artista más importante del siglo xvll en el virreinato. También gozaron de gran prestigio Cristóbal de Villalpando, Manuel de Arellano o los hermanosJuan y Nicolás Rodríguez Juárez. Quizás el ejemplo que mejor refleja las relaciones entre la Iglesia y los artistas nos lo ofrezca Miguel Cabrera, el pintor más emblemático del siglo xvIII y tal vez de toda la pintura novohispana.Junto con José de Ibarra presidió la primera academiade pintura mexicana. Francisco Antonio Vallejo, Juan Patricio Morlete Ruiz o José de Alcíbar figuraron también en la galería de celebridades. El tema guadalupanose halló omnipresenteen la producción de casi todos ellos. Juan Correa está considerado el más importante pincel guadalupanodel siglo xvtt. Realizó un calco del original, graciasal cual se convirtió en el artista que con mayor fidelidad la representó. El lienzo de la iglesia de San Nicolás de Bari de Sevilla constituye, para muchos, la mejor y más novedosa de sus composicionesguadalupanas. En el xvlu Miguel Cabrera recoge su testigo. Intervino junto a prestigiososartistasen el estudiodel lienzo original y publicó sus conclusiones en Maravilla americana y conjunto de raras maravillas... La presencia de estas obras en la mayoría de los casos responde a motivos concretos:la cercaníaal mar, la actividad religiosa, la participación en el descubrimiento y la colonización del Nuevo Mundo, o los legados indianos, a menudo relacionadoscon la emigraciónultramarina. Andalucía y América estuvieron vinculadasdesde los primeros mo-

mentos del Descubrimiento, pues la mayor parte de los descubridores y primeros colonizadores eran a n d a l u c e s .E l c a s o d e A n d a l u c í a Occidental difiere bastante del de Andalucía Oriental. Tanto Cádiz como Sevilla desempeñaronun importante papel en las relaciones comerciales con América, por lo que son actualmentedepositariasdel mayor volumen de pintura novohispana que se conservaen España. De Sevilla se exportaron artistas, temas, estilos y técnicas al Nuevo Mundo. Muchos sevillanosilustres trajeron copias del retrato guadalupano. Además, tanto en Cádiz como en Sevilla existieron talleres de copias de la Guadalupana. Muchos de los lienzos novohispanos l o c a l i z a d o se n S e v i l l a y s u p r o v i n cia se encuentranen iglesiasy conventos. Aunque en menor medida, C6diz también constituyó uno de los principales enclavesportuariosy participó activamente en el tráfico americano. Allí se instituyó el Juzgado de Indias y, desdeel siglo xvm, la Casa de la Contratación,que hasta entonces había tenido su sede en Sevilla. Muchos gaditanos mantuvieron vínculos con América, como revelan las múltiples instituciones religiosas que albergan obras novohispanas. Merced a su carácter portuario. Huelva estuvo vinculada con las Indias desde la época del Descubrimiento. En su provincia existen lugares de conocidas connotaciones americanistascomo Palosde Moguer y el monasteriode Santa María de la Rábida. En el caso de Málaga, de su puerto partieron muchos productos que embarcaron en Sevilla hacia las Indias. Ilustres malagueños desempeñaronimportantes cargos políticos en el virreinato y muchos de ellos trajeron pinturas guadalupanas. Jaén también estuvo ligada a la empresa americanadesde los primeros momentos. En la iglesia de San Ildefonso de esta ciudad se encuentra un lienzo guadalupano que, para algunos historiadores,constituye la primera reproducción de la Virgen de Guadalupe. Las conexiones de Granadacon América fueron más significativas. Señalaremos,a modo de conclusión, que el número de obras con-

y CrENctA, marzo, lnvesil0nclóru 2004

bas. La biopelícula se forma sobre la superficie de un soporte orgánico o inerte, retenido en el interior del biorreactor. Los contaminantes de PATRICIABAREA AZCÓN interés deben ser en cierto grado doctora en historia del arte biodegradables,no tóxicos y míniGranada mamente solubles. El tratamiento resulta efectivo y económicocuando el contaminante se encuentra en concentracionesbajas (inferiores a 5 mg/l) y el caudal de aire es grande Depuración biológica degases (hasta 500.000 metros cúbicos por hora). También se favorecesi el contaminante tiene un peso molecular La sociedadactual generauna gran tada. Hoy en día, la absorciónreacbajo y es altamente soluble. cantidad de residuos. Si queremos tiva y la adsorción constituyenlas Una de las aplicacionesen las que técnicas más utilizadas en la insostenerel entorno en el que vivimos, debemosminimizar su gene- dustria para tratar emisionesgase- la depuración biológica ha demosración y en último extremo tratar osas puntuales de fuentes estacio- trado robustez y nna viabilidad económica superior a la de los protal contaminación,puesto que la na- narlas. cesos físico-químicos es el trataLa depuraciónbiológica se aplica firaTeza es incapaz de recuperarse miento de gases contaminados con por sus propios medios. Con tal al tratamiento de compuestos consulfuro de hidrógeno. Este compuesto fin, históricamente se ha recurrido tenidos en efluentes de fuentes inse caracterizapor un olor similar al a agentesfísicos y químicos capa- dustriales estacionarias(excepto la ces de degradarlos contaminantes, emisión de partículas y otros gases de huevos podridos y generalmente se asocia a la industria del tratapero esta tendencia está cambian- de combustión, que deben tratarse do. Las depuradorasde aguas resi- mediante sistemasfísico-químicos miento de residuos, en particular a las EstacionesDepuradorasde Aguas puestoque los biológicos no son duales,por ejemplo, utilizaban proResiduales (EDAR). Se genera en d u c t o sq u í m i c o sc o m o p r e c i p i t a n t e s efectivos por ahora). Los biorreaclos colectores que se dirigen a la y coagulantes.Ahora están en de- tores utilizan la actividad metabóEDAR, donde los sulfatos presensuso y se han substituido por tra- lica de microorganismos para trates en las aguas residualesse redutamientos biológicos. Igualmente, tar contaminantesgaseosos,que son fuente de energía y materia esen- cen por la presenciade microorgadurante años se han desarrolladodinismos sulfato-reductores y en ferentestécnicaspara el tratamiento ciales para el crecimiento microcondiciones anaerobias. de efluentesgaseososmediantesis- biano. Antes de ser degradadosbiolóLa depuraciónbiológica de gases temas físico-químicos, pero éstos g i c a m e n t e , I o s c o n t a m i n a n t e ss e ha experimentadoun claro progreso, acaffeat un coste de operación ele- transfieren de la fase gas a una fase pero todavía no han conseguido allíquida, a una biopelícula o a amvado, así como una eficacia limicarzar la competitividad de los proclásicos. Su principal limitacesos Aire tratado ción radica en el volumen de los E s q u e md ae l o sp r o c e s o s biorreactores,mucho mayor que el i n v o l u c r a deonsl a d e o u r a c i ó n requerido en tratamientos clásicos Liquido d e l o se f l u e n t egsa s e o s o s como las torres de absorción, aunque recirculado e n u n b i o f i l t rooe r c o l a d o r muchos de los biofiltros desarrollados en industrias se han sobredimensionadoexcesivamentepara aseSoporte gurar la completa eliminación de Biopelícula los contaminantes.Sin embargo, tal desventaja se está reduciendo progresivamentemediante el desarrollo : ,G E de diseños alternativos y la utilizaContaminante/aire o E' ción de nuevos materiales de so(E .= porte que permiten reducir el tiempo q= €" Absorción y degradación de contactodel gas. Para optimizar YE el diseño, coste y operación de los É 8 biorreactores, necesitamosahondar Eg Liquido en el conocimiento de los fenómeó < o nos que ocuffen en su interior. ol Bomba =l o)l recirculación s e r v a d a se n E s p a ñ a , a s í c o m o l a c a l i d a d d e l a s m i s m a s ,s o n c o n s i d e r a b l e s .E s t a s p i n t u r a s c o n s t i t u yen un fiel reflejo de las principales advocacionesvirreinales y dan fe de un procesode ida y vuelta de

conceptosculturales que tuvo lugar a lo largo de tres siglos.

Contaminación

..f.'f ,'ii.l: 'ii

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DAVID GABRIEL BUGUÑA

I I

Departamento

I

Purga

y CtENctA. lruvtsl0nclóru marzo. 2004

Universidad

de Ingeniería Autónoma

Química de Barcelona

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-flr t

y la tieneconstante la alturade la ondulación distancia entrelas crestasen ampliaszonas.El tamañode las ondulaciones aumentacon la energía motrizhastallegara un límite,en condiciones de algunapartícula. Aunqueesa ideano se corresponde con la realidad, resultaespecialmente temporal, en el que la energiaes tan elevada,que y se generaun fondo las ondulaciones erróneaen la zonalitoral.Con una frecuencia de se- se destruyen gundos,el fondosufreel zarandeoproducido por el 0tano. movimiento morfológicos comunesde de vaivéndel oleaje,con fuerzasequipaOtrode los elementos por el aguade un río rablescon las ejercidas barrasde arenaque nuestrolitoralson los "bancos", surcannuestrasplayas.Aunquelos hay de muy difedurantesu crecida.En razónde ello,los fondosde rentestamaños,las barraspuedenalcanzarvarios arenade nuestrolitoralaparecensurcadospor una de longitud, seriede elementos morfológicos de escalasy dispo- metrosde alturay algunoskilómetros de formaparalelaa la playa.En cossiciónvariables, creandolas así llamadasestructuras disponiéndose un primer tas con pocapendiente, solemosencontrar sedimentarias de fondo. Cuandose tratade una sucesiónde crestasy sur- bancomuy próximoa la playay otro más alejado. presentan muy dinámicos, cos, parecidos a las dunas,aunquecon unasdimen- Estasbarras,elementos El durantelos temporales. sionesde alturay distancia a rápidosdesplazamientos entrecrestasinferiores 0,1 y 1 m respectivamente, recibenel nombrede origende las barrasde arenaguardarelacióncon la y un climade oleajede("ripples"). disponibilidad de sedimento ondulaciones Se originanéstascuandola energíaprocedente en la costa.En algunoslugares,el ciclo de olasy corrientes marinasque terminado hasta alcanzael fondomuevelos granosde arena.Este de vida de estasbarras(desdesu formación por una nuevabarra) movimiento sustituidas del sedimento se traduceen una estruc- su desaparición, tura morfológica bienorganizada, en la que se man- puedeser superiora los 15 años.

losfondosmarinos os imaginamos comolugay la restranquilos, la quietud dondedominan calma,ocasionalmente rotasporla llegada de

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v Cr¡rucrn, marzo, 2004 lruv¡srtoncróru

1 . L a sc a r a c t e r í s t idc ealsa so n d u l a c i o n e sp u e d edne p e n d ears,i m i s mdoe, l b e sn t ó n i caasse n t a . t i p od e c o m u n i d a d d a se n e l s u b s t r a tLoa. sc o m u n i d a d e s c o ni n d i v i d usoéss i l efsa v o r e c e nl o r e d o m i n idoed e t e r m i n a d l oansg i t u ddees o n d ae n e l c a m o d o e o n d u l a c i o nPeosr. e l c o n t r a r iloa,sc o m u n i d a dc e o sni n d i . v i d u om s ó v i l e cs o, m ol a d e o f i u r a s , o u e d edne s t r uliar so n d u l a c i o n ae l s o o c od e s u f o r m a c i ó n .

2 . L a sb a r r ads e a r e n a c o n s t i t u yuennae x c e l e ndt e f e n sdae l a sp l a y afsr e n t e a l o st e m p o r a l eLsa.m e n opr r o f u n d i ddaedl a c r e s t a d e l a b a r r ap r 0 v 0 cqau el a o l a q u es e a p r o x i maal a c o s t ar o m p ya p i e r dbau e n p a a r t ed e s u e n e r g íaan t e sd e a l c a n z a r la playa.

3fi


: +. tr',,.t

3 . L a o r e s e n cdi a eo n d u l a c i o . n e se n e l f o n d om a r i neos u n i n d i c a d do er e x i s t e n cdi a eu n a d i n á m i csae d i m e n t aarci at i v a , c a p ad z et r a n s p o r tealrs e d i m e n t oL. af o r m as i m é t r i cdae l a so n d u l a c i o n oe b se d e cae e l e m e n tm o so r f o l ó g i cgoesn e r a d o so o re l m o v i m i e nbtiod i r e c c i o ndael lo l e a j eL.a sc o r r i e n t ee s ,s p e c i a l m el a n st e a s o c i a d a sl a m a r e at a , mbién p u e d ecnr e a o r ndulaciones, a u n q ueen e s l ec a s 0c 0 nm 0 r . f o l o g í a s i m é t r i c( aF.o t o J o s e p - M aG r i ial i )

4 . L a sd u n a s o ne q u i v a l e nat el a s so n d u l a c i o n e s , a u n q udee m a y 0tra m a ñ 0L.af o t o g r a f ií lau s t r a un c a m pd o ed u n a a s 3 2 m d e p r o f u n d i dcaodnu n s e . d i m e n tco0 n s t i t u i p d 0 ra r e n ays g r a v a sE.ne s t o s g s m p o r a lreesm u e v e ln a m b i e n t essó,l ol o s r a n d et e p e r m a n e ci neanc t i v adsu r a n t e s e d i m e n lt ao s; d u n a s l a m a y opr a r t ed e lt i e m p o{ F . o t oC: l a u d iLoo l a c o n o ) y CrENctA, l¡lveslonclórrl marzo, 2004

?0

S*s€emfis deideil€¡f*uffitü*re nc#Em y cabinas telefónicas, Yahabituales ensistemas deseguridad porradiofrecuencia lasetiquetas deidentificación procesos pararealizar lectoras numerosos seconjugan conunidades hasta ahora confiados alesfuerzo humano RoyW ant ace trece años, el ya fallecido Mark Weiser explicaba en Investigación y Ciencia la audaz idea de la "computación ubicua": minúsculos ordenadoresse integraríanen los objetos de uso diario y responderían, medianteconexionesinalámbricas,a nuestra presenciay necesidadessin que interviniésemosnosotros. La red de elementos fijos y móviles así formada nos serviría de un modo automático y sería tan invisible, que sólo percibiríamossus efectos. Podríamos concentrarnos en el propio trabajo, liberados de que se nos exija interacción alguna con los instrumentos informáticos, al contrario de lo que sucede hoy con los clásicos ordenadorespersonales. L a s u n i d a d e s l e c t o r a s i n s t a l a d a se n lugares estratégicosdel dormitorio, el marco de la puerta del baño, la escalera y el frigorífico detectarían los datos de identificación emitidos por microchips cosidos en la ropa o adheridos al empaquetadode los alimentos,y los remitirían a un ordenador doméstico, que actuaríaen consecuencia: en cuantosupiese que el usuario se ha levantadode la cama, encenderíala cafetera;cuando entraseen

el baño abriría la ducha a la temperatura preferida; en el momento en que saliese hacia Ia cocina empezaría a calentarse el pan en la tostadora; al abrir el frigorífico, podría enviarle una señal de que faltaba leche o de que habría que tirar un producto caducado. Los sistemas actuales basados en Ia "identificación por radiofrecuencia"(RFID) dan visos de realidad a los sueños de Weiser. Consistiríanen unas "etiquetas" -diminutos microchips de silicio que contienendatosde identificacióny, a veces, otras informaciones- que interaccionan con lectoresque automáticamente reciben y decodifican esos datos. Todavía estamos lejos de transformar viviendas,oficinas, empresasy automóviles en entes a los que la RFID dote de capacidad de reaccionar, pero usos limitados, ya los hay. Hoy pueden encontrarseetiquetasde RFID, a menudo no mayores que un grano de arroz. en tarjetas y pulseras de identidad, pases de telepeajeadheridosa los parabrisas,

HABIAME I n: t e r r o g a dpaosru n i d a d el esc t o r a s c o n t r o l a dpaosro r d e n a d o ruensa, se t i q u e t adse R F I Dr e p a r t i d e an s a b u n d a n cp ioarl a c o c i n (al o s porejemplo, dóndel indicarían, círculos señalan q u es e h a t i r a d oa l a b a s u ruan ab o l s ad e p a n y h a yq u ec o m p r aort r a .

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L o se n t r e s i jdocsis i s t e n r a

ahorrarámillones de euros a los minoristas.) Las etiquetasque operan en alta La identificación por radiofrecuencia tiene un fundamento muy sen- frecuenciason susceptiblesde lecc i l l o . U n c i r c u i t o e l e c t r ó n i c oi n c o r - tura a distanciasmucho mayoresque porado en una etiqueta"pasiva", sin Ias de baja frecuencia,aunquehasta alimentación propia -no requiere e l m o m e n t o s u a l c a n c e s i g u e s i n bateríasni mantenimis¡to-, ss ¿s- s u p e r a ru n o s p o c o sm e t r o s ;e n g r a n t i v a a d i s t a n c i ap o r u n a u n i d a dl e c - parte, porque los circuitos electrót o r a q u e l e t r a n s m i t e e n e r g í a d e nicos de Ia etiqueta trabajan a una manera intermitente.Gracias a esa potencia muy baja, obtenida de la s e ñ a ld e l l e c t o r .y n e c e s i t a na n t e n a s energía puede intercambiar infory receptoresde alta sensibilidadpoco mación con la unidad lectora. En e s e n c i a l,a e t i q u e t av i e n e a s e r u n a costosos.Almacenan bastantemás información que las de modelosansencilla antena adherida a un microchip de silicio y encapsuladaen teriores,y ofrecen la posibilidadde un módulo de vidrio o de plástico. añadir al mero código de identifiEl funcionamientode las etiquetas cación otros datos útiles. Por ejemRFID depende de varios factores, plo, la energía captada por la etiqueta puede alimentar un sensor a especialmentede la frecuenciaa ia que operan.AI principio, trabajaban bordo de un automóvil que señale s ó l o e n l a s b a n d a sd e 1 3 , 5 6m e g a - la presión y la temperaturade los hertz o frecuenciasinferiores.Estas neumáticoscon el vehículo en moetiquetas,todavía las más emplea- vimiento (Hay cochesque ya lo incorporan;Michelin, BMW y Philips das, no puedensepararsemás de un metro de la unidad lectoray la discri- Semiconductordesarrollanorototiminación que ofrecen es deficiente pos para el mercado). (la unidad lectora no interpretafáh o ve nd í a cilmente una multitud de etiquetas L aR F I D L o s d i s p o s i t i v o sd e i d e n t i f i c a c i ó n individuales muy próximas). y a e m p i e z a na Las nuevas etiquetasde alta fre- p o r r a d i o f r e c u e n c i a c u e n c i a , m á s d e p u r a d a s ,s e d e j a n sustituir a las tarjetasde seguridad identificar por el lector con rapidez con banda magnéticapara la apere n g r u p o sd e n s o s ,i n c l u s o d e s o r d e - tura de puertasy el accesoa zonas n a d o s .s i b i e n t o d a v í an o p e r m i t e n reservadas,sobre todo cuando hay que se distingan perfectamentetorequisitos de seguridadespeciales, dos los artículosde un carro de su- c o m o e n l a s i n s t a l a c i o n e sm i l i t a permercado.(La exploraciónrápida res. Su aplicación más visible, sin y fiable de un carro de la compra embargo,son los sistemasde peaje l l e n o d e a r t í c u l o se t i q u e t a d o sc o n automático,o telepeaje.En las caRFID es un objetivo esencialde esta setasde control las unidadeslectotécnica.Una vez se hayaconseguido, ras exploran las etiquetasfijadas a la agilidad que aportarána inven- l o s p a r a b r i s a sd e l o s c o c h e s q u e t a r i o s y c o n t r o l e sd e e x i s t e n c i a s p a s a n .L a i d e n t i f i c a c i ó nd e l a e t i queta se graba en el lector y el importe del peajese cargaen una cuenta de pago previo. Los sistemasestán concebidospara que los coches no -microchips tengan que detenersea su paso por que Los sistemasde RFID se componende etiquetas el peaje. y, a menudo,de otro género- y disposicontienendatos identificativos tivos de lecturaque transfierena ordenadoresla información Este método de pago se aplica en de las etiqueras. n u m e r o s o sp a í s e s .D i s t i n t a sa u t o Se los utilizaya, pero de modo limitado.Se está ensayandosu aplicapistaspuedenemplearversionesdición al seguimiento de los inventarios, desdelos fabricantesa los punferentesde la RFID. Así, en Calitos de venta. fornia (puente de la Bahía de San Cuandose perfeccionela técnicay desciendanlos costes,podríanforFranciscoy autopistaI-15 cerca de m a r e l n ú c l e od e r e d e sq u e a t i e n d a nm u c h a sa c t i v i d a d e sd,e s d ev i g i l a r San Diego) funciona con éxito la la integridadestructuralde un puentehastaavisarde que la fecha de versión FasTrak, pero en la costa caducidadde un alimentoguardadoen la neveraha pasadoya. atlántica el sistema E-Zpass sufrió Preocupaa los defensoresde la intimidadoue los sistemasde RFID e n u n p r i n c i p i o p r o b l e m a sd e í n vayana proporcionar y quizá no sólo a ellos,infora los comerciantes, macionespersonalesen contrade la voluntadde los interesados. dole administrativa y política, no propiamentetécnicos.En el puente

medios de pago rápido en gasolineras. identificaciones auriculares para el ganado,juguetes (los muñecos de 1a Guerra de las Galaxiasde Habro) y dispositivos antirrobo de coches. También sirven para cronometrar a los participantesen carreras disputadasfuera de las pistas.Una empresamexicanaimplanta d e s d ee l a ñ o p a s a d oe t i q u e t a ss u b cutáneasa los niños como protecc i ó n c o n t r al o s s e c u e s t r o s . A corto plazo. será fácil marcar con etiquetasde RFID los equipajes aéreos(British Airways ya lo ha probado), e incluso podrán incorporarseal papel moneda para desan i m a r a l o s f a l s i i i c a d o r e sy p e r m i tir el control del movimiento de efectivo por los gobiernos.(Hitachi h a a n u n c i a d oh a c e p o c o u n a s e t i q u e t a s s u f i c i e n t e m e n t ep e q u e ñ a s para estepropósito.)Mientras tanto, están en pruebas,o se empiezan a l l e v a r a c a b o , a p l i c a c i o n e sd e l a R F I D ú t i l e s p a r a e l c o m e r c i om i norista, los transportes,la industria y el tráfico de mercancías.Pero esta revolución también tiene su lado negativo. La proliferación de sistemas de RFID obligaráa encararproblemas nuevos relativos a la intimidad, la ley y la ética. En 2003 dos grandes firmas comerciales (Wal-Mart en EE.UU. y Benetton) han tenido que suspenderpruebas a gran escalade sistemasde control de inventario mediante la utilización de la RFID en sus establecim i e n t o sa c a u s ad e l a s r e a c c i o n e s del público, receloso de ser objeto de un espionajeexhaustivocon las etiquetasinsertadasen los productos adquiridos.

l r u v e s r t o n cyl óCr ruE N c rmAa, r z o2.0 0 4

L O S S I S T E M A SD E R F I Df u n c i o n a nt a n t oe n m o d o d e b a j a f r e c u e n c i a( a m e n o sd e 1 0 0 m e g a h e r t zc)o m o d e a l t a f r e c u e n c i a( p o r e n c i m ad e 1 0 0 m e g a h e r t z A ) .l c o n trario que en las etiquetasde baja de frecuencia,en las

de altafrecuencia o u e d e nl e e r s ed a t o sa m á s d e u n m e t r od e d i s t a n c i aa, u n c u a n d os e h a l l e nm u y j u n t a s . T a m b i é ns e p u e d e nt r a n s m i t idr a t o sa l a s e t i q u e t a s , procesoque aquí no se representa.

SISTEMA D EB A J AF R E C U E N C I A ^ E l c a m o o i n t e r a c t ú ac o n l a r . ) b o b i n a ' d e I a e t i o u e r a l. a b o b i n ai n d u c eu n a c o r r i e n t e

integrado I Un circuito I envíaunaseñala un quecreauna oscilador, corriente alternaen la bobinade la unidadlectora, '

| LECTOR

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/l A medidaquese acuttmula la cargaen el condensador, la tensióncrece entresus bornesy llegaa integrado activarel circuito contenido en la etiqueta, el cualtransmite entonces el que códigoidentificativo

d e n s a d o rd , o n d eq u e d a n i d ap o r e l d i o d o

-r"¡i4'

Circuito integrado

Corri

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Conversor analógico¡i^i¡^l urvrtdl

?Detecta las variaciones / d e i n t e n s i d a dd e c o r r i e n t ee n l a b o b i n ad e l l e c t o ru n d i s p o s i t i v oq, u e l a s c o n v i e r t ee n s e ñ a l e s d i g i t a l e sS , e g u i d a m e n t ee,l c i r c u i t oi n t e g r a d od e l l e c t o r r e c o n o c ee l c ó d i g oi d e n t i f i c a t i v od e l a e t i q u e t a

/- tl

II

I

Campo

de resistencia del circuito, A Lasvariaciones y desactivación de la activación L,l resultado genere del transistor, hacenque la etiqueta que insu propiocampomagnético variable, teractúacon el campomagnétieo del lector. Lasfluctuaciones de campomagnético creadas porestatécnica, llamada modulación de quecirculedesdeel lector carga,provocan que reproduce a su bobinaunacorriente la configuración de unosy cerostransmitida oor la etioueta,

mannÁ+inn

/

"'-Y":'':" Transistor oe ta et¡queta

ETIQUETA

se activa E Un transistor al recibirlos r.ly desactiva niveles altoy bajode una señaldigital, correspondientes a los unosy cerosdel número icativo identif codif icado.

D EA L T AF B E C U E N C I A SISTEMA

de ^ El camooeléctrico da lla señalpropagada origena unadiferencia de potencial a travésde la antenadipolode la etiqueta, lo que hace circular unacorriente haciael condensador; la queda cargaresultante por el diodo ahí retenida

integrado envíauna I Un circuito I señaldigitala un transceptor: éstegeneraunaseñalde radiofrequetransm¡te cuencia unaantena de dipolo.

Antena \ntenadipolo c/) Enernr^

11 La tensiónen bornesdel r.) condensador activael circuito integrado de la etiqueta,el cualenvíasu códigoidentificativo exclusivo, por unosy ceros formado queconesponden a los niveles altoy bajode la señal La señalpasaal transistor. Diodo

Datos

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Transistor z o o F

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de la unidad ,1 El transceotor Olectoradeiectalas señales y las convierte reflejadas en unaseñaldigitalquese retransmite al circuito integrado. éstedetermina Ia identificación exclusiva de Ia etioueta.

E Las variacionesde amplitud rJde la señal refleiada.en la llamadamodulaciónde retrodispersión, corresponden a los estadosde activacióny desactivacióndel transistor.

/4 El transistorse activay de(*sactiva al recibirlos niveles alto y bajo de la señaldigital, haciendoque la antenavaya parte reflejandoo absorbiendo de la energíade radiofrecuencia que recibedel lector.

ETIQUET

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y CrENctA, lruv¡srencróru marz0, 2004

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de la Bahía de San Francisco, la estrechez de los carriles de peaje impone que no se pase ante la unidad lectora a más de 40 kilómetros por hora, mientras que en el de la I-15 no hay restricción de velocidad y además el sistema sirve para la observación del tráfico. [En España, donde hay que acercarse también a menos de 40 kilómetros por hora al lector, se abrieron los primeros telepeajesen 1991, con el nombre de sistemaTeletac. Recientemente se ha adoptado el nuevo sistema Vía-T, con el que se homogeneizarán todos los telepeajes de España conforme a un estándar europeo. Alrededor de un diez por ciento de los peajes de los tramos que cuentancon ese servicio se pagan mediante el sistema de RFID. La Comisión Europa implantará un sistemaunificado para toda la Unión Europea a partir de 2005, gracias al cual los transportistaspodrán valerse de los distintos sistemas de telepeaje europeos con un solo dispositivo de RFID. A partir de 2008, en cambio, el telepeaje unificado, que desde 2Ol0 valdrá para todo tipo de vehículos, no debería irse efectuando ya con RFID, sino mediante posicionamientopor satélitebasado en el proyecto Galileo; la transición tendría que completarse en 2012, La empresa argentina SICSA instalabaen 1995 en Buenos Aires el primer telepeaje sudamericano. Caminos y Puentes Federales de México -Capufeofrece la tar jeta IAVE, o de Identificación Automática Vehicular-,. Los sistemas RFID también se preparan para reemplazat a los familiares códigos de barras que, mediante lectura óptica a muy corta distancia,identifican productos,controlan inventarios y semiautomatizan el pago en las tiendas. A diferencia de los códigos de barras,las etiquetas RFID pueden ir moldeadas en la envoltura de un producto y recurrir al cifrado u otros procedimientos para dificultar las falsificaciones. Por añadidura, ciertas etiquetas RFID incorporan una memoria donde las unidades lectoras escriben nuevos datos para consulta posterior. Por ejemplo, en cada transacción entre lector y etiqueta quedaríaregistrada la fecha, la hora y la identidad de quien hubiese ac-

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cedido a esa etiqueta. Si la etiqueta va adherida a un coche, digamos, podría así adjuntarseun historial que indicara dónde se fabricó, sus anteriores propietarios, los servicios que ha prestadoy los accidentesque ha sufrido. Habida cuenta de que cada vez abundan más los sectoreseconómicos que están ensayandosistemas de lectura de etiquetas.ciertos expertos creen que la identificación por radiofrecuencia se habrá generalizado, sobre todo en el comercio minorista, hacia el año 2010. Otros retrasan tal fecha hasta más allá del 2015, cuandoel costede las etiquetas RFID haya bajado lo suficiente para hacer viable el etiquetado de artículos de consumo baratos.

Elpróximo futuro Se está empezandoa utilizar el seguimiento por RFID para controlar el tránsito de una mercancía desde la fábrica a los almacenes.La RFID, probablemente,se impondrá en estas aplicacionesantes de que llegue, a gran escala, a los puntos de venta; resulta más fácil desarrollar los sistemasapropiados.Además,no alimentan tanto los temores públicos a una artera utilización de la RFID para espiara los clientesdespuésde abandonar la tienda. Recientemente, la cadenade tiendasWal-Mart ha anunciado que exigirá a sus 100 proveedores más importantesque coloquen etiquetas de alta frecuencia en los pedidos enviados a sus puntos de venta. Asimismo, el Departamento de Defensa de EE.UU. obliga a sus suministradores a adoptar etiquetas de inventario RFID de alta frecuencia a partir de 2005. Pero las posibles-e inevitablesaplicaciones de la RFID en las propias tiendas siguen tentando a los minoristas. La prueba que proyectaba Wal-Mart en asociación con Gillette, y que más tarde se anuló, iba a evaluar la capacidad de unos "estantes inteligentes", con lectores RFID integrados para controlar los desplazamientosde millones de afeitadoras y otros productos Gillette que llevaban embutidas etiquetas RFID. (Téngase en cuenta que con el código de 96 bits les tocarían a los habitantes del planeta unos 50.000 billones de etiquetaspor cabeza.) La incorporación de etique-

tas a cada producto exhibido en las tiendas suele considerarsecomo la tarea más difícil de la RFID; mas, para los minoristas sería una bendición. Hay que destacarque el uso de RFID en estantes inteligentes ahorraría costes de mano de obra y procuraría un aumento de las ventas al garantizar que siempre habría género a la venta. Los empleados no tendrían que vigilar los niveles de existenciassi de ello se ocupa el sistema RFID. Este pondría sobre aviso a un operario cuando el descensode las existenciasobligase a realizar nuevos pedidos. El sistema hasta podría encargarse de hacerlos, sin mediación humana. Cabría. además. incluir en las etiquetas de inventario, aprovechando que son programables,datos que informen del lugar en que se fabricó y puso a la venta el artículo. Y el uso de etiquetas RFID análogas a las etiquetas magnéticas que utilizan hoy los centros comerciales podría impedir el robo del género, que ocasionapérdidas de miles de millones de euros y dólares al año. Wal-Mart anunció que cancelaba las pruebasen los establecimientos para concentrarse en el desarrollo de aplicaciones de la RFID para sus almacenes,fuera de la vista del público, que no requieren tantas etiquetas ni tal capacidad de cómputo. Sin negar que esto sea cierto, quienespuedensaberlosugierenque tuvo mucho que ver con la decisión el temor de los clientes a la intrusión de la técnica RFID en su intimidad. No es nada sorprendente que influyera esta reacción, dado que casi al mismo tiempo Benetton tuvo que suspender sus pruebas a gran escala de sistemasde inventario en tienda ante las críticas del público y los medios de comunicación. La prueba de Benetton habría examinado la capacidadde la RFID de barrer expositores enteros llenos de ropas de colores,tallas y estilos diferentes, pero marcadastodas con etiquetasde RFID, así como de captar y cargaf cada dato del inventar i o e n u n s i s t e m ad e s e g u i m i e n t o para evitar que los dependientestengan que comprobar a mano cada prenda despachada. En otras firmas, como Procter & Gamble, Canon e International Paper, y rC lruv¡slenctó u t E N c tm Aa, r z o2,0 0 4

Losaspectos ingratos

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mundialde Por muchoque Philipsaseguraseque no sería posible ¿Qué impactosoclal tendrá la proliferación por radiofrecuenetiquetasy lectoresde identificación seguirla pista de la ropa etiquetadafuera de las tiendas cia? ¿Perderemosaún más intimidadal permitirque la de Benetton,segúnalgunosexpertossí podríancrearse RFID dé a conocernuestrosmovimientosy datos perso- lectoresde RFID más sensiblesque los de Benettoncon podríanexaminarlas tarjetas nales con un detalleinsospechado? Antes de generalilos que unos delincuentes zar los sistemasde RFID se ha de dar respuestaa esde RFID a mayordistancia.Los defensoresde la privacitas y muchasotras preguntas. dad temíanque las etiquetasno sólo fueranleídaspor Los defensoresde Ia intimidadtemen sobre todo que los lectoresde las tiendasde Benetton;quienesvistielas etiquetasde RFID que identificanlos artículos,adsen prendasde Benettonpodrían,pensaban,ser seguiquiridoscon tarjetasde créditoo débito,vinculena los dos por criminaleso por el estadoincluso.Un grupo comoradorescon determinadosartículosen las bases estadounidense, defensorde la intimidadde los consumique la amenazaban, de datos de la tarjetao de la tienda.Los comerciantes dores frentea los supermercados podríanutilizarluego esos datos para guardarun regis- pidió que se boicoteaseen todo el mundoa Benelton. tro exactode lo que comprócada cliente,incluyendoin- Consiguiófinalmenteque Benettonabandonaselas técniformaciónsobre colores,tallas,estilosy precios,inforcas de seguimientopor RFID. La firma se apresuróa maciónmucho más completaque la aportadapor los declararque si bien habíaya probadosistemasRFID, códigosde barras.Con los datos obtenidospor la RFID no los utilizabaen el controlde inventariosy no tenía cabríapersonalizarmás la publicidadque se remitediningúnplan concretopara insertarlos millonesde rectamentea los hogares. etiquetasPhilipsen sus productos. Tambiénpreocupaque el equipode Preocupaciones similares-que las grandesempresasmantuvieranvigilaRFID rastreeautomáticamente las transacciones comerciales.Cuando dos los oroductosde consumoen los haya etiquetasen todas partesserá hogaresde los compradoresy en las más fácil descubrirnuestrasmentiras calles- afloraronen una pruebadel sobre cómo hemos empleadoel inventariadode tiendaspor RFID que planearonWal-Marty Gillette.Para tiempo o acercade qué hemos estado haciendoy dónde. Esto podríatener t r a n q u i l i z aar l o s c o n s u m i d o r e s , gran importanciaen el mundo laboral, Gilletteanuncióque las etiquetas pues los lectoresguardanregistros RFID iban insertadasen las envoltuque podríanconsultarsey servir de ras, no en los propiosproductosy, pruebaa efectoslegales.Se necesipor tanto, se las desecharíaal tirar quiénes tarían leyes que especificasen éstas. Pero, como ha escritoDeclan puedenaccedera esos registrosde McCullagh,comentaristade informád a t o sy c o n q u é f i n a l i d a dE. n E u r o p a tica y defensorde la RFID por su vaexisteya una Ley de Protecciónde lor práctico,"los ladronesdel futuro podríanrecorrerlas calles con detecDatosque limita el accesoa registros informáticosde esa índole,y en tores capacesde descubriretiquetas E E . U U .p r o b a b l e m e n tsee a p r o b a r á n RFID en embalajesarrojadosa la ban o r m a ss i m i l a r e s . sura que indicasenque había costoTenemosque afrontartambiénque sos aparatoselectrónicosen las prolos sistemasde etiouetadopor RFID x i m i d a d e s .C . . u e s t am u c h om á s pueden realizartareas que ahora deSEALZARON PR0TESTAS mantenerseanónimo." cuando pendendel esfuerzohumano,por lo la cadena británica de supermercados Un modo de evitar ese peligroconque la adopciónde esta técnicava sistiríaen implantarun conmutador Tescoinicióunaspruebas de RFID. a i m p l i c a rl a p é r d i d ad e u n n ú m e r o anuladoren cada etiquetaRFID que "Di no "Di no a loschipsespías", apreciablede puestosde traba¡o. Ia desactivarauna vez realizadala Habrá que contar,pues, con la oposi- a la RFlD",dicenestoscarteles. compra.Audio-lDCenter-consorcio ción de los sindicatos.Ya fue un pride investigación financiadopor emmer aviso la enconadahuelgade los presasinformáticas, con sede en el estibadoresde la Costa Oeste de EstadosUnidosen Institutode Tecnologíade Massachusetts-ha publicado 2002, en parte debidaa la amenazade las nuevastécunas directricesque exigenque los m¡noristaspuedan nicas sobre los empleosfuturos. invalidarlas etlquetasRFID cuandoel clientepase por caja. Variosfabricantes,entre ellos Alien Technology, Protestas a favor de la privacidad Matricsy Philips,están produciendoetiquetascon conEn 2003 vino la reaccióncontra las previsiblesinvasio- mutadoresde anulación. n e s d e l a i n t i m i d a dd e l c o n s u m i d opr o r l a s a p l i c a c i o n e s McCullaghha apuntadocuatro requisitospara la utilid e I a R F I D .P o r e n t o n c e s P , h i l i p sS e m i c o n d u c t oarn u n - zaciónde etiquetasRFID en productosde consumo,a c i ó e l e n v í od e 1 5 m i l l o n e sd e e t i q u e t a sR F I D a l f a b r i saber:que se adviertaa los clientesde que existeneticante y vendedorde ropa Benettonpara que las incor- quetas RFID en lo que están comprando(podríafigurar porase a las prendasde vestir durantela producción. en una nota impresaen el recibode la compra);que Las etiquetasdeberíaninteraccionarcon una red de todas las etiquetasresultenclaramentevisiblesy fáciles lectoresde RFID situadosen las tiendasy almacenes de suprimir;que se las invalidesiempreen las cajas de de Benettonpara conseguircontrolarlos inventariosen y que, cuandosea posible,se las los establecimientos; los 5000 puntos de venta que tiene la empresapor coloquesólo en la envolturadel producto,no en el protodo el mundo. pio producto. y CrENctA, lruv¡sr¡enclóru marzo, 2004

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LOS SISTEMASRFID se encargaránde un modo automáticode vigilarproductoscomo la imaginariasalsa de tomate Mama y de encargarnuevospedidospara reponerexistencias.El seguimientoserá individualizado para cada artículo.Se presenta u n p o s i b l ee j e m p l o . -l Se fija una etiquetaRFIDen cadataro I de salsade tomatea su pasopor una cintatransportadora Un lectordetecta el códigoidentificador exclusivo de esa y lo introduce et¡queta en unalista,dispuestaya paraquese la envÍea una basede datoscentralizada,

RFID Sefijala etiqueta

#

', Se dispone paraenvío jr ,"unaplalaforma cargaoaconcalasque contienen tarrosde salsa Mama's.

r: Cuandoel lectorexploraen la fábrica s.Jcadauna de las cajas-y cadatarro de cadacaja-, responde secuencialmen La fábrica consu códigode identificación envíalistasde códigos, tantodesdela cintatransportadora comodesdelascajas a un sistema informático de embaladas, Internet(f/echasazules),dondese almacenanen unabasede datosouevrncula cadatarro,cajay plataforma a la fábrica de orioen,

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Interrogado e l s i s t e m ai n f o r m á t i c o del fabric a n t es o b r e l a i d e n t i d a dd e l t a r r o y l a i n f o r m a c i ó nd e r u t a , e l t a r r o s e d i r i g ea u t o m á t i c a m e n t ea l c a m i ó n4 7 s ¡ n q u e n a d i et e n g a q u e a b r i r l on i e x a m i n a rl a s c a i a s ,

ENVIARA OUIK

.6ffi i: El envÍode la salsade tomatellegaal ..,r'supermercado y se incorpora automát¡camenteal inventario del almacénCuandolas pordebajode un niexistencias desciendan vel preestablecido, el s¡stema de inventario solicitará un nuevoenvíotransmitiendo un informáticos mensaje a los servidores del fabricante. Si un tarroestáen malestadoo podrápreha sidomanipulado, el s¡stema guntaral servidor quéplanta delfabricante fue la ouefabricóel oroducto

pl'osiguenlas pruebas de sistemas de inventario en allnacenesy tiendas. La primavera pasada,1a cadena alemanaMetro abrió una "tienda d e l f u t u r o " . e q u i p a d ac o n u n s i s tema de gestión de in.,,entariospor R F I D q u e c o m p r e n d ee s t a n t e sy b á s c u l a si n t e l i g e n t e sp r o v i s t o s d e lectores RFID capacesde identific a r l o s t i p o s d e p r o d u c t o .A d e m á s , l o s c a r r o sd e l a c o m p r al l e v a n u n a s etiquetasque se leen para medir el tráfico de clientes y señalizar aut o m i t i c a r n e n t lea a p e r t u r ay c i e r r e d e l a s c a j a sd e l e s t a b l e c i m i e n t oE.I programa piloto de Metro es obra de Intel y de la casa alemanaSAP, dedicada a la creación de program a s d e o r d e n a d o rP . a r t i c i p a na s i m i s m o m á s d e 3 0 e m p r e s a se ; ntre ellas, Hewlett-Packard,Cisco Systems y Philips. LectorRFID

U i á sa i i ad e lh r ¡ . i ; ¡ l . i : ,

.., ."' Sistemade inventario de la venta

"+ ü*i

BUSCARORIGENDE TARROEN MALESTADO

,¿-É

? Un lectorsituadoen el higorífico I -o sobreun estante- ind¡ca, llegadoel caso,que se han agotado los taros de tomateisolicitará entoncesa un ordenador doméstico queimprima unalistade compras, paraIa pró¡ncluyendo eseartículo ximav¡s¡laal suoermercado, l j . E l c i i e n t en o t i e n e q u e h a c e r c o l a p a r a t . q u e l e c o b r e n .H a b r áu n l e c t o rq u e s a q u e l a c ú e n t at o t a l d e l a c o m p r am i e n t r a s é ¡ e m p u j ae l c a r r o p o r e l p a s i l l od e salida Un ordenadod r e b o l s i l l ou o t r o d i s p o s i t i v oe n u m e r a r ál o s a r t í c u l o sc o m p r a d o sy e l p r e c ¡ ot o t a l ,y e l c l i e n t es ó l o t e n d r áq u e p u l s a ru n b o t ó n p a r a c o m p l e tar la transacción

PEDIRMASCOMESTIBLES

,,:

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Q U n a v e z d e s e c h a d oe l t a r r o ,s u ( J e t i q u e t ap u e d e a y u d a ra l c e n t r o d e r e c i c l a j ea c l a s i f i c a r l o en la categoría apropiada

L o s s i s t e m a sd e i n v e n t a r i a d op o r RFID aún distanmucho de alcanz a r e l s u e ñ od e W e i s e r : n o s o n d e gran ayuda en nuestra vida diaria. Ciertamente,los procesadoresy la por nuesmicroelectrónica esparcidos l r o h o g a r - e n t o s l a d o r a sj.u e g o s . aparatosde vídeo y audio, y otros artilugios- requierenuna atención mayor. no menor. Hay que configurar y controlar docenasde dispositivos.transferirdatosde uno a otro e intentar averiguar cuáles pueden ser las causasde los fallos que aparezcaÍr.Hasta para manejarun reloj d e p u l s e r ao u n t e l e v i s o rs e r e q u i e r e un manualde instrucciones. Paraque l a c o m p u t a c i ó ns e t o r n e i n v i s i b l e , n o s ó l o h a d e e x t e n d e r s ep o r d o quier,sinoque ha de serlo que David Tennenhouse,de Intel, llama "proa c t i v a " .e s d e c i r . d e b e a n t i c i p a r s ea lo que necesitemosy proporcionárn o s l o s i n o b l i g a r n o sa u n a s e r i e d e trabajosprevios. P a r a e s t a b l e c eur n a c o m p u t a c i ó n p r o a c t i v aa g r a n e s c a l a ,e s p r e c i s o instalar redes de lectoresRFID por todo el entorno. Mirando al futuro, cabe concebir dos tipos de redes R F I D p r o a c t i v a sa. m b a sc o n s t i t u i das por una malla de lectoresinteractivos que observan multitud de e t i q u e t a sd e R F I D y t r a n s m i t e na o r d e n a d o r e sd i s t a n t e sl a i n f o r m a ción que recogen. Uno de esos tipos de red está formado por lectores fijos en sus

4t

emplazamientose interconectados por cables. Su misión consistiría en excitar y leer etiquetas-algunas de ellas provistas de sensores- también inmóviles. (Si fuera necesario, las etiquetas podrían ademásser leídas por lectores móviles que pasarancerca de ellas.) Este tipo de red podría instalarse en un puente: las etiquetasestarían profundamente enterradasen elementosde la estructurade hormigón, soldadasa las junturas de las vigas

de acero e instaladasen otros lug a r e s d o n d e l o s s e n s o r e sq u e l l e varían incorporados pudiesen medir esfuerzosy cambios.Recogerían y almacenaríaninformaciones rev e l a d o r a sp : o r e j e m p l o ,q u e l a f l e xión de un miembro de la estructura duranteun seísmoha superado los límites de seguridad.Los lectores se alimentaríande las líneas eléctricasordinariasde corrientealterna o mediante cables de la red de lectores.y tendrían acceso,por

pendientes Desafíos técnicos r Tanto las etiquetascomo los lectoresRFID dependende la orientación. Las etiquetasdeben situarseadecuadamente con respectoa los lectoresa fin de que las bobinasde antena puedanintercambiarseñales. Para resolvereste oroblemase desarrollarán sistemasde lectores múltiples:consistiránen una red de lectorescolocadosde forma que posiblesde los artículosetiquetadosen cubrantodas las orientaciones un expositorde una tienda. Esta solucióncomprenderátambiénprotocolos oue coordinenel funcionamiento de las redes de lectores. ¡ Las señalesde RFID se bloqueancon facilidad.En distanciascortas, las atenúanciertosmateriales(el caso más común es el de los embalajes compuestosde sustanciasmetálicas);a mayoresdistancias,al ser mucho más débilesque las de la radiodifusión comercial,pueden quedarcegadaspor objetoscorrientes,como el mismocuerpo humano.Para resolverel problemase estudiannuevosdiseñosde las antenasde etiquetasy redes de lectoresmás sensibles. r Las etiquetasde RFID todavíacuestandemasiado(de 20 a 30 céntimos por unidad),sobre todo si se las quiereaplicara las ventas al por menor,en especialde productosbaratosque dejen poco margen, como los carameloso las pastillasde jabón. Por tal motivo,los minoristasde productosde consumomasivo,que operan con márgenesde gananciamuy ajustados,se muestranreticentesa adoptar las técnicasde inventarioy despachobasadas en la RFID. Se pretendereducira 10, e inclusoa 5 céntimos,el coste de una etiquetaen algunosaños. Hay quien cree que, a esos precios,la RFID no se i m p l a n t a ra á n t e sd e 2 0 1 0 ,s i e s q u e s e implantaalgunavez. Otros sostienenque la RFID sólo llegaráa ser de uso en las tiendassi el coste unitariose rebaja hasta menosde un céntimo;no s u c e d e r í ah a s t ae l 2 0 1 5 ,c o m o m í n i m o .

tA DIVERSIDAD DEETIOUETAS r La existenciade estándaresincompatiRFID refleja la faltadeuna bles para lectoresy etiquetasde RFID paraesatécnica. normativa

impidenuna aplicaciónuniversal.Los diferentes fabricantesdesarrollanorotocolos de etiquetasque funcionanen distintasfrecuencias,con una diversidad de formatosde los paquetesde datos transmitidospor la etiquetaal lector.Lo ideal sería adoptaruna norma única que hiciera a todas las etiquetascompatiblescon todos los lectores.

Estudianlos problemasde coste y de normalización tanto diversas empresascomo el Auto-lDCentery la ISO (Organización Internacional de Normalización), consorciosindustrialesque trabajanen la elaboración de normaspara las etiquetasde RFID.

cable también, a Internet a fin de poder enviar sus datos a ordenadores que los analizaríany decidirían l a a c t u a c i ó no p o r t u n a . En el segundotipo de sistema,la "red inalámbricaad hoc", ninginlector o etiqueta sensoraocuparíaposiciones permanentes.Los lectores de RFID se colocarían donde hiciesefalta,igual que se eligeel punto de instalaciónde una lámpara.Leeí.an las etiquetasinstaladasa su alrededor; algunas,inmóviles, con sensores o no, otras móviles, adheridasa dispositivosy personasque circulasen a través de la red, Los lectores se alimentaríande la red de corriente alternasi estuviesenpróximos a tomas de corriente,o bien por baterías. Estasunidadeslectoras,tambiénllamadasnodosde la red. establecerían entre sí conexionesinalámbricasde corto alcance.La información saltaríapor mediosinalámbricosde nodo a nodo (por Io que a veces a estas redes se las denomina "multi-hop" o de saltos múltiples), hasta alcanzar un nodo cabeceraque dispondría de conexión a Internet. Podrían crearseasí redes ad hoc con multitud de lectoresque obs e r v a r a nc i e n t o s d e e t i q u e t a ss e n s o r a s , e s p a r c i d a sp o r d e c e n a sd e kilómetros cuadrados,que recogerían datos para mejorar las predicciones meteorológicas.Gracias a la detección simultáneade las velocidades del viento en muchos puntos de vna zona, el ordenadorpodría percibir la primera etapa de formación de un tornado y generar una alerta con más anticipaciónde lo que hoy es posible. Una red ad hoc de RFID instalada en un edificio de oficinas ejecutaría muchas tareas. La lectura de etiquetassensorasde la tempeperraturaen diferenteshabitaciones m i t i r í a m a n t e n e rc o n d i c i o n e sc o n s t a n t e se n t o d o e l e d i l i c i o o e n u n solo piso, Otros lectorespodríanexplorar las tarjetas de seguridadde los empleadosy reconocerlas etiquetas fijadas en sus ordenadores portátiles con el fin de permitirles accedera datos centralizadoso con e c t a r s ec o n c o m p a ñ e r o se n c u a l quier otro lugar del edificio. Una l a r g a l i s t a d e c e n t r o sd e i n v e s t i g a c i ó n u n i v e r s i t a r i o sy d e c o m p a ñ í a s privadasinvestiganel diseñode todo tipo de redes de sensores. y CrENctA. lruv¡sncnctóru marzo, 2004

= ¿ I = H 3

E le n t o r nsoe n si b l e Cuando se hayan instalado en todas partes redes de identificación por radiofrecuencia,con lectores y etiquetas a nuestro alrededor que alimenten de datos a ordenadores preparadospara generarreacciones a ese flujo de información, habremos alcanzadola situación imaginada por Weiser, con la informática integrada invisiblementeen el quehacercotidiano. Alcanzada esa integración, la RFID se encargará incluso de las actividadesmás sencillas. Así, los productos informáticos provistos de RFID podrán "dial o g a r " y c o n f i g u r a rs u s c o n e x i o n e s por su cuenta. Un compañero de Intel, Trevor Piercing,ha estadoexplorando la manera de configurar a u t o m á t i c a m e n t ee n l a c e s d e r e d inalámbrica entre ordenadoresy periféricos móviles. Si comprásemos una impresora con capacidadde conexión a una red inalámbrica (a Bluetooth, por ejemplo) y con etiq u e t a d e R F I D , b a s t a r í ac o n d e sembalarel dispositivo y acercarlo a nuestroordenador:en cuanto éste leyese la etiqueta de RFID de la impresora,se conectaráa ella automáticamente,eliminando los complejos diálogos de configuración. El campo de aplicación de la ident i f i c a c i ó n p o r r a d i o f r e c u e n c r ae s inmensoy podríaincluso extenderse a la asistenciade enfermosde Alzheimer. Eric Dishman, también de Intel, trabaja en un sistema destinado a que mantengansu independencia quienes padecenpérdida de memoria. En un sistemaprototipo, se han etiquetadotodos los objetos necesariospara prepararuna taza de té. Si el paciente toma al menos dos objetos -una bolsa de té y el aztcarero, por ejemplo-, el sistema deduce, a través de la identificación y la posición relativa de los objetos, que es preciso ayudarle. Entoncesrastreala secuenciaen que s e u t i l i z a n l o s o b j e t o sc o n m i r a s a inferir si la personase ha "atascado" y . e n t a l c a s o , l e p r e s t aa s i s t e n c i a vocal grabada. En un dominio muy distinto, PSA Corporation,Hutchinson-Whampoa y P&O Ports -los tres mayoresoperadores de puertos marítimos del mundo- han dado los primerospasos hacia un sistema de sesuridad y CrENcrA, lruv¡srtenclóru marzo, 2004

antiterrorista basado en la RFID. Los contenedoresque transporten los buques de carga se equiparían con etiquetassensorasocultas, diseñadaspara detectar radiación o agentes químicos o biológicos en armas de contrabando.En la actualidad, el sistemasólo puede detectar si el contenedorha sido abierto durante su recorrido por una personano autorizada.Podría ampliarse de modo que en cada etapa del viaje de un contenedor-el lugar de origen, su transporte por tierra, el almacenajeen los muelles y la navegaciónen buques- los lectores interrogasena la etiqueta para determinar si había detectado materiales peligrosos.El sensorde la etiqueta registraría permanentemente cualquier exposición, por breve que fuera, a tales sustanciasy señalaría el incidente en la siguiente estaciónde lectura. En último término, podría diseñarseuna agendadigital que funcionaracomo lector de etiquetasde RFID, de tal manera que etiquetas colocadascasi en cualquierlugar de nuestro entorno nos asistiesenpor anticipado. Desde un rótulo con etiquetas de RFID colgado en una estación de tren, la agenda podría recibir una dirección de Internet que contuviese los horarios. De modo análogo,las agenciasinmobiliarias fijarían etiquetas en los carteles

que indicasen que una casa estaba en venta; al pasar por delante, no habría más que dirigir la agenda h a c i a e l a n u n c i o y d e s c a r g a rd e Internet fotografías e información sobre la finca. Subsistendesafíos técnicos cons i d e r a b l e s ,y t r a n s c u r r i r á n a ñ o s , quizá décadas,antes de que podamos disfrutar de estas aplicaciones maduras de la RFID. No obstante, a medida que aparezcanen nuestro entorno las redes de etiquetas y lectores de RFID, podremos apreciar más y más cómo esta técnica -en combinación con Internet- enriquece la capacidad de los ordenadoresde recibir estímulos del mundo físico y darles respuesta. En el artículo publicado en 1991 por estarevista,Weiser escribía:"Un paseopor el bosquenos ofrece más i n f o r m a c i ó nq u e c u a l q u i e rs i s t e m a informático, a pesar de lo cual la caminatanos parecerelajantey los ordenadores frustrantes. Las máq u i n a s q u e c o n s i g a n a j u s t a r s ea l entorno humano en lugar de obligar a las personas a entrar en el mundo de la computación harán que su uso resulte tan agradablecomo u n p a s e op o r l o s p i n o s . " S i s e l a utiliza con sensatez,la RFID tendrá la facultad de convertir la informática en una parte natural e intuitiva de la vida cotidiana.

Elautor B o yW a n te s i n g e n i edr e oI n t e R l esearch/C e nTSGa n t aC l a r aC, a l i f o r ndi ao,n ddei r i g e queestablece un pr0yect0 un programa de investigación de largoalcance sobrecomp u t a c i óonm n i p r e s eA nn t et e . r i o r m eennt e0,l i v e t tRi e s e a r cWha, n st e p r o p u scoo n s e g u i r un sistema automático de localización de personas dentrode edificios. EnXeroxPARC dirigió el desarrollo de unode losprimeros sistemas informáticos conscientes delcont e x t ot;r a b a jeón a p l i c a c i o d n e lsa se t i q u e t a e sl e c t r ó n i cy aesn e l d i s e ñdoe a g e n d a s porel usuario. digitales coninterfaces manipulados Est¡tularde másde 50 patentes sobresistemas informáticos móviles v distribuidos.

Bibliograf íacomplementaria y Ciencia, EL0RDENAD0R o¡LSreLoxxr. MarkWeiser enlnvestigación noviembre de 1991. UBl0ulT0us EtEcTR0Nlc TAGGTNG. RoyWanty DanM. Russell en IEEE0istributed Sys. tens 1nline,vol.1, n.02; septiembre de 2000. C0NNEcTTNG THEPHysrcAr. W0BLD wrTHPERVASTvE NETW0BKS. DeborahEstrin,DavidCuller, KrisPistery Gaurav Sukhatme en IEEEPervasive Conputing, vol. 1, n.01, págs.59. 69; enero-marzo de 2002. CoupnRrrue AuToNotvlc ANDPRoAcTrvE Corr¡purrrue. RoyWant,TrevorPeringy DavidTen. nenhouse en IBMSystens Journal, vol.42, n.01, págs.129-135; enerode 2003. T H ER F I DH A N D B 0K0l K a u. F s i n k e n z e Jl loehr .nW i l e v& S o n s2, 0 0 3 .

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lanH odder

Por el tejado se entraba también a la vivienda; bajando por una escalerase accedía a la estanciaprincipal, repleta de pinturas y esculturasque representaban toros. venados,leopardos,buitres y figuras humanas. Aquellos pobladoresde las postrimeríasde la Edad de Piedra disponíande útiles Iíticos finamente pulidos. Habían domesticadocerealesy ovejas. Cazabanvenados. cerdos y caballos salvajesy sabían aprovecharplantas silvestres.Aunque no se trata del poblado agrícola más antiguo. este yacimiento siempreha ocupado un lu-9aren los debatessobre el estilo de vida de los agricultoresprimitivos. Su interés reside en el tamaño del poblado, notablementeextenso para la época, y su elaboradopatrimonio artístico. Una de las cuestionesque pronto se estudiaronen Qatalhóyük fue el papel de la mujer en las primeras sociedadesagrícolas.Sostieneuna arraigadatradición del pensamientoeuropeoque, en su mayoría, aquellassociedadesrendían culto a una poderosadiosa madre y se organizabanen mat¡iarcados:mandabanlas mujeres, femenina era la línea de parentescoy de madre a hijas pasabala herencia. La idea de una fase agrícola en la que la diosa se erigió en potente símbolo se convirtió, en las postrimerías del siglo xx, en un dogma central de los movimientos de la Nueva Era. Muchos seguidoresentusiastashan visitado Qatalhóyük para sentir el influjo de la diosa mientras rezan y danzan en círculo. ¿Fue Qatalhóyük el baluarte de este supuestodominio femenino? Reanudadas las excavacionesdel yacimiento en los años noventa, tras un cuarto de siglo de interrupción, se han obtenido nuevas pruebasde la división sexual en este lugar

y CtENctA, lruvrslcnclóru marzo, 2004

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cional, no resulta extraño que d desc u b r i r i m á g e n e sd e m u j e r e s o p u I e n t a s d i e s e p o r s u p u e s t oq u e s e t r a t a b a d e r e p r e s e n t a c i o n eds e l a d i o s a m a d r e .U n a d e l a s e s t a t u i l l a s d e a r c i l l a e n c o n t r a d a sp. o r e j e m plo. reproduceuna oronda matrona desnuda:sentadaen un trono flanqueado por felinos (probablemente l e o p a r d o s )e, n c u y a sc a b e z a sa p o , v a l a s m a n o s ,p a r e c ee v o c a ra l a r e i n a y señora de la naturaleza. Las publicacionesde Mellaart sob r e e l y a c i m i e n t o , i l u s t r a d a sc o n imágenesde mujeres robustas,gozaron de amplia difusión. Pero fue otra arqueóloga,Marija Gimbutas, d e l a U n i v e r s i d a dd e C a l i f o r n i ae n Los Angeles.quienmejor supoapuntalar la hipótesisde la diosa madre E n n u m e r o s o se s c r i t o s .e n t r e e l l o s s n l i b r o G o t l s a n d G o d d e s s e so f O l d E u r o p e .a p a r e c i d oe n 1 9 7 4 ,d e f e n d i ó c o n r e h e m e n t ec o n s t a n c i a l a e x i s t e n c i ad e u n a p r i m e r a f a s e matrial'cal,er idente en Qatalhóyük peropresentetambiénen todaEuropa c o n e l d e s a r r o l l od e l a a g r i c u l t u r a . S o s t e n í aq u e l a s s o c i e d a d e sp a t l ' i a r c a l e sv i n i e r o n d e s p u é s ,j u n t o c o n l a m e t a l u r g i a .l a d o m a d e l c a ballo y el arte de la guerra. d e l c e n t r o d e T u r q u í a h a c e 9 0 0 0 d e l s i g l o x t x . J o h a n nB a c h o f e n ,u n E n f e c h a m á s c e r c a n a .l o s a n a ñ o s H a l l e - c a d oe l m o l n e n t o d e a b o g a d os u i z o . p l o p u s o q u e a l p a - t r o p ó l o g o s c u l t u r a l e s h a n c o m e n abordar c1uéirnplicaba ser hornbre t r i a l c a d o l e h a b í a p r e c e d i d ou n a zado a abandonaresas teorías por o mujer en Qatalhóyük. fase matriarcal Estas ideas influs e r d e r n a s i a d o_ r e n c l a l e ys s i m p l i y e r o n . d u r a n t e l a s e g u n d ar n i t a d f i c a d o r a s .L a s s o c i e d a d e sa c t u a l e s ,,j1.,, ,:t¡ I . d e l s i g l o x t x y a 1 o l a r g o d e t o d o y d e l p a s a d or e c i e n t en o s o f r e c e n H a s t a e l s i g l o X V l t t . l o s e r u d i t o s e l s i g l ox x . e n m u c h o se s t u d i o s o s ; u n c u a d r o r r u v d r s t i n t oc u a n d o s e europeoshabían cleído, basár.rdose e n t r ee l l o s .S i g m u n dF r e u d ,V . G o r - a t i e n d e a l ¿ r sf u n c i o n e sr e l a c i o n a e n A r i s t o t e l e rs e n i n t e r p r e t a c i o n e sd o n C h i l d c I ' J a c q u e sC a u v i n d a s c o n 1 ad i i i s i ó n s e x u a l .A d e n - r á s . d e I a B i b l i a . q u e e l d e s a r r o l l op o l í s ue La prin.reracampaña de excava- t a m p o c os e h a n h a l l a d op l ' u e b a q t i c o d e l a s o c i e d a de m p e z óc o n e l c i ó n d e Q a t a l h ó y ü k l a e m p r e n d i ó d e m u e s t r e nl a e r i s t e n c i ad e a u t é n p i r t f i a r c l r d oD. u r a n t ee s u c e n t u l ' i a . J a r n e sM e l l a a r t . d e l a U n i v e r s i d a d t i c o s r n a t r i a r c a d o sL.o q u e s í i n d i s i n e m b a r g o ,l o s r e l a t o sp r o c e d e n - de Londres. Cor.rsu esposaArlette c a n l a a r q u e o l o g í ay l a h i s t o r i a ,e n t e sd e N o r t e a r n é r i chaa b l a b a nd e s o - t r a b a j a r o ne n e l y a c i r r i e n t o d e s d e c a m b i o . e s q u e e n l a s s o c i e d a d e s c i e d a d e se n l a s q u e l a h e l e n c i as e - 1 9 6 1 h a s t a 1 9 6 5 . D a d a s u f o r m a - más recientesy contemporáneas, las g L r í al a l í n e af e m e n i n aA . c o m i e n z o s c i ó n e n 1 a e s c u e l ae u r o p e ¿tir a d i - rurujeres desalrollancierta forma de autoridad o poder. sea en determinado momentode su vida. sea en c o n t e x t o se s p e c í f i c o s .A t e n o r d e las pruebasetr.rográficas, las socier E l y a c i m i e n tdoe Q a t a l h ó y üek n dades encierran ma)'or complejidad T u r q u í a d , e u n o s 9 0 0 0 a ñ o s d e a n t i g ü e , d a d ,r e v e l au n a c u r i o s ac i u d a dd e m i l e sd e c a s a sa p i ñ a d a ss,i n c a l l e s . que la que se deriva de una divir P a r ae n t r a re n s u v i v i e n d al o , s h a b r t a n i ebsa j a b a np o r e s c a l e r adse s d e sión tajanteentre matriarcadoy pal o s t e r r a d o sL. a s p a r e d e s e e m b e l l e c í acno n p i n t u r a ys e s c u l t u r a s tl'iarcado.JustamenteIo que se aprer L o s e s t i l o sd e v i d a d e h o m b r e ys m u j e r e sn o p a r e c eq u e f u e r a nm u y d i s cia en Catalhóvük. t i n t o s .P u e d eq u e u n s e x oe j e r c i e rm a á s p o d e rq u e e l o t r od u r a n t ec i e r t o s p e r Í o d oys e n d e t e r m i n a d ae s f e r a sl:o s v a r o n e se n l a c a z ay l a s ii m u j e r e se n e l c a m p o p . o r e j e m p l oS. i n e m b a r g ol ,o s d a t o sr e c o g i d o s = Hasta la fecha, sólo se ha excavado h a s t aa h o r ai n d i c a nq u e a m b o ss e x o sd e s e m p e ñ a b ap na p e l e sc l a v ee n el 4 por cientodel yacimientode Qal a s o c i e d a da,s í c o m oe n I a sf u n c i o n erse l i q i o s a s . t a l h ó y ü k .H e m o s d e s c u b i e r t ol 8 n i -

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y CtENCtA, lruvrsrtenclóru marzo, 2004

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velesconsecutivosde habitación,que cubren en total unos 1200 años. La mayor parte de nuestro conocimiento actual procede de los niveles intermedios e inferiores, que han sido examinadoscon cierto detenimiento. Algunos de los indicios más convincentes sobre la respectiva condición social del hombre y la mujer en los niveles antiguos e intermedios de Qatalhóyük son los relacionados con la dieta. Si mujeres y hombres hubiesenllevado estilos de vida muy diferentes y si ellas hubiesen dominado sobre ellos o viceversa, cabría esperar desigualdades en la dieta. El más poderoso tendría acceso a alimentos como Ia carne o sus mejores trozos. Pese a esforzarnos en buscar pruebas que así lo indicasen,no hemos hallado diferencias claras. Dos de mis colegas, Michael P. Richards, de la Universidad de Bradford, y Jessica Pearson, de Ia Universidad de Oxford, han analizado los isótopos establesen huesos antiguos de Qatalhóyük, para averiguar de qué se alimentaban sus habitantes.Estos enterrabansus muertos en el subsuelo del hogar. En un edificio encontramos62 cuerpos. El análisisde estos esqueletos no detectó ninguna variación estadística entre los isótopos estables de los huesosmasculinosy los de los femeninos. Lo mismo ocurrió con los dientes, que estudió Basak Boz, de la Universidad Hacettepe de Ankara, en colaboración con Peter Andrews y Theya Molleson, del Museo de Historia Natural de Londres. Las caries abundan más en las mujeres, pero el desgastedentario sigue el mismo patrón en ambos sexos. A partir de la forma del desgaste y la rotura de los huesos,Molleson

ha demostradoque varones y mujeres realizaban tareas muy similares en el transcurso de su existencia lvéase "La lección de los huesosde Abu Hureyra", por Theya Molleson; y CInNcIa, octubre INVESTIGACIóN de 79941.Un curioso hallazgo respalda esta hipótesis. Andrews y Molleson habían notado que muchas de las costillas tenían una raya a lo largo de la cara interna. Su análisis indicó que contenía carbono. Los habitantes de Qatalhóyük vivían en pequeñas casas poco ventiladas en las que se acumularía el humo del hogar. El enlucido de sus paredes estaría,pues, cubierto de hollín; el mismo hollín que invadía sus pulmones. La abertura del techo que permitía la entrada a la vivienda constituía también la salida del humo del fuego hogareño. El invierno, extremada-

mente frío en esa zona, obligaba a las familias a pasar gran parte del tiempo en casa; respiraban aquel aire cargado de humo, que se acumulaba en sus pulmones. Tras el entierro y durantela descomposicióndel cadáver, el hollín se fue depositando en la cara interna de las vértebras. Este fenómeno se ha hallado en varones y en mujeres. No podemos, pues, admitir la hipótesis de que los hombres se ausentabanmás que las mujeres. Todos los indicios apuntan, además, a que pasarían un tiempo muy parecido en el interior de la vivienda. Del estudio de los restos óseos se desprendeque los hombres eran más altos que las mujeres, si bien las tallas no presentaban gran variedad. Los huesos revelan que, en relación con la altura, las mujeres solían ser más robustasque los hom-

3. gATALHfIYÜK se asentóen la riberade un rí0,en un enclave rodeado de terrenos p a n t a n 0 sA 0 sc.t u a l m e net e l r,í oe s t ás e c oy l a r e g i ó na, 9 1 5m e t r osso b r e l n i v edl e l maren el altiplano de Anatolia, estácubierta de fértilescampos de trigo.

GranMuralla China Partenón de Atenas

Situ**i*n d* üatalhiiyül< *r:i,*ljist*ria VenusdeWillendod (Austria)

Escritura cuneiforme de Sumeria

Pinturas de la cuevade Lascaux (Francia)

Pirámides de Egipto

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sobreun cerrode la llanuradel interiorde EN 1958SE DESCUBRIO, de la Edadde Piedra.El de las postrimerías Turquía,un asentamiento yacimiento, se remontaa 7000añosa.C.,resultóser cuyaantigüedad se tratabade una ciumuchomás que una aldea.Con mayorpropiedad, ("cerroahorquillado"). Habíacontadocon variosmiles dad:Qatalhóyük socialcompleja,vida rede habitantesque gozaronde una organización utensilios de obsicerámicas, ligiosarica,niveltécnicoelevado(teiidos, diana)y talentoparala pinturay la escultura. 18 nivelesde edifise identificaron de 10,5hectáreas En una extensión La costumbrede construiruna estructuraencimade caciónsuperpuestos. de la sllos murosde Ia anteriorparael fundamento otra,aprovechando Sin embargo,los construcguiente,dio lugara planosbastanteuniformes. paravariarlas distribuciones de los distintosnivetoresse las ingeniaron algunosde ellosy creabanun o juntaban los habitáculos les:subdividían de Así,la monotonía espacioúnicoen vez de una o más habitaciones. irregularidades. las vivíendasapiladasquedabarota por agradables prevalecieron: en el trazado Con todo,el ordenlinealy la planificación de las casas,en el tamañode los adobes,en la alturade las paredesy las puertas,en las cocinasy los hornos,y hastaen el tamañode las de las casasoscilanentre11 y 48 metros Las superficies habitaciones. rectangulares. Construidas aunquetodasson invariablemenle cuadrados, de con vigasde madera,ladrillosde barrosecadosal sol, entramados teníanuna únicaplanta. cañay yeso,pareceque todaslas viviendas de hacesde carrizocucon armazones se construían Las techumbres biertoscon una gruesacapa de adobey suletadospor debaiocon esteras para evitarla caídade barroo de fragmentosde caña. de Qatalhóyük es el acceso más singulares Una de las características En cadacasahabíauna escalerade al interiorde las viviendas. madera.Uno de sus ladosse apoyabacontrael murodel sur, dondeha reconocidejadomarcadaen el enlucidouna líneadiagonalfácilmente ble. Se entrababalandopor esa escaleradesdeuna aberturadel techo, del hogar,los que a su vez constituía la salidadel humoprocedente Parasubira los terradosdesdefuerade la ciuhornosy las lámparas. abundaEn los interiores de manomovibles. dad se usabanescaleras y las pinturasmurales(lasprimeraspinturashalladas ban las esculturas principalservíaparacocinar, La habitación sobreparedesde edificios). La cocinaestabasiempreen comer,dormiry muchasotrasactividades. el ladosur parafacilitarla salidadel humopor el agujerode la techumusadascomodespensao almacén,se secundarias, bre.A las estancias principalpor unaspuertastan bajasque llegabadesdela habitación o inclusogatear. a agacharse obligaban principal y encastradas en A lo largode las paredesde la habitación salientespara sentarse,trabaiaro dorm¡r.Estos ellas,habíaplataformas y enlucidos con tantoesmerocomoel estabanenyesados elementos restode la casa.A menudo,se los cubrÍacon esteraso colchonetas que servíande basea cojines,colchaso ropade cama.En n¡ngunode más de ochopersonas. los edificioshabÍaespacioparaque durmiesen más reducida. En la mayoríade los casos,la familiaera probablemente se enterrabanlos dituntos.AlgunoscadáDebajode dichasplataformas envueltosen fajas y en posturaencogida,se introveres,prietamente ducíanen cestos. ningúnpozo;peroalgunosedifiHastala fechano se ha descubierto ciosteníanzonasde aseo.Hecesy basurasse sacabande los habicon grueen vertederos,que se esterilizaban táculosy se amontonaban limescrupulosamente sas capasde cenizas.Las casasse mantenían pias; raramentese encuentranen ellas huesosrotosu otros restosde comida. Nadasugiereque Ia defensafuesela razónque impulsóa los habisus moradasde un modotan peculiar,ts a construir tantesde Qatalhóyük con una sola entradaa travésdel techo.Tamoocose han halladoindidurantelos 1200añosde cometidos ciosde saoueoso matanzas Í más verosímil del conocidade la ciudad.La explicación existencia queríanque se los de las casases que sus habitantes apiñamiento Pocoa pocoel es- u enterrara encimao muy cercade sus antepasados. paraconstruirnuevasviviendas, paciocircundante, desaparedisponible o ció. La densidadde casasllegóa ser tal, que no quedóotraopción que entraren ellaspor el techo.La causadel abandono finalde la poblaciónestá aún oor conocerse. 54

2004 marzo, Y CtENctA, lruvrsletcló¡t

bres. Así, las figurillas de damas exuberantesque Mellaart descubrió quizá fuesen bastanterealistas. Con todo, varios indicios sugieren dietas y estilos de vida similares entre mujeres y hombres. Parecepoco probable que cada sexo estuviese especializado en tareas determinadas o viviese el día a día de manera muy distinta. Sin embargo,esto no niega la existencia de ciertas diferencias basadas en el sexo. Una obvia, la relacionada con el parto. El estudio de huesos humanos ha revelado una elevada tasa de mortalidad infantil. Asimismo, son varios los casos de mujeresenterradascon bebés,lo que tal vez indique que madre e hijo murieron durante el parto. Pero ni el análisis de la dieta, ni el de los huesos aportan señalespatentes de un estilo divergente de vida que se tradujera en diferencias de estatuto o jerarquía.

Hítos funerarios

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Tratamos de ahondar en la organización de esta sociedadneolítica est u d i a n d o u n a c o s t u m b r eq u e , v i s t a desdenuestraperspectivaactual, resulta extraña:las sepulturasde cadáveres decapitados.A los difuntos se los enterraba enteros, pero en algunos casos, pasado un año, el cadáver se exhumaba y la cabeza se separabadel tronco con un cuchillo que dejaba marcas de los cortes. Los cráneos se guardaban para fines ceremoniales. A veces terminaban en las casas para utilizarseen la celebraciónde ritos extáticos. Estas prácticas forman parte de una tradición muy difundida entre los primitivos agricultores de Turquía y del Oriente Próximo. En Jericó, los cráneos se emplastaban con yeso para recrear facciones del rostro humano. Es probable que las cabezas separadasfuesenlas de personajesnotables, quizá literalmente " cabezas" de familia o de linaje. De ahí el enorme interés de haber encontrado cráneos de ambos sexos puestos en círculo y conservadospor igual: ello sugiere que la estirpe o el parentesco seguía tanto por la línea femenina como por la masculina. Llegamos a una conclusión similar si consideramosotro aspecto de los enterramientos. La mavoría de y CtENctA, lruveslenclóru marzo, 2004

los 62 cuerpos enterradosen el edificio que antes mencioné se encontraban bajo espacios situados alrededor de la estancia principal. Una plataforma inicialmente utilizada para la sepultura habría quedado en desuso.Es posible que estecambio de ubicación estuvierarelacionado con la muerte de un determinado individuo (el último en enterrarse en aquel lugar, por tanto). Los cadáveres que ocupan esta posición determinante corresponden,por igual, a varones y muJeres. Para acotar diferencias sociales, los arqueólogosacostumbranexaminar la disposición de las tumbas y los artefactos que les acompañan. Había que averiguar,pues, si los varones se enterrabanen una parte de la estancia y las mujeres en otro, si aquéllos se encuentran echados del lado izquierdo y éstas del derecho, si ellos orientados en una dirección y ellas en otra, si determinadosobjetos se hallaban en tumbas masculinas y otros peculiares en las femeninas. Naomi Hamilton, de la Universidad de Edimburgo, se encargó de buscar posibles patrones, pero no logró establecer pauta alguna. Lo cual nos hace pensar en una sociedaden la que el sexo importaba muy poco o nada en la asignaciónde roles sociales.

Tareas doméstícas Los enterramientos denotan igualdad. ¿Ocurre lo mismo con el uso de la vivienda?La investigacióncontemporáneade sociedadespequeñas y no occidentalessuelellegar a una misma conclusión: los hombres habrían fabricado los útiles líticos, dejando para las mujeres los cacharros, con los quehaceresculinarios. Pero esta hipótesis no puede generalizarse;abundanlos ejemplos etnográficos en los que tales papeles apareceninvertidos. Admitamos por un momento que pueda haber existido en Qatalhóyük alguna división sexual del trabajo. En cada domicilio hay un hogar u horno. Alrededor de ésteencontramosgrandes acumulaciones de restos cenicientos procedentesde la quema de los troncos, así como restos de la cocción y procesamiento de cereales. Ante esa situación, podríamos deducir que el área en torno al hogar se destinaba a la preparación

f asl l e c i 4 . L 0 SC U E R P 0d S e l o sm i e m b r o d o sd e l a f a m i l i ac.o m oe l d e e s t en i ñ od e n u e vm e e s e ss,e e n t e r r a braenc o s t a ddoes u n l a d ol.n t r o d u c i deonsu n ac e s t ao e n v u e l t oesn u n ae s t e r as,e l o si n h u m a b a b a j oe l s u e l od e lh a b i t á c uyl ol a sp l a t a f o r . m a sp a r ad o r m i rE. l h u m od e l o sh o r n oys l a c a lq u ec u b r í e a l s u e l oa m o r t i g u a reí al n h e d odr e l a p u t r e f a c c i ó n . de la comida y pertenecía principalmente al dominio de la mujer. Una hipótesis que vendría avalada por la ubicación de los enterramientos de neonatos,a menudo en la proximidad del horno. Pero entre los residuos cenicientos aparecen también grandes cantidades de esquirlas de obsidiana, mineral que se tallaba y perforaba para fabricar útiles líticos. La obsidiana se traía de Capadocia y se dejababajo el suelo,cerca del horno, hasta que se sacabansus trozos para convertirlos en útiles. El comercio y la producción de útiles son a menudo competencia de los hombres. Si sucedió así en Qatalhóyük,no parece que la transformación de la obsidiana en herramientas tuviese lugar lejos del centro de la actividad doméstica. Fueran hombres o mujeres quienes tallaban la piedra, lo cierto es que en ninguno de los niveles excavadoshasta la fecha hallamos indicios de división sexual de roles y tareas.

Artey simbolismo Hasta aquí, el cuadro parece coherente. Cuando examinamos la vida

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diaria de aquellospobladores(dieta, trabajos, y enterramientos)encont r a m o s p o c a s p r u e b a sq u e r e v e l e n una clara separaciónentre hombres y m u j e r e sN . i n g u n as e ñ a lq u e a b o n e la hipótesisdel patriarcadoo la del matriarcado. En el árnbito del arte y las lepresentacione s ism b ó l i c a se. n c a m b i o . l a s i t u a c i ó ns e t o r n a d i s t i n t a . L a s e s f e r r sd e i n l ' l u e n c i a p a r e c e n d i f e r e n c i a d a sC . o n s i d e r e r n op sril n e r o a l o s h o m b r e s .L a s p i n t u r a s s e c o n c e n t r a ne n r n o t i v o sm a s c u l i n o s . E n e f e c t o . l a a u s e n c i ad e f i g u r a s f e m e n i n a s c o n t r a s t ac o n l a f i ' e c u e n c i ad e l a s m a s c u l i n a sa. m e n u d o v e s t i d a sc o n p i e l e sd e l e o p a r d o , c a z a n d oo d o m a n d o a n i r n a l e s s a l v a j e s L a b a r b aq u e l u c e n a l _ e u n a s d e e s t a s i m á g e n e si n d i c a , i n c o n f u n d i b l e m e n t eq. u e s e t r a t a d e hombres. Gran parte de este arte tiende a l e s a l t a r1 o m a s c u l i n o .E s t á l l e n o d e lepresentaciones de anirrales salvaj e s . e s p e c i a l m e n t em a c h o s ( p o r e j e m p l o ,t o r o sy c i e r v o sc o n e l p e n e erecto) La mayoría de las numerosastestasde animalesfijadas en las p a r e d e sd e l a s c a s a sc o l r e s p o n d e a n toros salvajesy moruecos E,lcaráct e r r n a s c u l i n od e e s o sm o t i v o st i e n e u n a l a r g at r a d i c i ó ne n A n a t o l i a L a s excavacionesrealizadasen Góbekli, u n y a c i m i e n t om á s a n t i g u o d e l s u deste de Turquía, han sacado a la l u z i m á g e n e se s p l é n d i d a sd e a n i n-rales salvajes.en muchoscasoscon e l p e n e e r e c t o ,a s í c o m o f a l o s p é t r e o se n l o s a l e d a ñ o d selyacimiento.

NerissaRussell,de la Universidad de Cornell. y Louise Martin, del C o l e g i o U n i v e r s i t a r i od e L o n d r e s , han identificadoen Qatalhóyiikconc e n t r a c i o n e sd e h u e s o sd e g r a n d e s a n i m a l e ss a l v a j e se. s p e c i a l m e n t eo r o s . E s t o sd e p ó : i t o sq. u e c o n t i e n e n mayor proporciónde huesosde tolo q u e d e r e s t o sd e c o m i d a h a b i t u a l , p a r e c e ns e r l o s r e m a n e n t eds e a l g ú r n b u n q u e t eL. a s a b u n d a n t eps i n t u r a s q u e r e p r e s e n t a gn r u p o sd e h o m b r e s y t o r o s p o d r í a n c o n m e m o r a rt a l e s festines u otros ritu¿rles.propósito q u e p o d r í a n c u m p l i r t a m b i é nl a s c a b e z a sd e t o r o s ¡ d e o t l o s a n i m a l e s s a l v a j e sq u e a p a r e c e ne n l a s c a s a s e n y e s a d o sy p i n t a d o s . S i n e m b a r g o .n o o l r i d e m o s q u e e l a n á l i s i si s o t ó p i c o d e l o s r e s t o s humanos indica qr-reno había difer e n c i a se n l a s d i e t a sd e l o s d o s s e x o s . P o r t a n t o , e n a q u e l l o sf e s t i n e s m u j e r e s y h o r n b r e sc o m p a r t í a nl a m i s m a c o r n i d a .L a d r r i s i ó n s e x u a l s ó l o s e o b s e r v ae n e l u r t e q u e d e s c l i b e l a c a z ay d i c h o sb a n q u e t e s . ¿ Q u éd e c i r ,p u e s .d e l a f i g u r a f e menina.poderosa.sedentesobreleop a r d o s ?A b u e n s e g u r o .r e f l e j a u n a imagenvigorosade las mLrjeres. ldea que vienerespaldada por un hallazgo r e c i e n t ee n Q a t a l h ó r t i k ,S e t r a t ad e u n a f i - e u r i t af e r l e n i n a . l r u v p e c u l i a r , q u e p o r t a i n c r u s t a d ae n l a e s palda la semillade una plantasilvestre. Esta conexión entre las m u j e r e s y 1 a sp l a n t a s r e s u l t a e v i d e n t et a m b i é ne n e l l u g a l d o n d e s e d e s e n t e r r ól a f a m o s a " d i o s a " s e . s l c e u e m o sq u e d e n t e :u n g r a n e r o A

en las escasaspinturas que representan rnujeres,las rnuestranrecol e c t a n d op l a n t a s . Pero, fuera de estosejemplos esc u e t o s ,e n g e n e r a le l a r t e y e l s i m b o l i s m on o d e s t a c a ns. i n o n i e g a n . la importancia de la agricultura. R e p l e t o sd e s í m b o l o s .e n m u c h o s hogaresapenaspuede uno moverse sin topar con alguna cabezade toro pictórica.En los o su representación a l m a c e n e sd e g r a n o .e n c a m b i o ,n o encontramosornamento simbólico a l g u n o . L o s c a c h a r r o sd o m é s t i c o s carecende decoración,lo mismo que los recipientesdonde se guardaban los cereales.Todo lo referentea las plantas y a la agriculturaresulta marginal en el arte y el simbolism o . L o s h a l l a z g o sa r t í s t i c o s u g i e r e n , p u e s ,q u e a q u e l m u n d o e s t a b a d i v i d i d o e n d o s : u n o d o m i n a d op o r l o s h o m b r e sy s L l sa c t i v i d a d e se, n t r e e l l a s l a c a z a 1 ' 1 o sa n i m a l e ss a l v a j e s .y o t r o . m e n o s r e p r e s e n t a d o . q u e i n c l u í a m u j e r e sy p l a n t a s . La situaciónresultabamucho más compleja de lo que esa simple partición da a entender.Hemos de prest a r a t e n c i ó n , a d e m á s ,a l a e v o l u c i ó n e x p e r i m e n t a dpao r l a s o c i e d a d . a tenor de lo que se nos revela en l o s d i s t i n t o sn i v e l e s d e o c u p a c i ó n . L a s f i g u r i t a sd e m u j e r e so b e s a s( s o b r e t o d o , l a " d i o s a " h a l l a d ae n u n g r a n e r o ,a s í c o m o l a m u j e r d e l a s e m i l l ai n c r u s t a d ap) r o c e d e nd e i o s n i v e l e s s u p e r i o r e se. n t r e e l t e r c e r o y e l c u a r t od e u n t o t a l d e l 8 A u n q u e ia agriculturay la dor.r.resticación d e o l a n t a se x i s t í a nd e s d eh a c í a v a -

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rios siglos, determinadosaspectos clave de la vida social, como los revelados en el arte y en los restos de festines, giraban en torno a los animalessalvajes.En los niveles superioresparecenganarprotagonismo los productos agrícolas,junto con los ritos asociadosa las cosechas. En el arte de las figuritas en particular, la mujer se encuentravinculada al cultivo de plantas. Esta prominencia de la agricultura y el papel que en ella desempeñaban las mujeres forman parte de una amplia serie de cambios observadosen los últimos estratosde Qatalhóyük. En particular, hallamos hornos de gran tamaño fuera de las casas,en los patios, lo que podría indicar cierto grado de especialización en la producción de los alimentos. En los estratos superiores aumenta el dominio de la manufactura de útiles líticos y productos de alfarería. Aparece también la estampaciónde sellos, que sugiere un mayor sentido de la propiedad. En este contexto general, la división sexual adquiere mayor nitidez; ello se pone de manifiesto, en particular, en un dominio específicamente femenino: el del cultivo de plantas comestibles. Así pues, lo que vemos en Qatalhóyük no corresponde a un patriarcado ni a un matriarcado, sino a una sociedadmás compleja e interesante:una comunidad en la que, en muchos aspectos,ser hombre o mujer no determinaba la vida que r" podía llevar. Ambos sexos goz a b a n d e d i v e r s a sp o s i c i o n e ss o ciales y ejercían una serie de funy CtENctA, lruveslcnctóru matzo, 2004

ciones, desde fabricar útiles para moler el grano y cocer el pan hasta gobernar la casay la familia. Según muestranlas pinturas, los hombres dominaban en el ámbito de los festines. Pero no existe señal alguna de que tuvieran influencia decisiva en otros aspectosde la vida. En cualquier caso, ese dominio del varón quedó en entredicho cuando, varios milenios despuésde la domesticación de los cereales, la agricultura devino el centro de la vida de la comunidad. En ese instante, mujeres y plantas aparecenentrelazadas en el arte, mas, incluso entonces, queda en el aire la cuestión de si tal predominio de la mujer en las labores agrícolas repercutió sobre otras vertientes de la vida. Nuestra información de los niveles superiores,donde encontramos

6 . L A P I N T U RdAe u n e n o r mteo r or o j o (el extinguido ocuuto,Bzsprinigeniusl p a b al a p a r e d e u n ac a s aE . lt a m a ñdoe l a n i m am l , á sd e 1 , 8 5m e t r o ds e l o n g i t u d , y l a d e s p r o p o r c i op ne aq du a e ñdeezl a s f i g u r am s a s c u l i nqausel o r o d e asnu g i e r e n e l t e r r oq r u ee l a n i m ai nl s p i r a bEal.m u r a l o u e d ceo n m e m our anrf e s t í nu 0 t r 0r i t 0 .

las figurillas femeninas y los hornos de mayor tamaño, es harto menor que lo que conocemos sobre los inferiores, de donde se extrajeron los huesos y dientes anaTizados. Habrá que esperar a las próximas campañas de excavación de los niveles superiores,para desentrañar los procesossocialesque condujeron hasta la creación de esas imágenesde mujeres poderosas.

Elautor l a n H o d d e rf,o r m a d o e n C a m b r i d gdei ,r i g ee l d e p a r t a m e ndte0 a n t r o p o l o gcíual t u r a l y s o c i a dl e l a U n i v e r s i d da ed S t a n f o r dA. u t o rd e v a r i o sl i b r o ss o b r ea r q u e o l o g eí as,e l y las excavaciones del yacimiento turc0 de qatalhtiyük. responsable de la investigación

Bibliograf íacomplementaria Anerican, vol. 210,n.04, A NE0LlTHlc CrTyrN TuRKEy. JamesMellaart en Scientific p á g s9. 4 . 1 0 4a; b r idl e 1 9 6 4 . l N A N A T 0 LJtaAm. e M s e l l a a rMt .c G r a w - H1i9l l6, 7 . cwN Q n r l LH ü v ü rA: N ¡ o L r r nTt 0 . eM c D o n aI lnds t i t u t e 0 r ur n ¡ S u R r n cQ¡ :l r n L n ó v1ü9r 9 3 . 9 5D.i r i g i dpoo rl a nH o d d eTr h f o r A r c h e o l o gR i ceasl e a r cUhn, i v e r soi tfyC a m b r i dygB e r i t i s Ihn s t i t u toef A r c h a e o l o g y d e A n k a r a1,9 9 6 . uol.282, Michael Balteren Science, WnvS¡rrL¡DolvN? THEMvsrrnv 0FC0MMUNrTrEs. págs.1442.1445; 1998. 20 de noviembre, A TALE Robert Kunzig enDiscover, vol.20, n.05, págs.84-92; 0FTwoARcnn¡oLoGrsTS. m a y od e 1 9 9 9 .

57

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penas si ha pasadoun siglo desdelos días en que casi nadie, científico o profano, negara la continuidad de la materia. Si bien se había venido conjeturando desde la Antigüedad que, partiendo y partiendo, se llegaríaa unos componentesindivisibles y minúsculos,pocospensabanque algunavez se demostraría su existencia. Hoy hemos tomado imágenes de átomos sueltos y estudiado las partículas que los forman. La granularidad de la materia se da por consabida. En los últimos tiempos, físicos y matemáticos se han preguntado si el espacio no estará también formado por piezas. ¿Es continuo, tal y como aprendimos en la escuela,o recuerdamás bien a una tela, que se teje con fibras sueltas?Si pudiéramos analizar el espacioa escalassuficientementepequeñas,¿veriamos "átomos" de espacio,irreduciblespedazosde volumen que no se podrían descomponeren nada menor? ¿Y el tiempo? ¿Cambia continuamentela naturaleza,o discurre mediante series de muy pequeñospasos, como los ordenadores?

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Los últimos 16 años han visto grandesprogresosen estascuestiones.Una teoría, la "gravedad cuánticade bucles". predice que el espacioy el tiempo se componen de piezas. Gracias a ella, hemos plofundizado en nuestra comprensión de paradójicos fenómenos relacionados con los agujerosnegros y la glan explosión (el "big bang"). Lo mejor es que cabe I erificarla; predice reiultados de experimentos,factibles en un futuro próximo, que detectaránlos átomos del espacio,si realmenteexrsten. I ! -,

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Enunciamosla teoría de la gravedad cuántica de bucles mientrasbatallábamoscon un persistenteproblema de la física: ¿es posible una teoría cuántica de la gravedad? Para explicar por qué se trata de una cuestión importante-y exponer qué tiene que ver con la granuiaridad del espacioy del tiempo-, conviene introducir primero la teoría cuántica y la teoría de la gravedad. La formulación de la mecánica cuántica en el primer cuarto del siglo xx guardó estrecha relación Aa , r z o2,0 0 4 I t r l v ¡ s l c n c tY ó tC r ll E N c lm

y eltiempo continuos, Percibimos como si fueran elespacio perosi lateoría fueracorrecta, cuántica debucles dela gravedad porelementos f ormados discretos estarían L e eS m o l i n

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É ; z l

con la confirmación de que 1a urateriase compone de r i l o m o sS . u s e c u a c i o n eisr n p o n e nq u e c i e r t a sr n u g n i t u d e s . a s í l a e n e l g í ad e u n á t o m o . p r . L e d at no m a r d e t e r m i n a d o sv a l o r e s d i s c r e t o s L . a t e o r í a c u á n t i c ap r e d i c e c o n é x i 1 ol a s p r o p i e d a d e sd e l o s á t o m o s ,d e l a s p a r t í c u l a se l e m e n t a l eys d e l a s f u e r z a sq u e l o s u n e n .N i n - q u n a t e o r í a h a t e n i d o m á s é x i t o q u e l a t e o r í a c u á n t i c a .E n n q u í m i c a ,l a f í s i c a a t ó m i c ay s u e l l a s e f L r n d a m e n t al a b a t ó m i c a .l a e l e c t r ó n i c ae i n c l u s r i1 a b i o l o g í a . E n l o s r . n i s m od s e c e n i o se n q u e s e f o r r n u l ól a m e c á nica cuirnticaA . l b e r t E i n s t e i nc o n s t r l l y ós u t e o r í a g e n e r a l d c l a r e l a t i v i d a d .u n a t e o r í a d e l a g r a v e d a d .L a f u e r z ¿gr r a r i t ¿ r t c ) l 'si a u r g ee n e l l a c o m o u n a c o n s e c u e n (que c i a d e q u e 1 ar n a t e r i ac u r v e e l e s p a c i oy e l t i e n - r p o j u n t o s f b r m a n e l " e s p a c i o t i e m p o " )C. o m o l e j a n a a n a lo-uíaval-eauna lámina de ,eomadonde una canicarueda c e r c a d e u n a b o l a p e s a d a .L a b o l a p o d r í a r e p r e s e n t a r e l S o l ; l a c a n i c a .I a T i e r r a ; l a l á m i n a , e l e s p a c i o .L a b o l a h u n d e l a g o m a . L a p e n d i e n t ed e l a o q u e d a d d e s v í ¡ ,lra c a n i c a h a c i a I a b o l a r n a y o r P a r e c eq u e a l guna fuerza -la graveclad- la atrajerahacia esa diI N V E S T I G Ay CCI tóENN c tm Aa, r z o2,0 0 4

rección. De manera similar, cualquier pedazo de materia o cualquierconcentraciónde energíadistorsionan 1a geometríadel espaciotiempo;pro\¡ocaasí que otras p a r t í c u l a sy r a y o s d e l u z s e d e s v í e nh a c i a e l l o s . A e s e fenómeno 1o llamamos gravedad. Los experimentoshan ratificado tanto la teoría cuántica como la teoríade la relatividadgeneralde Einstein de la rnanera más impresionante;a cada una por su l a d o . N i n g ú n e x p e r i m e n t oh a e x p l o r a d o e l r é g i m e n d o n d ea m b a sp r e d i c e n ,a l a v e z , e f e c t o ss i g n i f i c a t i v o s . El problema estriba en que los efectos cuánticos son rnás prominentesa distanciaspequeñas,mientras que los de la relatividad -eeneralrequieren-erandesmasas Se necesitancircunstanciasextraordinariaspara comb i n a r a m b a sc o n d i c i o n e s . A esta ausenciade datos experimentalesse añadeun enormeproblelnaconceptual:la teoría de la relatividad g e n e r a l d e E i n s t e i n e s c o m p l e t a m e n t ec l á s i c a ; l e e s ajena la mecánicacuántica.A fin de que la física, en conjunto.sea lógicamentecoherente,debierahaber una teoríaque una la mecánicacuánticay la relatividadge-

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neral. A esta muy buscadateoría se Ia conoce como gravedad cuántica. La relatividad general opera en la geometríadel espaciotiempo:una teoría cuántica de la gravedad deberá ser. además.una teoría cuántica del espaciotiempo. No andamos escasosde procedimientos matemáticos para convertir una teoría clásica en cuántica. Muchos se han esforzado en aplicarlos a la relatividad general, pero los primeros resultados fueron desalentadores.Los cálculos de los decenios de 1960 y 1970 parecieron indicar que la teoría cuántica y la relatividad general no podían combinarse. En consecuencia,parecía que se necesitaba algo fundamentalmente nuevo, postulados o principios adicionales no incluidos en la teoría cuántica ni en la relatividad general, nuevaspartículas o campos, o incluso enteshasta ahora desconocidos. Quizá con las oportunas adicioneso una nueva estructuramatemática podría desarrollarse una teoría de tipo cuántico que se aproximase a la relatividad general en el régimen no cuántico. Para que no echasea perder las exitosas predicciones de la teoría cuántica y de la relatividad general, lo que de inaudito contuviera la teoría completa debería permanecer oculto en los experimentos, excepto en las circunstanciasextraordinariasdonde se espera que la teoría cuántica y la relatividad general tengan efectos grandes a la vez. La teoría de twistores, la geometría no conmutativa y la supergravedadconstituyen al-

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gunos de los enfoques con que se intenta satisfacer ese desiderátum. Un enfoque muy difundido es la teoría de cuerdas. Establece que el espacio tiene seis o siete dimensiones -hasta ahora ninguna observada-, apartede las tres que nos son familiares. También predice la existencia de nuevas partículas elementalesy fuerzas, de las que hasta ahorano hay indicios. Algunos creen que está subsumida en una nueva teoría, la teoría M fvéase "La teoría M", por Michael J. Duff; INVESTIGACIóN Y CIENCIA, abril 19981, pero no hay una definición precisa de esta supuestateoría. Por eso abundan quienes creen que deben estudiarse alternativas.Ninguna tan desarrollada como nuestra teoría de la gravedad cuántica de bucles.

Elr esquicio dela continuidad

1 . E LE S P A CeI 0s t át e i i d oc o nd i s t i n t a s Hacia mitad de los años ochenta, hebras. Abhay Ashtekar, ahora en la Universidad estatal de Pennsylvania,Ted nuestros maestros y mentores habían Jacobson,de la de Maryland, Carlo apuntado que si esta hipótesis era Rovelli, hoy en la Universidad del incorrecta, los viejos cálculos careMediterráneoen Marsella, y yo miscerían de fiabilidad. mo decidimos reconsiderar la poAsí pues, buscamosuna manera sibilidad de conjugar la mecánica cuántica y la relatividad general de calcular que no presupusiesela por medio de los procedimientoscosuave continuidad del espacio. munes. Sabíamos que los resulta- Insistimos en no añadir ninguna hipódos negativos de los años setenta tesis adicional a los principios bien t e n í a n u n p u n t o d é b i l . A q u e l l o s comprobadosexperimentalmentede la relatividad general y la teoría cálculos atribuían a la geometríadel espaciolo que, antes del descubri- cuántica.En particular,mantuvimos miento de los átomos, se pensaba dos principios clave de la relatividad general en la raíz misma de de la materia:que era continua,por nuestros cálculos. muy fino que fuese el detalle con que la examináramos. Algunos de El primero, la independenciadel fondo. Este principio estableceque la geometría del espaciotiempo no estáfijada. Al contrario: evoluciona, es dinámica. Para encontrar la geometría, se tienen que resolver ciertas ecuacionesque incluyen todos los efectos de la materia y la energía. Lateoría de cuerdas,tal como se formula actualmente, no es independientedel fondo; las ecuacionesque describen las cuerdas se formulan en un espaciotiempoclásico (es decir, no cuántico) predeterminado. El segundoprincipio, la "invariancia difeomórfica", guarda estrecha relación con la independencia del fondo. Este principio estableceque, al revés de lo que sucedía en las teorías anteriores a la relatividad general, se es libre de elegir cualy CtENctA, lruv¡slonclóru marzo, 2004

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U z o

quier conjunto de coordenadaspara representar el espaciotiempo y expresar las ecuaciones.Un punto del espaciotiemposólo estádefinido por lo que físicamente sucedeen é1,no por su localización segúnalgún conjunto de coordenadas especial (no hay sistemas de coordenadasespeciales). La invariancia difeomórfica, muy potente, adquiere una importancia fundamental en la relatividad general. Combinando cuidadosamenteestos dos principios con los procedimientos usuales de la mecánica cuántica, hemos desarrolladoun lenguaje matemático que nos ha permitido calcular si el espacioes continuo o discreto. El resultadodesveló,para nuestra satisfacción,que el espacio está cuantificado. Habíamos sentado los cimientos de nuestra teoría cuántica de la gravedad de bucles. El término "bucle" se debe a que algunoscálculos de la teoría involucran pequeños bucles (no en el sentido literal de tirabuz6n, sino con la connotación de

vuelta al punto de partida) dibujados sería éste el caso del horizonte de sucesos de un agujero negro (una en el espaciotiempo. Los cálculos se han reproducido superficie de cuyo interior no puede escapar,insuperablela gravedaddel aplicando métodos diferentes. De entoncesacá, el estudio de la grave- agujero, ni la luz). dad cuántica de bucles se ha conver¿Qué sucede si medimos el votido en un fértil campo de investi- lumen de la región? ¿Cuálesson los gación, con numerosasaportaciones posibles resultados permitidos a la de físicos de todo el mundo; este vez por la teoría cuántica y la inesfuerzo conjunto nos permite con- variancia difeomórfica? Si la geofiar en la representacióndel espa- metría del espacio es continua, la ciotiempo que voy a describir. región podría tener cualquie¡ tamaLa nuestra es una teoría cuántica ño y la medición darnos cualquier de la estructura del espaciotiempo número real positivo; en particular, a las menores distancias a fin de uno tan cercano a cero como se quiera. Pero si la geometría es graexplicar cómo actúa, hemos de considerarqué predice para regioneso nular, la medición sólo podrá pervolúmenes muy pequeños. Tratán- tenecer a un conjunto de números dose de física cuántica,es esencial discreto y no resultará en ningún especificar con precisión qué magcaso menor que un determinado vonitudes físicas se van a medir. Para lumen mínimo. Con la energía de los electrones que orbitan en torno ello, consideremosuna región cualquiera, definida por un contorno C. a un núcleo atómico ocurre algo El contorno vendrá definido. a su parecido. La mecánica clásica prevez, pot materia, por un caparazín dice que puede ser cualquiera, pero de hierro, por ejemplo, o por la geo- la mecánica cuántica sólo permite metría del propio espaciotiempo; determinados valores; los interme-

Areacuántica

Volumen cuántico

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UNA PREDICCION C E N T R A Ld e l a teoríade la gravedadcuánticade bucles se refierea volúmenesy áreas. Consideremosun caparazónesférico que definael contornoC de una región del espaciocon un cierto volumen (arriba).Según la física clásica(no cuántica), éste podríavaler cualquiernúmeroreal positivo.La teoríade la gravedadcuánticade buclesdice, sin embargo,que hay un volumenmínimoabsolutono nulo (del orden de una longitudde Planckal cubo, o 1O-eecentímetroscúbicos)y restringelos volúmenes mayoresa una serie discretade números.De

y CrENctA, fruv¡slcnclóru matzo,2004

manerasimilar,hay un área mínimano nula (alrededor de una longitudde Planckal cuadrado,o 10-66 centímetroscuadrados)y una serie discretade áreas mayores permitidas.El espectro discreto de áreas (izquierda)y volúmenes(centro) cuánticospermitidosrecuerdaa los nivelescuánticosde energíadiscretos de un átomo de hidrógeno(derecha).

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LA GRAVEDADCUANTICAde bucles representa,a una escala minúscula,los estadoscuánticosdel espaciomediante unos diagramas,las redes de espín.Algunoscorresponden a volúmenespoliédricos.Un cubo (a) consisteen un volumen limitadopor seis caras cuadradas.La correspondiente red de espín (b) tiene un punto,o nodo, que representael volumen, y seis líneasque representanlas seis caras. La red de espín c o m o l e t at i e n e u n n ú m e r oe n e l n o d o q u e i n d i c ae l v o l u m e n d e l c u b o y u n n ú m e r oe n c a d a l í n e aq u e i n d i c ae l á r e a d e l a correspondiente cara. Aquí el volumenes de ocho longitudes de Planckal cubo; cada una de las caras es de cuatro longitudes de Planckal cuadrado.(Las reglasde la gravedad cuánticade buclesrestringenlos volúmenesy las áreas permitidosa determinados valores:sólo se admitenciertascombinacionesde númerosen las líneasy nodos.) Si se pone una pirámidesobre la cara superiordel cubo (c), la línea que representadicha cara en la red de espín conectaráel nodo del cubo con el nodo de la pirámide(d). Las líneascorrespondientes a las cuatrocaras vistas de la pirámidey las cinco caras vistas del cubo saldríande sus resp e c t i v o sn o d o s .( L o s n ú m e r o ss e h a n o m i t i d op o r s e n c i l l e z . )

e

Uncuantode área

Uncuantode volumen

dios, no se dan nunca. Entre lo uno y lo otro viene a haber la misma diferencia que entre medir un flujo continuo (el agua tal y como se la concebía en el siglo XIX) y un conjunto que puede contarse (los átomos de esa agua). La teoría de la gravedad cuántica de bucles predice que en el espacio ocurre como con los átomos: el resultado de medir un volumen habrá de pertenecer a un conjunto discreto de números. El volumen constade piezas.Otra cantidadque

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Areamayor

Volumen mayor

En una red de espín, un cuantode área se representapor medio de una sola línea ( e ) , m i e n t r a sq u e a u n á r e a f o r m a d ap o r m u chos cuantosse le asignanmuchaslíneas ( 0 . D e m a n e r as i m i l a r a , u n c u a n t od e v o l u men le correspondeun nodo (g); a un volumen mayor,muchos(fr). Si tenemosuna región del espaciodefinidapor una corleza esférica.su volumenvaldrá la suma de todos los nodos interioresy su área superficial v e n d r ád a d a p o r l a s u m a d e l a s l í n e a sq u e la atraviesan. Las redes de espín vienen antes que los poliedros:cualquierdisposiciónde poliedros puede representarse con una red de espín, pero algunasredes de espín válidasrepres e n t a nc o m b i n a c i o n edse v o l ú m e n e sy d e áreas que no puedendibujarsecomo poliedros. Aparecencuandoel espaciose curva por un intensocampo gravitacional o en el transcursode fluctuaciones cuánticasde la geometríadel espacioa la escalade Planck.

podemos medir es el área del contorno C. De nuevo los cálculos de la teoría dan un resultado inequívoco: también el área de la superficie es discreta.En otras palabras,el espacio no es continuo; 1o componen determinadas unidadescuantizadasde área y volumen. Los posibles valores del volumen y del área se miden en múltiplos de una cantidad, la longitud de Planck. Se halla ésta relacionada con la intensidad de la gravedad, el tamaño de los cuantos y

la velocidad de la luz. Mide la escala en que la geometría del espacio deja de ser continua. Es muy pequeña:10-33centímetros.La mínima área posible no nula es el cuadradode la longitud de Planck, 10-66cm2. El mínimo volumen no nulo, el cubo de la longitud de P l a n c k , 1 g - 9 9. - 3 . A s í , l a t e o r í a predice que hay unos 1099átomos de volumen en cada centímetrocúbico de espacio. El cuanto de volumen es tan pequeño,que hay más en un centímetro cúbico que centí-

y CrENcrA, lruv¡srcncróru marzo, 2004

fr 3 E É 2

metros cúbicos en el unrverso vrsible (108s).

números correspondena unas magnitudes conocidascomo espines. Roger Penrose,de la Universidad de R e d edsee s p í n Oxford, propuso, hará unos treinta ^ años, que las redes de espín podían ¿Qué más nos dice nuestra teoría acercadel espaciotiempo?Ante todo, desempeñaruna función en las teo.f. son estos cuánticos rías estados de la gravedad cuántica. Nos ( ¿cómo (>. de volumen y de área?¿Formanel sentimos muy complacidos cuando, espacio muchos pequeñoscubos o en 1994, encontramoscálculos preesferas?No es tan simple. Pero sí cisos que confirmaban su intuición. podemos dibujar diagramas que reLos lectores familiarizados con los presentanlos estadoscuánticos de diagramas de Feynman deben obvolumen y de área. Para los que 1 servar que nuestras redes de espín trabajamosen estecampo.la belleza no son diagramasde Feynman, pese de esos diagramasnace de su nexo a su parecido superficial. Los dia2 . L A M A T E R IRAE S I DeEn l o sn o d o ds e gramas con una eleganterama de las made Feynman representaninl a r e dd e e s o í n . temáticas. teracciones cuánticas entre partícuImaginemos un trozo cúbico de las que evolucionan de un estado e s p a c i oE . n n u e s t r o sd i a g r a m a sr.e - espacio. (Las matemáticas,los de- cuántico a otro. Nuestros diagramas presentaríamosese cubo como un talles, de los estadoscuánticosson representan estados cuánticos fijos punto (el volumen)del que salenseis demasiado complicados para abor- de volúmenes y áreas espaciales. líneas (cada una de las caras del darlos aquí; hemos de conformarLos nodos y aristas individuales cubo). Hemos de escribirun número nos con mostrar algunosde los dia- de los diagramas representan rejunto al punto, a fin de especificar gramas.) giones espacialespequeñísimas:un la cantidadde volumen,y un número Los grafos representan los esta- nodo, un volumen de aproximadaen cada línea que dé el área de la dos cuánticos mejor que los poliemente una longitud de Planck al cara que la línea representa. dros. En particular, las extrañas cocubo; una línea, un área de alredeSupongamosahora que ponemos nexionesde algunos grafos no pueden dor de una longitud de Planck al una pirámide encima del cubo. Estos convertirse en una ordenada imacuadrado. Pero en principio, nada dos poliedros, que tienen una cara gen de poliedros. Por ejemplo: siem- limita el tamaño y complejidad de en común, se representaríancomo pre que el espacioesté curvado,los una red de espín.Si pudiéramosdidos puntos (dos volúmenes)conec- poliedros no se ajustaránadecuada- bujar una imagen detallada del estados por una de las líneas (la cara mente en ningún dibujo que poda- tado cuántico de nuestro universo -la geometríade su espacio.curque une los dos volúmenes).El cubo mos hacer; en cambio, nos será fátiene otras cinco caras (cinco lícil trazar un grafo. Más aún: a partir vada y deformadapor la gravitación neas salientes)y la pirámide. cua- de un grafo, calcularemoscuánto se de las galaxias.de los agujerosnetro (cuatro líneas salientes). Está distorsiona el espacio. La distor- gros y de cualquier otra cosa-, claro cómo se representaríancom- sión del espacio produce la grave- obtendríamos una gigantesca red binacionesmás complicadasde otros dad. Los diagramas,pues, constitu- de espín de inimaginable complejipoliedros: cada volumen poliédrico yen una teoría cuántica de la dad. con unos 10184nodos. se convierte en un punto, o nodo. gravedad. Estas redes de espín describen la y las carasplanas,en líneas.que se Por mor de sencillez. a menudo geometría del espacio. Pero, ¿qué unen a los nodos como las caras dibujamos los grafos en dos dihay de la materia y la energía conunen los poliedros entre sí. A es- mensiones,pero es mejor imaginar- t e n i d a e n d i c h o e s p a c i o ? ¿ C ó m o tos diagramasde líneasse les llama los llenando el espaciotridimensio- representamoslas partículas y los "grafos". nal; es lo que representan.Pero aquí camposque ocupanposicionesy reEn nuestra teoría olvidamos los hay una trampa conceptual:las líneas giones del espacio? Las partículas, dibujos de poliedros y nos queda- y nodos de un grafo no residen en así los electrones, corresponden a mos sólo con los grafos. Las ma- una determin ada localización del es- ciertos tipos de nodos a los que se temáticasque describenlos estados pacio. Cada grafo se define sólo añadenmás rótulos. Los campos,así cuánticosde volumen y de áreanos por la manera en que sus partes se el electromagnético, se representan dan un conjunto de reglas acerca conectan entre sí y por su relación añadiendo rótulos a las líneas del de cómo puedenconectarselos no- con contornos bien definidos, como grafo. Para representar las partícudos y las líneas, sobre qué núme- el contorno C. El espacio continuo las y los campos que se desplazan, ros puedenadjuntarsea un diagrama, y tridimensional donde, según la movemosestosrótulos,pasoa paso, y sobre dónde hacerlo.Cada estado imaginación, moran los grafos no por los grafos. cuántico correspondea uno de es- existe como ente aparte. Sólo exisy espum as M ovimientos tos grafos y cada grafo que obe- ten líneas y nodos; son espacio,y dezca las reglas correspondea un sus conexionesdefinen la geometría No sólo se mueven las partículas y estadocuántico. Los grafos consti- de éste. los campos. Según la relatividad tuyen un compendio adecuado de Esos grafos reciben el nombre de general, la geometría del espacio los posibles estados cuánticos del redes de espín, debido a que sus cambia con el tiempo. Los pandeos

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y rC lruv¡snc¡cló u r E N c rmAa, r z o2,0 0 4

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y pliegues del espacio cambian a medida que la materia y la energía se mueven;lo atraviesanondas,como olas en un lago lvéase "Ondas en el espacio-tiempo," por W. Wayt Gibbs; INVESrrcAcróN v CreNcn, junio 20021. En la gravedad cuántica de bucles estosprocesosse representan mediante cambios en los grafos, que evolucionan con el tiempo mediante una sucesión de ciertos "movimientos" que modifican su conectividad (en el mismo sentido de o p e r a c i o n e sd i s c r e t a sc o n q u e s e habla de movimientos, por ejemplo, en una partida de ajedrez; en adelante deberá entenderse la palabra así). La descripción mecanocuántica de un fenómeno comporta calcular las probabilidadesde diferentesprocesos. Así ocurre también cuando aplicamos la gravedad cuántica de bucles, bien sea a la descripción de partículasy camposque se mueven por las redes de espín, bien a la explicación de la evolución en el tiempo de la propia geometría del espacio.En particular, Thomas Thiemann, del Instituto Perimeter de FísicaTeórica,en Waterloo (Ontario), ha deducido precisasprobabilidades cuánticaspara los movimientos de las redes de espín. Con ellas la teoría queda completamente determinada: tenemos así un método bien definido para calcular la probabilidad de cualquier proceso que puedadesarrollarseen un mundo que obedezcalas reglas de nuestra teoría. Sólo queda hacer los cálculos y extraer las prediccionesde lo q u e p o d r í a o b s e r v a r s ee n e x p e r i mentos de una u otra clase. La relatividad especial y general unen el espacio y el tiempo en un único ente, el espaciotiempo.Las redes de espín que representanel espacio en la gravedad cuántica de bucles acomodanel concepto de espaciotiempo convirtiéndose en "espumas" de espín.Con la adición de otra dimensión -el tiempo- las líneasde las redesde espín se convierten en superficiesbidimensionales y los nodos en líneas.Las transiciones en las que las redes de espín cambian(los movimientosmencionados antes) se representanahora por los nodos donde las líneas se cortan en la espuma.Concebir el espaciotiempo como una espuma de espín

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0 V A N ZpA0 rl 0 sd i s c r e t 0 s 3 . E LT I E M PA tics de innumerables relojes. ha sido obra de Carlo Rovelli, Mike Reisenberger(ahora en la Universidad de Montevideo),John Barrett,de la Universidadde Nottingham, Louis Crane, de la Universidad estatalde Kansas.John Baez.de Ia Universidad de California en Riverside, y Fotini Markopoulou, del Instituto Perimeter de Física Teórica. En la visión espaciotemporal, una instantáneatomada en un momento determinadoequivale a rebanaruna sección de espaciotiempo.En una espumade espín se obtiene así una red de espín. Pero caeríamosen un error si nos imagináramos que la rebanadase mueve continuamente, como si el tiempo fluyese sin interrupción. De la misma maneraque el espaciose define por la geometría discreta de una red de espín, el tiempo se define por la secuencia de movimientos que reordenala red. EI tiempo también se "discretiza". No discurrecomo un río, sino como el tic-tac de un reloj, con tics y tacs que duran más o menos el tiempo de Planck: 10-43segundos. O, dicho más precisamente, el tiempo fluye en nuestro universo por el tic-tac de innumerablesrelojes; en cierto sentido,en cada locaIízación de la espuma de espín donde tiene lugar un "movimiento" cuántico hace tic un reloj.

y pr uebas P redicciones He esbozadoqué dice la gravedad cuántica de bucles acetca del esoa-

cio y del tiempo a la escala de Planck, pero no podemos verificar la teoría directamente examinando el espaciotiempo a distancias tan cortas. ¿Cómo podríamos contrastarla? Deducir la relatividad general clásica como una aproximación de la gravedad cuántica de bucles seríauna comprobaciónimportante. En otras palabras, si las redes de espín son como las hebras tejidas de una pieza de tela, cabe preguntarse si resulta posible calcular las propiedadeselásticas de una capa de materia promediando sobre miles de hebras. De manera similar, cuando se promedia sobre longitudes muchas veces la de Planck, las redes de espín ¿describenla geometría del espacio y su evolución de suerte que concuerde de forma aproximada con el "paño fino" de la teoría clásica de Einstein? Se trata de un problema difícil, pero no hace mucho se ha progresado en algunos casos; para ciertas configuraciones del material, por así decirlo. Por ejemplo, las ondas gravitacionales de longitud de onda larga que se propagan en un espacio por lo demás plano (no curvado) pueden interpretarse como excitaciones de determinadosestadoscuánticosdescritos por la gravedad cuántica de bucles. Otra verificación consistiría en descubrir qué enseña la gravedad cuántica de bucles acerca de uno de los misterios más pertinacesde la física gravitacional y la teoría cuántica: la termodinámica de los agujeros negros, en particular su entropía, ligada al grado de desorden. Se han calculadopredicciones relativas a la termodinámica del agujero negro gracias a una teoría híbrida, aproximada, que trata la materia de forma mecanicocuántica, pero el espaciotiempono. Una teoría cránfica de la gravedad completa, como la gravedad cuántica de bucles, tendría que reproducir estas predicciones.En los años setenta Jacob D. Bekenstein, ahora en la Universidad Hebrea de Jerusalén, dedujo que a los agujeros negros se les debe adscribir una entropía proporcional a su área superficial lvéase "La información en el universo holográfico," por JacobD. Bekenstein;INvnsnc¡cróN v CIBNcn, octubre 20031. Poco después, Ste-

l r u v ¡ s lnec l ó ryu C t E N c tm Aa, r z o2,0 0 4

o : F = e

phen Hawking dedujo que los agujeros negros, especialmentelos pequeños, deben emitir radiación. Estas predicciones cuentan entre los más importantes resultados de la física teórica de los últimos 30 años. Para calcularlas con la gravedad cuántica de bucles, tomamos como contorno C el horizonte de sucesos

de un agujero negro. Cuando analizamos la entropía de los estados cuánticos que vienen al caso, obtenemos precisamente la predicción de Bekenstein. De manera similar, la teoría reproduce la predicción de Hawking de la radiación del agujero negro. Añade incluso predicciones referidas a la estructura fina

de esa radiación; si alguna vez se observa un agujero negro microscópico, se podría comprobarlas estudiando el espectro de la radiación que emitiese. Sin embargo, puede que haya que esperar mucho para ver algo así; no disponemos de los medios técnicos para crear agujeros negros,pequeñoso no.

LOS CAMBIOSEN LA FORMAdel espacio-los que ocurrencuandola materiay la energíase muevenen su seno y cuandolas ondasgravitacionales se propaganpor por mediode reconfiguraciones discreél- se representan tas, o movimientos, de la red de espín.En a, tres cuantos de volumenconectadosse fundenpara dar un solo cuanto de volumen;tambiénpuedesucederel procesoinverso.En b, dos volúmenesdividenel espacioy conectanvolúmenes adyacentesde maneradiferente.Si se los considerarapoliedros,se adheriríanpor su cara comúny despuésse partiríancomo un cristalque pasaraa exfoliarsepor un plano diferente.Estosmovimientos de las redesde esoín no sólo tienenlugarcuandose producencambiosa gran escalaen la geometríadel espacio;consideradas fluctuaciones cuánticas a la escalade Planck,sucedenincesantemente.

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HAY OTRA MANERAde representar los movimientos: la espumade espín (c). Consisteen añadirla dimensión temporala una red de espín;las líneas de ésta se conviertenen olanos y los nodosen líneas.Una sección de la espumade espín en un instantedado es una red de espín; con una serie de cortesa tiempos I diferentes,se generauna secuencia o 3 de "fotogramas" de la películade la evoluciónde la red de espín en el tiempo(d). Pero observemosque la evolución,que a primeravista parece suavey continua,en realidades discontinua.Todas las redesde espÍn que incluyenla línea naranja(/os tres pr¡merosfotogramasque se muestran)representanla misma geometríadel espacio.La longitudde la línea naranjano importa;lo que importapara la geometríaes cómo se conectanlas líneasy qué númerosetiquetancada línea.Es lo que definecómo se disponenlos cuantosde volumeny de área y cuál es su tamaño.Así, en 4 la geometríapermanececonstantedurantelos tres primerosfotogramas, con 3 cuantosde volumeny 6 de área superficial.Después,la geometríacambiadiscontinuamente: se convierteen un únicocuantode volumeny 3 de área superficial, tal y como se muestraen la última figura.De esta manera,el tiempodefinidopor una espumade espín evolucionamedianteuna serie de movimientos abruptosy discretos, no como un fluidocontinuo. Aunquehablarde tales secuenciascomo de los fotogramasde una películaayudaa la visualización, resultamás correctocompararla evoluciónde Ia geometríaa los discretostics y tacs de un reloj.En un tic, el cuantode área naranjaestá presente;en el tic siguiente,ya no; en realidad,la desaparición del cuantode área naranjadefineel "tic". La diferenciaen tiempo de un tic al siguienteviene a ser el tiempo de Planck,1O-aasegundos.Pero el tiempono existeentre los tics; no hay en realidadun "entre",de la misma maneraque no hay "agua"entre dos moléculasde agua contiguas.

y CrENcrA. lruv¡srtencróru marzo. 2004

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La naturalezadiscretadel espaciohace que los rayos gamma de muy alta energíaviajen un poco más deprisa que los de energíamenor.La diferenciaes pequeña, pero el efecto no deja de acumularsedurante los miles de millonesde años del viaje. Que los rayos gammade una erupciónllegasena la Tierra en momentosun poco diferentessegún cuál fuere su energía,constituirÍauna pruebaa favor de la gravedad cuánticade bucles.El satéliteGLAST,que deberíalanzarseen 2006, tendrá la precisiónrequerida para este experimento.

Se r a y o s LA RADIACION D E L A S E R U P C I O N Ed gamma,remotasexplosionescósmicas,quizá proporcione una forma de comorobarla certezade la teoría de la gravedadcuánticade bucles.Se produjerona m i l e sd e m i l l o n e sd e a ñ o s l u z d e d i s t a n c i ay e m i t e n una cantidadde rayos gamma enormeen un breve lapso de tiempo.Según la gravedadcuánticade bucles, un fotón, a medidaque se mueve por la red de espín que constituyeel espacio,ocupa en cada instante una cierta regiónde líneas(un númeromuy grandede líneas,no sólo las cinco pintadasaquí). Erupciónde rayosgamma

Espaciotiempo discreto at

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Milesde millones de añosluz

A primera vista, se tiene la impresión de que cualquier comprobación experimental de la gravedad cuántica de bucles plantea imponentesdificultadestécnicas,ya que sus efectos característicossólo son apreciablesa la escala de Planck, ese tamaño de los cuantos de área y de volumen tan pequeño: 16 órdenes de magnitud por debajo de la escala sondeadapor los aceleradores de partículas de mayor energía que hay proyectados (cuanto menor sea la escala escrutada,mayor habrá de ser la energía). Debido a que no podemos alcanzar la escala de Planck con un acelerador, muchos tienen pocas esperanzasde que se lleguen a contrastar las teorías de la gravedad cuántica. Sin embargo, en años recientes, un puñado de jóvenes investigadores ha ideado nuevas maneras de comprobar las predicciones de la gravedadcuánticade bucles.Podrían ejecutarseenseguida,porque se basan en la propagación de la luz a través del universo. Cuando la luz se mueve a través de un medio, su longitud de onda sufre algunas distorsiones,que conducen a que patezca qtJe un palo se dobla en el

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agua o a que se separenlas distintas longitudes de onda o colores. Estos efectos también tienen lugar al atravesar la luz y las partículas el espacio discreto que una red de espín describe. Desgraciadamente, la magnitud de estos efectos es proporcional a la razón entre la longitud de Planck y la longitud de onda. Para la luz visible, no l'l.egaa 10-28;incluso para los rayos cósmicosmás energéticos jamás observados,vale sólo una milmillonésima. Para cualquier radiación que podamos observar, los efectos de la estructura granular del espacio son muy pequeños. Pero se acumulan cuando la luz recorre una larga distancia. Y nos llegan luz y partículas emitidas a miles de millones de años luz de distancia;por ejemplo, la radiación de las erupciones de rayos gamma fvéase "Las explosiones más brillantes del universo," por Neil Gehrels, Luigi Piro y Peter J. T. Leonard; INvesucACIóN Y CIENCIA,febrero 20031. Esas erupciones expulsan fotones a lo largo de un amplio intervalo de energías en explosiones muy breves.Los cálculosde la eravedad

k SatéliteGLAST

cuántica de bucles de Rodolfo Gambini, de la Universidad de la República, en Uruguay, Jorge Pullin, de la Universidad estatal de Louisiana, y otros, predicen que los fotones de diferentes energías deben viajar a velocidadesun poco distintas y, por tanto, llegar en instantes ligeramente distintos también. Podríamos buscar este efecto en los datos compilados por los satélites que han observado erupciones de rayos gamma. Hasta ahora, la precisión es del orden de mil veces inferior a la necesaria,pero un nuevo observatorio en órbita, GLAST, planeado para el año 2006, tendrá la precisión requerida. El lector se puedepreguntarsi este resultado implica que la teoría de la relatividad especial de Einstein yerra cuando predice una velocidad de la luz universal. Giovanni Amelino-Camelia. de la Universidad de Roma La Sapienza,Joáo Magueijo, del Colegio Imperial de Londres, yo mismo, hemos desarrollado versiones modificadas de la teoría de Einstein donde los fotones de alta energía viajan a diferentes velocidades.Nuestras teorías proponen que la velocidad universal es la de los

y CtENctA, marzo, 2004 llt¡v¡slenclót'l

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fotones de baja energía,es decir, la de la luz de longitud de onda larsa. El espaciotiempodiscretoquizás afecte a los rayos cósmicos de muy alta energía. Hace más de 30 años, se predijo que el fondo cósmico de microondasque llena el espacio dispersaríalos protones de los rayos cósmicos de energía mayor que 3 x 1019 electronvolts; nunca alcanzarían la Tierra. Sorprendentemente, AGASA, un experimentojaponés, ha detectadomás de l0 rayos cósmicos con una energía por encima de ese límite. Resulta que la estructuradiscretadel esoacio puede elevar la energía requerida para que se produzcala dispersión, con 1o cual alcanzaríanla Tierra protones de rayos cósmicos de ma)'or e n e r g í a . S i I a s o b s e r v a c i o n e sd e AGASA se confirman y no se encuentra ninguna otra explicación, quizáshayamosya detectadola granularidad del espacio.

se basa en una cierta idea de la unificación, pero nosotros también concebimosuna manera de lograr la unificación mediantela gravedadcuántica de bucles. Esta teoría ocupa un lugar muy importante en el desarrollo de la física. Se puede defender que es la feoría cuántica de la relatividad general, ya que le basta con los principios básicosde la teoría cuántica y la teoría de la relatividad, a los que no ha de añadir 4 . T O D A VS I AEE S T AE S T U D I A N D O ninguna hipótesis. La gran difec ó m ol a r e a l i d acdl á s i csau r g e renciaque aportaun espaciotiempo discontinuo descrito por redes y d e le s p a c i o t i e m c upáon t i c o . espumasde espín, emerge de las matemáticas de la propia teoría; de microondas indican con claridad no se introduce a modo de postuque esta energía existe, es positiva lado ad hoc. y acelera la expansión del universo Sin embargo,nada se ha expuesto [véase "El universo y su quintae- aquí que no sea puramenteteórico. sencia", por Jeremiah P. Ostriker y El espacio quizá sea continuo, por Paul J. Steinhardt; INvesrrc¡cróN mucho que empequeñezcamosla esY CIENCIA,marzo,200ll. A la gra- cala a que lo analicemos.Habría envedadcuánticade buclesno le cuesta tonces que inclinarse por postulaincorporarla densidadde energíapodos más radicales,los de la teoría sitiva. Se demostróen 1989,cuando d e c u e r d a sq u i z á . E s t o e s c i e n c i a : E lc o s m o s Hideo Kodama, de la Universidad de al final el experimento decidirá. La La gravedadcuántica de bucles no Kyoto, escribióecuacionesque des- buenanuevaes que la decisiónpuede sólo formula prediccionessobrede- criben un estado cuántico exacto de estar al caer. terminadosfenómenos,como los ra- un universocon constantecosmolóyos cósmicosde alta energía.Tam- grca poslttva. bién se refiere a los primerísimos Muchas cuestionesabiertas quemomentostras la gran explosión La dan por contestar en la gravedad relatividad generalpredice que hubo c u á n t i c a d e b u c l e s . A l g u n a s s o n u n p r i m e r i n s t a n t ed e l t i e m p o .p e r o asuntostécnicos.Nos gustaríatamElautor estaconclusiónignorala físicacuán- bién descubrircómo deberíamodilee Smolin es miembrodel lnstituto t i c a ( d e b i d o a q u e l a r e l a t i r i d a d ficarse,si es que hay que modificarPerimeter de FísicaTeórica,en Water. general no es una teoría cuántica). la, la relatividadespeciala energías l o o , 0 n t a r i oy, p r o f e s oar d j u n t od e Recientes cálculos de la graredad e x t r e m a d a m e n t ee l e v a d a s . H a s t a físicade la Universidad de Waterloo. cuántica de bucles, de Martin Boahora, nuestras especulacionesal Doctop r o r l a U n i v e r s i d da ed H a r v a r d , j o w a l d , d e l I n s t i t u t o M a x P l a n c k respecto no se fundamentan con ha pertenecido a los claustrosde Ya. l e , S y r a c u sye P e n n s y l v a n i a . para Física Gravitacionalde Golm. solidez en los cálculos de la graveindican que la gran explosión es en dad cuántica de bucles. Y querríaBibliograf realidadun "gran rebote", antesdel mos saber si la relatividad general íacomplementaria cual el universo se fue contra)'en- clásicaofrece, en todas las circunsTHREE ROAOS TOOUANTUM GnnvIIv.Lee do rápidamente.Se está trabajando tancias,una buena descripción aproS m o l i nB,a s i cB o o k s2,0 0 1 . mucho para conseguirpredicciones ximada para distanciasmucho maTnr0unnruu o F A R E AJ?o h nB a e ze n s o b r ee l u n i v e r s op r i m i t i v o q u e p u e - y o r e s q u e l a l o n g i t u d d e P l a n c k . trlature, u0|.421,páginas 702-703; tedan comprobarse mediante futuras (Actualmente sólo sabemosque la b r e r o2, 0 0 3 . observacionescosmológicas.No es aproximaciónes buenapara ciertos HottvFARABEWE FBoMTHE0unruruu imposible que se descubran,en los estados donde ondas gravitatorias THERY oFGRAvTTY? LeeSmolin.Marzo, días de nuestravida, indicios del tiemmás bien débiles se propagan por 2003. Enhttp://arxiv.org/hep-th10303 185. po anterior a la gran explosión. un espaciotiempoque, por lo demás, WrLcolr¡¡ T0 0UANTUM GRlvrry. Sección Parecidaprofundidadpresentanlas es plano.) Finalmente,nos gustaría Especial. Physicsltl/orld, vol. 16, nú. cuestionesconcernientesa la cons- determinar si la gravedad cuántica m e r o1 1 , p á g i n a2s7 - 5 0n; o v i e m b r e , tante cosmológica, una densidad de de bucles tiene algo que decir, o no, 2003. energíapositiva o negativa que quiacerca de la unificación: ¿son las L00pOUANTUM GR¡vrry.LeeSmolin.En zás impregne el espacio "vacío". diferentes fuerzas, incluida la grawww.edge.org/3rd_culture/smolin03/smo Recientes observacionesde super- vedad, aspectos de una sola fuerza l i n 0 3i n d e x . h t m l . novas distantesy del fondo cósmico fundamental? La teoría de cuerdas y CrENctA, lruv¡slenclóru marzo, 2004

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Pérdida desincronía enlosecosistemas primaverales, Coneladelanto delastemperaturas lasespecies interdependientes denumerosos ecosistemas pierden lasincronía DanielGrossman

n la Inglaterra de mediados del siglo pasado, Richard Fitter disfrutaba con su hijo Alastair de largos paseospor el campo. Sin propósito científico alguno, se entretenía anotando la fecha de floración de cientos de especies de plantas, de la llegada primaveral de docenasde aves, de la partida de las mariposasa finales de verano y de otras señalesdel paso de las estaciones. En la actualidad.Richard Fitter. autor de casi tres docenasde libros sobre flores. aves y temas afines, es un reconocido naturalistade 90 años. Con el tiempo, Alastair se hizo también naturalistay hoy imparte clasesde ecología en la Universidad de York. Siendo adulto, se percató del valor de las notas de su padre: constituíanuno de los pocos registros sistemáticosde la fenología (la relación entre la vida de animalesy plantas y las variacionesdel tiempo atmosférico) de numerosasespecies,realizadopor un solo observadoren un mismo lugar y' durante tanto tiempo. Así, en 2001, cuando Richard se trasladó de casa, Alastair decidió repasarlos apuntesde su progenitor. Para entonces,se había confirmado que la Tierra se está calentando a una rapidez asombrosa.La temperatura superficial del planeta ha aumentadounos 0,6 oC en los últimos 100 años. El decenio de 1990 fue el más cálido de cuantos se tengan registros. Quizá los datos de su padre podrían corroborar con la vida vegetal lo que los climatólogos habían demostrado con los termómetros. Alastair Fitter descubrió algo asombroso.Por sí solos, los registros que él había tomado a principios de los años noventa no mostrabanningún patrón coherente. 1 . M U C H AESS P E C I E S Pero al comparar las fechas de floración del decenio entero de los noventa con los V E G E T A LdEeS l o sa l e d a ñ o s registrosde los cuatro deceniosprecedentes,encontróque la floración de 385 plantas se había adelantadouna media de 4,5 días. Dentro de ese grupo, un subgrupo d e 0 x f o r df l o r e c i e r ao n t e s en el decenio de losnoventa de 60 especiesflorecían,por término medio, dos semanasantes.Con ello demostró que, al menos en los aledañosde Oxford, el cambio climático se está produciendo q u ee n e l p e r í o ddoe 1 9 5 4a con notable rapidez. 1 9 9 0 e, n p r o m e d iEon. t r el o s Además de los sorprendentesresultados que los Fitter publicaron conjuntamente cambios másespectaculares en 2002, varios estudios recientesrevelan cambios aceleradosen ciertas pautas biolóse cuentael de Laniun gicas de plantas y animales. Ese mismo año, el Panel Intergubernamentalsobre el album,la ortigamuerta. Cambio Climático (PICC) publicó un informe realízado a partir de la revisión de Acostumbrada a hacerlo 2500 artículos. Varios de ellos abordaban la relación entre especiesy temperatura e n t o r n oa l 1 8 d e m a r z o , durante al menos los últimos 20 años. De las más de 500 especiesde aves, anfibios, f l o r e c ieól 2 3 d e e n e r o . plantas y otros organismos estudiados,el 80 por ciento había cambiado, en la forma y Cr¡rucln, INVESTI0AcIóN marzo, 2004

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blacionaldel carbonerocomún (Parus major). En el marco de ese estudio examina los efectosen cascada del calentamientoglobal sobre una cadenaalimentaria. Los carboneros comunesdel ParqueNacional De Hoge Veluwe, una extensazona boscosacercanaal instituto de Visser, comienzansus rituales anuales de nidificaciónen abril y mayo. Con s u s c o l a b o r a d o r e sV. i s s e r r e g i s t r a las actividadesy el estadode salud de todas y cada una de las parejas reproductoras que medran en las 400 pajarerasde maderadel parque. Visser coloca una trampa de metal en una caja nido. Al poco, uno de los dos adultosque anida en la caja cae en la trampa. Visser abre con cuidado la tapadera y saca el pájaro. Tiene el dorso gris, la cabeza blanca y negra y el pecho de color amarillo pálido con una lista negra. S u a v e m e n t e i,n m o v i l i z a l a c a b e z a del pájaro entre sus dedos índice y medio y toma algunasmedidascon una regla. Pesa al animal en una pequeñabolsade plástico.Repetidas miles de veces durante cada estación, estas estadísticasconstituyen la materia prima fundamentalpara l a i n v e s t i g a c i ó nC.a d ac a j a s e v i s i ta semanalmente, exceptocuandose a c e r c al a é p o c a d e l a e c l o s i ó n( y , después,la de abandonarel nido), p e r í o d oe n e l q u e l a s i n s p e c c i o n e s se realizan a diario. En el año 2003 los carbonerospusieron los huevos casi el mismo d í a q u e e n I 9 8 5 : e n p r i n c i p i o .u n fenómenoirrelevante.Pero a lo largo de ese intervalo de l8 años. subier o n d o s g r a d o sl a s t e m p e r a t u r apsr i y pájaros 0rugas madrugadores m a v e r a l e sd e l a r e g i ó n .e n p a r t i c u Marcel E. Visser, del Instituto Holar en su sector central (del 16 de landés de Ecología, viene investi- abril al 15 de mayo). Y aunque la gando desde 1955 la dinámica pofenología de los carbonerosno ha

en que cabría esperarde un aumento de temperaturas,la fecha de reproducción o migración,la duraciónde la estaciónde crecimiento o el tamaño y distribución de la población. El informe llegaba a la conclusión de que, a lo largo del siglo xx, el cambio climático regional,en particular la subida de temperatura,había producido un impacto perceptible e n l o s s i s t e m a sb i o l ó g i c o s . Igual que el estudio de los Fitter sobre la floración de plantas, la mayoría de los trabajos revisados p o r e l P I C C n o a h o n d a b a ne n e l carácterperjudicial, potencial o real, de talescambios.Alastair Fitter cree q u e l o s e f e c t o s a d v e r s o sr e s u l t a n i n e v i t a b l e sp.u e sl a s v a r i a c i o n eesn los períodos de floración puedendeterminar la extinción de ciertas especres. Se han acometido diversas investigacionespara averiguar si el calentamientoglobal perjudica las relacionesentre plantas y animales del mismo ecosistema.En algunos casos, la profecía de Fitter empieza a hacerse realidad: las temperaturas en aumento están degradando l o s e s l a b o n e sd e l a s c a d e n a sa l i mentarias y la eficiencia de algunos organismospara sobrevivir en sus hábitats. En un caso ya acaba de predecirseque el calentamiento global eliminaráuna especiede toda una región en los próximos 15 años. Si bien aún no disponemosde suficientes datos para generalizar el desmoronamientode los ecosistemas, los hallazgos apuntan en una d i r e c c i ó np r e o c u p a n t e .

e El calentamiento de la superficiedel planetaha empezadoa alterar las sincroníasentre especiesen algunosecosistemas.Se están debilitandolas cadenasalimentarias; así, las que relacionanciertasaves y l a s o r u g a sd e l a s q u e s e n u t r e n . = Aunquede los casos registradosno puedenextraerseconclusiones generales,los indiciosresultanalarmantes.Muchasespeciespodrían h a l l a r s ee n p e l i g r o . * Fomentanesta inquietudlas investigaciones que demuestranque el cambioclimáticodel final de la últimaglaciaciónarruinólos ecosistemas existentesy creó otros nuevos,sin dejar refugioalguno para las especiesque ya no encajabanen ellos.

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cambiadocon estecalentamiento,sí lo ha hecho la de las orugas de la mariposanocturnaOperophterabrum a t a : é s l a .j u n t o a o t r a s e s p e c i e s menos abundantes,sirve de alimento a los polluelos de los carboneros. Hoy, el máximo de biomasa de las orugas (el total de carne disponible para los pájaros) se adelanta en dos semanascon respectoal momento culminante de 1985, clímax que coincidía con el momento de mayor demanda: el de la eclosión de los polluelos. Ahora, la mayoría de los carbonerosrompen el cascarón cuando termina la estación de las orugas.Ante la escasezconsiguientede alimento, sólo las crías madrugadorascomen gusanos. No son sólo los pájarosy las polillas de estared trófica los que están perdiendo sincronía. ¿Qué ocurre en niveles inferiores de la cadena alimentaria?La polilla se alimenta de las hojas jóvenes y tiernas de los robles donde están las pajareras. Para sobrevivir. la oruga debe hacer eclosiónjusto cuando las yemas "revientan" y las hojas de los robles se abren. Si el insecto sale del huevo más de unos cinco días antesdel reventónde las yemas,morirá de hambre.Lo mismo sucederá si esto ocurre más de dos semanas después,porque las hojas de roble se llenan de tanino, aborrecidopor la oruga.Visser ha descubiertoque, en el parque De Hoge Veluwe, las yemasde roble revientanahoraunos l0 días antes de lo que acontecía 20 años atrás. Pero la eclosión de las orugas se ha adelantado,en el mismo período, 15 días, sobrecompensandoen cinco días el cambio operado en los robles. Puesto que e n 1 9 8 5 , l a s o r u g a sy a s a l í a nv a rios días antes del reventón de las yemas del roble. deben ahora esperar,por término medio, unos ocho días para tener comida. D e l a i n v e s t i g a c i ó nd e V i s s e r s e desprendela caída demográficade la población de Operophtera brumata en De Hoge Veluwe. Con todo, los registrosno abarcanun período de extensiónsuficientepara excluir que el fenómeno pudiera considerarse parte de un ciclo natural. Por ahora, el desfaseentre las orugas y los pájaros no ha tenido un efecto manifiesto sobrela densidadde población de carboneros.Ello podría

y rCut E N c lm lruvrslenctó A a, r z o2,0 0 4

2. DEACUERDO CONLOSREGISTR()S porAlastairFitte¡labajol T0MAD0S y su padre,Richard, lasfechasde floración plantas de cientosde en Inglaterra hancambiadoen losúltimos años.Si bienla mayoría hanadelantado el momento, estabudleya de fasmariposas davidii,izquierdal lBuddleja y unaspocasmáslo handemorado.

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debersea que las fluctuacionesanuales (sujetas a la disponibilidad de alimento durante el invierno) superan, por el momento, el impacto del calentamiento. Sin embargo, en un sistema basado en la sincronía, el desacoplamiento entre los eslabones de la cadena alimentaria no puede continuar aumentandosin cons e c u e n c i a s .E s s ó l o c u e s t i ó n d e trempo. Lo preocupanteno es ya que un caso particular, los carboneroscomunes de De Hoge Veluwe, se halle al borde de la desaparición,sino, sobre todo, que su disminución sugiere que hay otras muchas especies en peligro. Esa vulnerabilidad al cambio climático parece extendersea todos los ecosistemas.

y desajuste Ajuste Al proponerse explicar las variaciones interanuales en las poblaciones de arenque,David Cushing, del Laboratorio de Pesqueríasde Lowestoft, estudió en los años sesenta el fitoplancton, que nutre a sus larvas. Demostró que, cuando la eclosión de las larvas de arenque coincidía con proliferaciones de fitoplancton, sobrevivía hasta el estado adulto una notable proporción de la progenie. A semejante feliz sincronía la designó "ajuste". Su antónimo, "desajuste",correspondía a la ausenciade sincroníaentre eclosión larvaria y alimento fitoplanctónico, que explicaba la merma de pesca.

y CtENctA, lNvEsTrGAcróN marzo, 2004

Los conceptos de ajuste y desajuste se utilizan ahora para explicar el impacto del cambio climático. Su fterza reside en que el término ajuste permite referirse a diferentes clases de relación. Sirve para describir la relación temporal entre depredador y presa, en el ejemplo de los carboneros y las orugas, o entre animal y planta, en el caso de las orugas y los robles. Puede asimismoaplicarsea la relación temporal entre plantasdistintas.A modo de botón de muestra, los Fitter encontraron que los cambios recien-

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tes en las épocas de floración diferían de una especie a otra. Esta divergencia,sostieneAlastair, se traducirá en una alteración de la competenciapor la luz, los nutrientesy el agua, lo que acareará profundas consecuenciasen los ecosistemasy en el curso evolutivo. Las nocionesde ajustey desajuste pueden aplicarse, asimismo, a la relación entre animales o plantas y su entorno físico. En una investigación realizada en Colorado, se ha demostradoque los robines americanos (Turdus migratorius) qle

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primaveral Floración (enero-abril)

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Floración estival (mayo-agosto)

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-36 -36 -33 -33 -30 -30 -27 -27 -24 -21 -21 -18 -18 -15 -15 -12 -12 -9 -9 -6 -6 -3 0 3 6 9 I 12 15 18 21 (días) Cambio enlafechadefloración

3 . L A SF E C H ADSEF L Í ) R A C IdOeN3 8 5e s p e c i ed se p l a n t adse s d el 9 9 l a 2 0 0 0 portérmino máscálidodelquese tengaconstancia} se adelantaron, medio, {eldecenio e n4 , 5 d í a sr e s p e c taol a m e d i a d e 1 9 5 4a 1 9 9 0 P . a r am a y ocr l a r i d a sde, h a no m i t i d o dosespecies con desviaciones extremas: Laniun albun l-55 diasly Buddlejadavidii (+36días).Ungráficode la primera paracadadécada floración comparada conla (1954-2000) mediade todoel período registrado resaltael cambio operado en losaños noventa(insertol.

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4 . L t ) SR E G I S T BD t ]E SC R E C I M I E N T O de finales de invierno y principios (arribaldelcarbonero común,repetidos de primavera. En los últimos decem i l e sd e v e c e cs a d ae s t a c i ópno rM a r c e l nios han subido la temperaturasdel y su equipodel Insti- invierno y del comienzo de la priE. Visser(izquierdal mavera en De Hoge Veluwe, pero ée s E c o l o g íaar,r 0 i a r 0l unz t u t oH o l a n d d no se han registradocambios en el l oac aal l s 0 b r el a r e a c c i ódne le c o s i s t e m c a m b icol i m á t i cLoa. i n v e s t i g a c i ónni c, i a - número de días de helada. Por último, los robles tienden,tal parece, d a e n 1 9 5 5p a r aa v a n z aern l a c o m p r e n a ajustar el momento del estallido s i ó nd e l a d i n á m i coao b l a c i o n da el a e s de los brotes en función de las tempecie,se ha convertido en unade las peraturas de finales de primavera, m e j o r ems u e s t r adse l a p é r d i ddae s i n que han aumentado en dos grados croníaentreeslabones de unacadena alid e s d e 1 9 8 0 . E n e l t r a n s c u r s od e m e n t a r ci aa u s a dpao re l c a m b icol i m á t i c o . miles de años de coevolución, estos tres organismos habían logrado sincronizar sus ciclos biológicos sirviéndose de estas señales.Pero el hace de una manera distinta. La fecha de eclosión de los huevos de calentamiento del clima ha desacocarbonerocomún se determina apro- p l a d o t a l e s c l a v e s .L a s v i e j a s n o r migran a hábitats estivales de gran ximadamente con un mes de ante- mas han dejado de operar. Los animales que migran a granaltitud han adelantado su llegada a lación, cuando se realiza la puesta. des distancias se enfrentan a dedicha región. Dado que las condiSegún Visser, los pájaros basan la safíos peculiares. Puede que tengan ciones que se encuentranson aún fecha de puestaen De Hoge Veluwe que utilizar señales de un hábitat invernales, deben esperarhasta que en las temperaturas de principios la nieve se derrita para alimentarse de primavera. Estas, a diferencia de para determinar la fecha de partida y aparearse. las registradas a finales de la esta- hacia otro. En el caso de las aves migratorias, la llegada al lugar de Puesto que los ajustes requieren ción, no han cambiado en los últia menudo sincronía entre especies mos 30 años. La fecha de eclosión cría de verano puede requerir una dispares,resulta comprensibleque de los huevos de la mariposa noc- perfecta sincronía con el abandono el cambio climático provoque de- turna dependede la conjugación de de las áreas de invernada. Pero las sajustes.Unas especiesson sensi- dos factores: el número de heladas temperaturasdel punto de invernada no tienen por qué cambiar al mismo bles a las temperaturasmedias;otras, en invierno y a principios de pria las extremas. Carboneros, robles mavera (días en los que la tempe- ritmo que las de las áreas de nidiy polillas parecen responder a la ficación, en particular si los lugaratura desciendepor debajo del punto temperatura, aunque cada uno lo de congelación) y las temperaturas res de verano y de invierno se ha-

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lruv¡sle ¡cróuy CrENcrA, marzo, 2004

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llan separadospor miles de kilómetros, un fenómeno habitual en las aves.Téngasepresenteque el clima no está cambiando de manera uniforme en todo el globo. En comparación con las regiones templadas,por ejemplo, los trópicos apenas e x p e r i m e n t a nc a m b i o . L a e v o l u ción de fenómenosclimáticos como El Niño complica todavía más el cuadrogeneral.Además,puestoque las temperaturasen los trópicos guardan escasacorrelación con las de las regionestempladas,muchasaves ni siquierautilizan señalesclimáticas para decidir cuándo marcharse de las localidadestropicalesde invernada.Regulan sus viajes en función del fotoperíodo, la duración del día. Pero el calentamiento global no tiene ninguna influencia sobre el fotoperíodo.Así, dichas aves cor r e n e l p e l i g r od e l l e g a ra s u s á r e a s de reproducción demasiadopronto o demasiadotarde. Según Christiaan Both, de la Universidad de Groninga, el papamoscas cerrojillo (Fícedula lnpoleuca), que migra 5000 kilómetros desdeel Africa Occidental tropical a De Hoge Veluwe, está sufriendo un desajusteentre las condiciones de nidificación y las de invernada. Como los carboneroscomunes.los papamoscascerrojillos alimentan a sus polluelos con orugas, que han adelantado en medio mes el momento de su abundanciamáxima con respecto a 20 años atrás. Pero los papamoscaslleganprácticamenteen la misma fecha hoy que en 1980. En 2001, Both y Visser observaron q u e l a s e ñ a lq u e l o s p a p a m o s c aust i lizan para abandonar Africa es el fotoperíodo, lo que explica que su fecha de llegadano haya cambiado. Su criterio careceahora de eficacia biológica. Las aves han compensadosu migración tardía acortando su período de descansouna yez han llegado a Holanda. El intervalo entre la llegada y la reproducciónse ha reducido en l0 días desde 1980,pero ni siquiera esa estrategiales basta para sincronizar la producción de pollueloscon el abastecimientomáximo de orugas. Hoy en día, sólo Ios papamoscasmás madrugadores t i e n e n u n a d e s c e n d e n c i as a n a . E l r e s t o e n g e n d r au n a p r o g e n i e c o n un peso inferior al normal; la may CtENctA, lruvtsre ncró¡,¡ marzo, 2004

adeliae) que medran en la costa occidental de la penínsulaAntártica. Durante los últimos 30 años,Fraser ha venido registrando una sorprendente reducción del 70 por ciento en el número de pájaros bobos de Adelia que anidan en diversasislas de las inmediacionesde la Estación Palmer,una de las tres basesde investigaciónque los EE.UU. tienen en la Antártida. En su opinión, el cambio de clima afecta a las aves a través de un mecanismohasta ahora insospechado,prueba de la dificultad de prever las respuestasde la naturaleza ante la subida de la temperatura. La península Antártica ha exper i m e n t a d o u n c a l e n t a m i e n t os u p e Elpájaro bobo, rior al experimentadoen cualquier porlanieve amenazado otro lugar del planeta.En el transP e s e a l a s n u m e r o s a ss e ñ a l e sd e curso de los últimos 50 años, Ias temperaturasinvernaleshan subido alerta, no se conocen todavía muchos casosen los que un desajuste casi seis grados.Aunque pueda pac a u s a d o p o r e l c a m b i o c l i m á t i c o r e c e r u n a c o n t r a d i c c i ó n ,e s t e c a haya tenido un impacto grave en una lentamiento se ha traducido en un poblaciónde plantaso animales.Sin aumentode las nevadas.En efecto, embargo, William Fraser, de la el incremento de la temperaturaha Universidadestatalde Montana, sos- reducido la capa impermeable de tiene que el cambio de clima está hielo que cubre el océano; gracias provocandola extinción de los pá- a ello, pasa del agua al aire más jaros bobos de Adelia (Pygoscelis humedad,que cae en forma de nieve. yoría de los hijos no retornan para reproducirseal año siguiente. Los pájaroshan dejado de anidar en bosques con una estaciónde orugasmás temprana. Hasta la fecha, no parece haber disminuido el número de papamoscas.Mas, para Both, la situaciónpodría alterarsesi continúa el calentamiento;por una razón de peso: es probable que las aves hayan agotado su capacidadde reducir el tiempo entre la llegada y la cópula. Both y Visser sospechanque el mismo mecanismo que afecta a los papamoscascerrojillos podría haber intervenido en la caída demográfica de otras aves migratorias europeasen los últimos años.

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(Actualidad) Desajuste

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e sSa c o p l a d o re l 5 . E S P E C IIENST E R D E P E N D I E dn e "b i daol e s t r é p s eN"TdE s r o v o c ap l . ne l P a r q uN c a l e n t a m i egnltoob a E e a c i o nD a leH o g eV e l u w el o, sc a m b i oosp e r a d oe sn l o sp a t r o n emse t e o r o l ó g ihcaonsr e p e r c u t iednol o sb o t o n edse l o sr o b l e sq,u em a d u r a n antesen hojas.Enconsecuencia, lasorugas de la mariposa n0cturna 1perophtera brunata (aliments básicoparalospolluelos delcarbonero común) alcanzan ahorasu máximo de biomasa anteslderechal de lo queocurría veinteañosatráslizquierdal. La época p u e s t a de d e h u e v onso s e h a m o d i f i c a d o .

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1i

falta de alimentodificultanla preparación de su viaje y favorecenuna llegada tardía. Porotraparte,algunasespeciesaprovechan la ooortunidadde nuestro inviernocadavez mássuaveparano aband o n a r E s p a ñ a .S e c o m p o r t a na s í l a a b u b i l l ay l a c i g ü e ñ a . Todosestoscambiosreoresentanuna que amenazapara las aves migratorias para lleguenen un momentoinapropiado explotarel hábitat,puesto que deberán competircon las especiesque se han quedadoduranteel inviernoy, por tanto, se encuentranen mejorescondiciones De hecho,los estudiosque Juan José Sanzy sus colaboradores, del Museode C i e n c i a sN a t u r a l e sd e M a d r i d ,v i e n e n llevandoa cabo sobre el papamoscas que cerrojillosugierenque la asincronía el recientecambio climáticoha generado entre la máximadisponibilidad alimentariay la máximademandapara la cría puede reducirel aporteenergético parentaly, en consecuencia, el desarrollo y la supervivencia de los polluelosen las poblacionesespañolas.A tenor de la estaciónde cría sus observaciones. no se ha desplazado, mientrasque sí lo han hecholas condiciones ambientales bióticasy abióticas. ¿Hastaqué puntotienenlas plantasy los animalescapacidadpara adaptarse o aclimatarseráoidamentea estos cambios climáticos?A corto plazo,las especiestiendena responder a las perturbacionescon la migraciónmás que con la evolución.En las monlañas,pueden migrar verticalmentedistanciascortas Salidade hoia Caídade hoja Períodoanualde crecimiento ( 5 0 0 m b a s t a n p a r a c o n t r a r r e s t au rn 20 20 20 aumentode 3oC). De hecho,en montaAntes Después Antes Después Alargado Acortad( ñas como las del Montseny,macizode o l4 915 915 o o o la sierra prelitoralcatalana,se han desaln olo crito migracionesverticalesde especies ooy animalesinducidas por el revegetales e e e y "relativamente moderado" ciente caE c z z. lentamiento z del sigloxx. A pesarde esto, 0 0 0 la migraciónhaciaaltitudesmayorescom3-5 1-3 5-7 2-5 porta una reducciónconcomitante en el Semanas Semanas Semanas área total de cada hábitat,que puede llevara la extinciónde las especiesque Floraclón Fructificación requierenuna mayorextensión. Los estudiospaleoecológicos sugieDespués Después 30 'f5 ren que muchasespecies,tanto animao 3 25 o les como vegetales,puedenmigraren o o dDñ latitudcon suficienteceleridadcomopara o o o €15 adaptarseal cambioclimático,si bien requieren Eto b5 ecosistemas contiguosno perE .t5 turbados,lo que evoca la importancia z z 0 de otros de los componentes del cam'l-3 3-10 3-5 2-5 1-2 2-5 globalqueestamosviviendo: loscambio Semanas Semanas bios en el uso del suelo y la fragmen1. Cambios y animales fenológicos enespecies vegetales taciónde los ecosistemas d e C a r d e d e u( B a r c e l o n a ) naturales.En durante el período 1952-2000. estosdesplazamientos tambiénse pueEN fSPANA. la temperaturamediade m u c h o sl u g a r e sh a a u m e n t a d om á s de un grado centígradoen los últimos 50 años. El "buentiempo",la primaveque ra, se adelanta.Las temperaturas hace 50 años se registrabana principios de abril,se alcanzanahoraa principiosde marzo.Puestoque la actividad de los organismosestá fuertementeinfluenciadapor la temperatura,no resultaextrañooue este calentamiento altere los ciclos biológlcosde plantasy animales. Estoscambiostambiénocurrenen los ecosistemasibéricos.El autor, lolanda Filellay Pere Comas han observadoy descritoalgunosde los más importantes. Las hojasde los árbolescaducifolios brotan ahora, en promedio,unos 20 días antesoue hacecincuentaaños. Las de los manzanos,los olmos o las h i g u e r a ss a l e nc o n u n m e s d e a n t e l a c i ó n , m i e n t r a sq u e l a s d e l o s a l m e n drosy los álamoslo hacenunosquince días antes. (Hay excepciones:las hojas de los castañospareceninmutables a los cambiosde temperatura.)Estos caducifolios alarganasí su períodovegetativo,no sólo porque adelantanla salida de las hojas,sino tambiénporq u e s e r e t r a s as u c a í d a , u n o s t r e c e días por términomedio.En otras palabras, el inviernonos llega más tarde. Por otra parte,las plantasestántambién floreciendoy fructificando, en promedio,10 díasantesque 30 añosatrás. La aoariciónde insectosse ha adelan-

tado11 días.Perola naturaleza no actúa de forma homogénea.La respuestaal cambioclimáticodifierede una especie a otra: la zarzamoraflorece con más de un mes de adelanto,las amapolas lo hacenquincedías antes,las encinas una semana,el olivo no se inmutay el p i n o p i ñ o n e r oi n c l u s os e r e t r a s au n o s días.Semejanteheterogeneidad de respuestasante el cambioclimáticopuede producirimportantes asincroníasen las interaccionesentre las especies; por e j e m p l o ,e n t r e l a s p l a n t a sy s u s p o l i nizadores o entrelas plantasy sus herbívoros.Terminaasí oor alterarsela estructurade las comunidades. Ejemplos de asincroníascomo las descritasoor DanielGrossmanen el artículolas tenemostambiénen nuestropaís.Veamos algunos. Considerandoel adelantode la salida de las hojas,de la floración,de la fructificacióny de la apariciónde los insectosy, por lo tanto, de la disponibilidadde la comida,se esperaríaque las avesmigratorias llegaranantes.Pero no ocurreasí. El ruiseñor,la golondrina. el cuco o la codornizestán retard a n d os u l l e g a d aa a l g u n o sl u g a r e sd e l a p e n í n s u l au n a m e d i a d e u n a s d o s semanasrespectoa lo registrado 30 años atrás.El retrasoseguramente vienedet e r m i n a d o o r e l c a m b ¡ oc l i m á t i c o en el l u g a r d e p a r t i d a( l a s r e g i o n e ss u b s a harianas)o en las zonasque cruzanen su ruta migratoria.La sequíay la deforestacióndel Sahely la consecuente

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y CtENctA, Itrlv¡sl0lclóru marzo, 2004

globalafectaa la vidade plantas y animales. 2. Elcalentamiento queterminan Estos cambios fenológicos setraducen enasincronías poralterar y el funcionamiento la estructura delosecosistemas.

Caídade ho¡a Salida de hoia se adelanta se atrasa de 1 a4semanas de1 a2semanas

Floración seadelanta 1 semana

Apariclón y actividad seadelanta dela2semanas

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Migración seadelanta y searÍasa

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Alteraciones en la sincronía de nivelestróficos

Estaclóndec¡ecimiento seadelanta unas3 semanas

Alteraciones en la caoacidad competitivade las especies

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y el luncionam¡ento Alteraciones enla estructura de losecosistemas (Enloshumanos: impactos y sanitarios) agrícolas, socioeconómicos

den producirdesajustesespaciales.En nes muy notables,como el aumentoen SierraNevada,por ejemplo,las pobla- un2Q7ode la actividad biológica de nuescionesrelictasde Plnussylvesfrisse en- tro planetaen los últimos30 años: incuentranaisladasen las altasmontañas, crementodebido,en buenaparte,al alarprotegidasdel ataquede la procesiona- g a m i e n t od e l p e r í o d op r o d u c t i v o .L o ria. Sin embargo,los trabajosde Hodar, apreciamosen las imágenesde los satéCastroy Zamorahan mostradoque,como lites de observaciónde la Tierra, así consecuencia del cambioclimático,en como en la concentración atmosférica los últimos años, la procesionariaha de COr: nos muestranun aumentode aumentadosu presenciaa mayoresalti- la oscilaciónestacionalde CO. en los tudes y, por tanto, sus ataquesa estos últimosdeceniosdebidoa la mayordispinos. Si las temperaturasinvernales minuciónprimaveralde la concentracontinúanaumentando, la procesionaria ción de dióxidode carbono.Este alardel pino reduciráaún más la ya débil gamientode la estaciónde crecim¡ento capacidadde regeneraciónde estas desempeñauna funciónmuy importante poblacionesrelictas.Sin duda, un im- en la fijaciónglobaldel carbono,la canpacto peligrososobre el pino silvestre tidad de CO, atmosférico, y en los cide SierraNevada. closdel aguay de nutrientes. Repercute, Por último,no podemosdejar de re- pues,de una maneracríticaen el funcordarque estas modificaciones del ci- cionamiento de los ecosistemas. Y cabe clo biológicode los organismosno son recordarque todos estos cambioshan merosindicadores del cambioclimático. tenido lugar con un calentamiento que Tienenunaimportancia ecológica crítica, es sólo un tercio(o menos)del previsto pues afectana la capacidadcompeti- para el próximosiglo. tivade las diferentes especies,a su conJosep Peñuems servacióny, por tanto,a la estructuray Unidadde Ecofisiología, f u n c i o n a m i e n t od e l o s e c o s i s t e m a s . CSIC-CEAB-CREAF Cuando observamosestos cambiosa CamousUniversidad Autónoma escala global, encontramosalteracioBarcelona

y CtENctA, Invrslenclóru marzo, 2004

Según Fraser, las colonias que padecen mayores pérdidas viven en los taludes orientados al sur de las laderas de las áreas rocosas de nidificación. Se trata de las zonas que sufren el mayor impacto. Los taludes orientados al sur, al abrigo de los vientos invernales, son los últimos que se derriten en primavera, pues acumulan los ventisqueros en invierno a la vez que reciben poca radiación solar (las laderas orientadas al sur son solanas en el hemisferio norte, pero umbrías en el hemisferio sur). Los pájaros bobos de Adelia necesitanque las condiciones se sincronicen con precisión. El exceso de nieve lo está impidiendo. Poco después de llegar a estas islas para criar en octubre, las aves necesitanel terreno libre para construir su nido de guijarros. Si la nieve no se derrite a tiempo, ocasionalmente intentarán anidar sobre ella, con pésimos resultados.Cuando la nieve termina por fundirse, los huevos quedan anegados.No se producen pollos vivos sino huevos hueros. Aunque la precipitación real varía de un año a otro, con el tiempo el incremento de nieve ha ido reduciendoel númerode nuevosmiembros que se añaden a las colonias, que estánmuriendo por agotamiento. Fraser denomina al problema de los pájaros bobos un "desajuste entre la física y la biología". A medida que el proceso siga su curso, se verá el avance de ese efecto insidioso: en 15 años ya no quedarán pájaros bobos de Adelia en la región. Estas aves, indicadores extremadamente sensibles a las perturbacionesclimáticas, constituyenuna prueba más de la transformaciónque está sufriendo nuestro planeta. Los científicos creen que, en muchos casos, las plantas y los animales se adaptarán a las condiciones cambiantes, eludiendo así el destino que Fraser pronostica para los pájaros bobos de Adelia. Christiaan Both investiga la genética de los papamoscascerrojillos para averiguar si determinadasfamilias han adelantadosu migración. Ello plantearía la posibilidad de aparición d e u n a s u b e s p e c i ed e m i g r a c i ó n temprana.Sin embargo,resulta poco probable que un truco evolutivo puedaresolver el problema derivado

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6 . L 0 SP A J A R 0BS0 B 0 SD EA D E L InAi d i f i c a n tseusf r e n e l a u m e n tdoe l a sn e v a d a s . consecuencia delcalentamiento de la costaoccidental de la península Antártica. Al derretirse. la nievetornahueros loshuevos. del calentamiento global. Veamos un ejemplo. La evolución podría producir un carbonero común que pusiera los huevos antes y así recuperar la sincronía con las orugas de los robles del parque De Hoge Veluwe. Pero la puestaexige que las hembrasestén bien alimentadas.Lo consiguenbuscando insectos en un grupo distinto de árboles, sobre todo alercesy abe-

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dules, que abren sus hojas antes que los robles. Ni alerces ni abedules han cambiado la fecha de reventón de las yemas tanto como los robles. Si esta tendencia continúa, y si los insectos que medran en alerces y abedules permanecen en sincronía con el reventón de las yemas de dichos árboles, los carboneros no podrán prepararse para adelantar la cría. Ciertas aves e insectos están ya respondiendo al calentamiento gloiffi-, bal, mediante su desplazamientoha: cia áreas de distribución más septentrionaleso, en zonasmontañosas, hacia altitudes mayores. Especies menos ágiles como los árboles quedaránrezagadas.Terry L. Root, del Centro para la Ciencia y la Política Ambientales de Ia Universidad de Stanford, advierte que estas respuestas diferenciales provocarán el "descalabro"de los ecosistemas,que dejarán en su lugar a otros, alterados y empobrecidos.Ciudades,explotaciones agrícolas, carreteras y otras intervenciones humanas que fragmentan el territorio agravan el problema. El año pasado, Root ofrecía, en 7 . P A J A RB O( ] B fD ) EA D E L I A un artículo publicado en Nature, perteneciente próxima a unapoblación a pruebas de las "huellas" del calen(basenorteamericana la Estación Palmer tamiento global en plantas silvesqueha de investigación en la Antártida), tres y animales salvajes. Apela a vistomermar su número en un 70 por las investigaciones sobre polen de cientoen 30 años. las postrimerías de la última gla-

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ciación: a medida que la capa de hielo que cubría la mayor parte de América del Norte se fue retirando hacia el norte, los bosques avanzaron en la misma dirección. Pero las comunidades no se trasladaron en bloque, sino que con el progreso de los bosquescambió la composición de plantas y animales. Root teme que el calentamiento global pueda producir resultadossimilares, creando nuevos ecosistemasy desechandoaquellas especiesque no encajen en ellos. Resulta evidente que los seres vivos no permanecenal margen del cambio climático. Quedan por determinar la gravedad y la extensión del problema, así como algunascuestiones intrincadas. ¿Por qué razón los carboneros comunes del parque De Hoge Veluwe no consiguenmantenerse en sincronía con las orugas de Operophtera brumatd, mientras q u e p á j a r o sd e l a m i s m a e s p e c i ee n una localidad cerca de Cambridge, a sólo 400 km de distancia, han alterado su ciclo biológico a la par que esos mismos insectos?

Elautor trabaja sobreel DanielGrossman globaly su repercusión calentamienlo en losecosistemas.

Bibliograf íacomplementaria ArreRsRHyTHMS 0t HovvCUMATE Crrrrue¡ Weuthrich enScienTHE WtLo. Bernice ce, uol.287, n.o 5454,págs.793. 2000. 795;4 de febrero. T0 CLTMATE ADJUSTMENT Crlrue¡ls Corus. DrsTRATNED ByAnRrvnL Dat¡ tNA LoNG BIno.Christiaan Both TANcE MtcRANT y Marcel vol.411, E.Visser enNature, p á g s2. 9 6 - 2 9 81;7 d e m a y o2, 0 0 1 . Diri. CLrrr¡rr¡ Cnrrue¡ ANDBt0DtvERsrTy. gidoporHabiba Gitay, Avelina Suárez, y DavidJon Dok. T. Watson Robert Paper, 2002. ken.IPCCTechnical TIME RlproCrlrue¡srNFrolvERrNG rNBRr' TISH PLANTS. A. H. Fittery R. S. R. FitterenScience, vol.296,págs.1689. 1 6 9 13; 1 d e m a y o2, 0 0 2 . T0 CUMATE Crnne¡s: WILDLTFE REspoNsEs N0RTH AMERTcAN Cnsr Sru0trs.Dirigiy Terry do porStephen H. Schneider L . B o o tl.s l a n P d ress.2002.

y CrENcrA. marzo. 2004 lruv¡silelcrórr¡

Unestudio convergente dediferentes disciplinas pone demanifiesto elfundamento científico delmétodo queloscampesinos parapredecir delosAndes siguen elcarácter delaestación delluvias y MarkA. Cane S. 0rlove,JohnC.H.Chiang Benjamin

finales de junio, los campesinos de los Andes peruanos y bolivianos se congregan en pequeños grupos hacia la mitad de la noche. Han subido empinadaspendientesy, a menudo, escaladolos picos. Tras el solsticio de invierno, son las nochesmás largas del año y, con frecuencia las más frías también. Cientos de tales grupos de aldeanosse reúnenen una zona extensa,desdeHuancayo,a unos 12 grados al sur del ecuador,hasta Potosí, que queda a 19 grados sur. Los camp e s i n o ss e a p i ñ a n e n i m p a c i e n t ee s pera. Están aguardandoel momento en que puedan ver las Pléyades,un cúmulo estelar de la constelaciónde Tauro. En esa época del año, las Pléyades aparecena baja elevación en el cielo nororientalcuandoempiezaa al-, borear. Los campesinos han acudido convencidosde que, según se muestren las Pléyades,podrán pronosticarel momento de la llegada,mesesmás tarde, de la estaciónlluviosa y la cantidadde precipitaciónque caerá. Aunque esta forma curiosa de astrología podría dar la impresión de tratarse de una forma singular de superstición, hemos demostrado que se asienta sobre base científica. Nuestro proyecto comenzó después que dos de los autores(Orlove y Cane)

y CtENctA. fruv¡slonclóru marzo. 2004

oyeran hablar, por separado, de tales prácticas.Orlove tropezó con ellas en 1913, ctando realizaba una investigación de campo en los Andes peruanosmeridionalespara su tesis doctoral en antropología.Movido por la curiosidad, se puso de acuerdo para unirse a un grupo de campesinosindíg e n a sy a s i s t i r a e s e a c o n t e c i m i e n t o anual. Subió con ellos a la cima de la montaña inmediata, a esperar la aparición de las Pléyades sobre el horizonte. Redactó luego un artículo sobre esa costumbre, que forma parte de la fiesta de San Juan, celebrada cada 24 de junio. Pero se ciñó a los mecanismossocialesque impulsaban a la gente a formar los grupos. sin prestar atención a la exactitud de las predicciones en sí mismas. Ahí term i n ó s u p r e o c u p a c i ó np o r l a c u e s tión. Las notas recogidas en aquel trabajo de campo permanecieron sepultadas en un cajón de la mesa. Cane se enteró de esa práctica andina mucho más tarde, durante unas vacacionesen Perú en 1994. AIIí, a menos de 150 kilómetros del campo de trabajo de Orlove, entabló una conversación con el guía local sobre el tiempo y el clima. El guía le habló de las predicciones,que despertaron su curiosidad. Especialistaen climatología, aquello le parecía curiosa-

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s e d i a not eb s e r v a d e P e r úy B o - a i d e asr u s i s t e mdae p r e d i c c i dó enl a sl l u v i am l i v i aS . et r a t ad e u n aa c t l v i d addu r ah, a b i dcau e n t da e l o a c c i d e n -c i o n eass t r o n ó m i cs ae sn c i l l aLso. sa u l o r edse m u e s t roaunee l m é dn o e s t ap a r t ed e l o sA n d e sm, u yf i a b l es, e a p u n t a d od e lt e r r e ny0 l o sl i m i t a d or e s c u r s 0dse l a m a y o r ídae l o sl u - l o d op r a c t i c a e g a r e ñ o s . 0 u iséanb es i e s am i s m a r u d e zm a o v i óa l o si n d i g e n a s t a l as o b r eu n af i r m eb a s ec i e n t í f i c a .

m e n t e c o h e r e n t e .T o m ó n o t a s d e t a l l a d a s ,e n t r e e l l a s e l n o m b r e d e l a s P l é y a d e se n q u e c h u a ,e l i d i o m a d e l o s i n d i o s . D e r e g r e s oa c a s a , suscitabael tema de vez en cuando a n t e p e r s o n a sq u e p o d r í a ne s t a ri n t e r e s a d a sC . ierto día de 1996. un e s t u d i a n t ed e s e g u n d oc i c l o d e a n t r o p o l o g í a ,c o n o c i d os u y o , l e s u g i rió que hablara con Ben Orlove. C o i n c i d e n c i a sd e l a v i d a , O r l o v e y C a n e s e h a b í a nc r i a d o a s e l s m a n zanas uno del otro en Brooklyn y h a b í a n a s i s t i d oa l a s m i s m a s e s cuelas.Pero desde su adolescenc i a , h a c í au n c u a r t od e s i g l o ,h a b í a n perdidoel contacto. Tras un cruce epistolar,comprobaron que compartían las mismas inquietudes.¿Cómopodía el aspecto 78

de las estrellasguardarrelacióncon l a l l u v i a ? ¿ C ó m op o d í a l a g e n t er e c o r d a r s i q u i e r a e l a s p e c t od e l a s estrellasde un año a otro? Su creencia, y las prácticasagrícolasconsecuentes, parecían tan irnplausibles como pronosticarel resultadode una batallaexaminandolos intestinosde un toro sacrificado al efecto. Mas, por otro lado, tampoco era i m p o s i b l e .E n m u c h a sá r e a sd e c o nocimiento la sabiduríaindígena ha mostradosu valía. La aspirina y la quinina, por ejemplo, constituyeron largo tiempo meros remedios p o p u l a r e s .L o s a g r ó n o m o sa c u d e n a los campesinospara aprovechar s u s c o n o c i m i e n t o ss o b r e v a r i e d a d e s l o c a l e sd e s e m i l l a s .Y e n m u chas partes del mundo, los arqui-

t e c t o s e s t á n a d o p t a n d ol o s e s t i l o s t r a d i c i o n a l ed s e c o n s t r u c c i ó nd e l o s pueblos del desiertoal reconocer q u e e s o s s l s t e m a sr e p r e s e n t a ns o luciones ahorradorasde energíapara l o s c l i m a s á r i d o s .S i h a y e j e m p l o s d e c o n o c i m i e n t ot r a d i c i o n aql u e t i e nen una firme base en medicina. agriculturay arquitectura,¿por qué n o e n c i e n c i a sa t m o s f é r i c a s ? E s a s c o n v e r s a c i o n enso t a r d a r o n en confluir en un propósito: preparar un artículo sobre la cuestión. Cane sugirió que Chiang, alumno s u y o . s e c o m p r o m e t i e r ae n e l p r o y e c t o . H i j o d e u n d i p l o m á t i c ot a i wanés, Chiang se había educadoen Sudáfrica y le interesabanlos temas relacionadoscon el desarrollo en los paísesdel Tercer Mundo. E,n

y CrENcrA, marzo,2004 lruvrsrtcnclóru

su tesis de grado abordaba los mecanismos de variabilidad climática en los trópicos; le afraía la perspectiva de aplicar su conocimiento a un problema social. Así, la conjugación de nuestros conocrmrentosy experrencrapermitía la investigación a desarrollar. Además, en el curso de su trabajo antropológico de campo, Orlove había vivido en zonasrurales del altiplano andino tres años largos y conocía los ritmos de la agricultura de la patataen esaregión. Los campesinos sobreviven allí entre los estrechos límites impuestos por la altura y el clima y por los requerimientos básicosde la siembra.Hay un período de crecimiento bien definido durante la estación lluviosa, de octubre a marzo. Al tratarse de los mesesmás cálidos y de días más largos, son los mejores para la cosecha. Sin embargo, las patatas tienen unos requerimientosmuy restrictivos. Si la humedad del suelo es demasiadobaja tras la siembra, no se producirán renuevos fuertes. Si el suelo se hiela, dafará las plantas. Los campesinos,que conocen bien la necesidadde adecuadashumedady temperaturadel suelo,plantan el tubérculo al comienzo de la estación lluviosa, para así garantizarle un período largo con las condiciones adecuadas. El clima y la agronomía no son las únicas preocupacionesque centran la atención de los campesinos a la hora de la siembra. Importan también la organización espacial y temporal de su agricultura. Cultivan cadacampo sólo un año o dos; luego, lo dejan en barbecho durante varios años para que el suelo recupere su fertilidad. Este período baldío reduce el impacto de los nemátodos que atacan las patatas. Las plagas disminuyen durante los años de barbecho, mientras que el cultivo continuo aumenta su población, con el riesgo consiguientede la cosecha.

Esfuerzos coordinados En cientos de aldeas del altiplano peruano y boliviano, las familias sincronizan el ciclo de siembra y barbecho. ¿Por qué? Como los aldeanos apacientansus ganados en las hierbas y matojos que crecen en las tierras en barbecho,les conviene que los camposcultivadosquey CtENctA, fruveslonclóru marzo, 2004

(círculos constituyeron 2. D0CEPUEBL0S raTas) situados en losAndesde Perúy Bolivia el focodelestudio de losautores. den juntos, a cierta distanciade los pastos que alimentan a sus ganados de ovejas, vacasy llamas. La coordinación alcanza niveles impresionantes: a menudo. afecta a miles de campos de cultivo que cubren en total muchos kilómetros cuadrados. Puesto que retiran los ganados de los camposen barbechoantesde volver otra vez a cultivarlos, resulta imperativo que se pongan de acuerdo sobre la época de siembra. Estaba claro que los campesinos andinos tenían un motivo poderoso para conocer la naturaleza de la estación lluviosa próxima. Una pre-

dicción acertadareduciría su riesgo de pérdida de cosechasy les ayudaría en la complicada tarea de coordinar la plantación. Abrigábamos la profunda sospechade que su esquema podría guardar relación con un fenómeno bien conocido del clima tropical: El Niño. El anormal calentamiento de la superficie del mar en el este del Pacífico ecuatorial que precedea un episodio de El Niño afectaa las pautas del tiempo y del clima en todo el globo. Como este imponente factor de la variabilidad climática natural se halla tan cercano. nos Da-

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3 . E Lt l C L 0M E T E 0 R 0 L 0 GAI C N0 U AdLe l a r e g i ó bn a j oe s t u d iqou e d rae f l e j a dpoo r y la precipitación la temperatura de elloslosautores mediamensual en cuatropunt0s; (fondooscurolabarcade octubre pudieron obtenerdatosfidedignos. La estación lluuiosa a marzo.

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200 recía plausible su incidencia en el altiplano andino, influyendo sobre la precipitación durante los meses o l l u v i o s o s ( o c t u b r e a m a r z o ) y r e - .- E IUU percutiendo-no sabíamoscómoen la luminosidad de las Pléyades G- ._ ñ n en junio, mucho antesde que comen- * ^ =ñ z a r a l a e s t a c i ó nl l u v i o s a . 9 ¿t -5U .vo ¿Cómo descifrar el misterio? -rnn Había que empezar por coger una o3 información completade lo que sucedía. Hicimos un vaciado exhaust i v o d e l a b i b l i o g r a f í a .i m p o r t a n t e y m e n o r : r e b u s c a m o sa n t i g u a sc o 6 lecciones de folclore, compendios . E I U d e t é c n i c a si n d í g e n a sy t e s i s d o c - oo torales inéditas.A partir de esas c fuentes, establecimosuna lista de 6 doce aldeas distribuidas por toda !6 una región contigua de los Andes, oó 6 donde los campesinosmiran al fir6 mamento en junio para predecir la o dA l l u v i a q u e c a e r ám e s e sd e s p u é s . o Sus creencias,segúndescubrimos, d guardabanestrechassemejanzasde o^ a2 un lugar a otro. Todos los aldeanos o -1 012 declaran que las Pléyades son las lndice deElNiño estrellas que hay que observar. Algunos afirman que miran para ver el resto de la formación. nunca resi el cúmulo estelarbrilla o no con s o l v i m o s p o r q u é p o d r í a h a l l a r s e i n t e n s i d a dO . t r o s m e n c i o n a nq u e en lugares diferentes.Tal vez patambién consideransi las Pléyades recía alterar su posición relativa en s o n v i s i b l e s a n t e sd e l 2 4 d e j u n i o las noches claras,cuando se diso si no aparecenhasta la fiesta de tin-euenlas estrellasmás débiles. s a n J u a n o i n c l u s o d e s p u é sE . n alNos llamó Ia atención la fe que gunospueblosvaloranel tamañodel los aldeanosponen en tal observacúmulo. c i ó n d e e s t r e l l a s ,q u e l e s m o v í a a Lo curioso del caso reside en lo actuarde acuerdocon lo contemplas i g u i e n t e :t o d a s l a s o b s e r v a c i o n e s do. En los años en que las Pléyase hallan relacionadascon la clari- des se muestranbrillantes. grandes y n u m e r o s a se. n t r e o t r a s c o n d i c i o dad relativa de la atmósfera.Así. el "tamaño" de las Pléyadesvaría con nes favorables,plantan la patataen la transparenciaatmosférica, porla fecha acostumbrada.Pero si apaque, cuando las estrellasmás débi- r e c e nm o r t e c i n a sp. e q u e ñ a sy e s c a les se hacen visibles. el número de sas,es decir, desfavorables,prevén miembros de las Pléyadesaumenta que las lluvias llegarán tarde y disde 6 a I I y creceen un 25 por ciento p e r s a s ;e n c o n s e c u e n c i ad, e m o r a n el diámetroaparentedel cúmulo. En varias semanasla siembra.Este red o s p u e b l o s .l o s c a m p e s i n o m s e n - curso a la predicción para cambiar cionaron que ciertas estrellaspare- la fecha de siembra quedó patente cen "romperse" cuando las condi- e n d i e z d e l o s d o c e p u e b l e c i t o s . c i o n e sd e o b s e r v a c i ó ns o n ó p t i m a s . Los informes que teníamos de los I n t e r p r e t a m o ss u s p a l a b r a s e n e l otros dos no proporcionabansufisentido de que pueden percibir es- ciente información sobre las actit r e l l a s a d i c i o n a l e sy d é b i l e sj u n t o v i d a d e s a l l í e m p r e n d i d a s d, e s p u é s a otras de brillo mayor. de junio, paradeterminarsi los camSólo uno de los atributos obser- p e s i n o s m o d i f i c a b a n o n o e l m o vados nos dejó confusos:los aldea- mento de sembrar. nos afirmaban que la estrella más cuenta luminosa del cúmulo podía alterar Laexactitud s u p o s i c i ó nc o n r e s p e c t oa l a s o t r a s . ¿Ayudaba este método tradicional Aunque una estrella brille más que a l o s c a m p e s i n o s ?A h í r e s i d í a e l d

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¡ l L A l - l L Jl A ' , ,i iS I i i / A l e n l a z o n ab a j o e s t u d i oe,x p r e s a ad qa u Íc o m od e s v i a c i ó n respeca t 0l v a l o m r e d i 0v,a r í ae n p r 0 p 0 r . c i ó ni n v e r saa l a i n t e n s i d d ae dl a sc o n d i c i o n eds e E l N i ñ 0s, e ñ a l a dm a se d i a nut en Enconsecuencia, índicede rigorlarribal. l a c o s e c hdae p a t a t aesn e s t ar e g i ó n l a i n t e n s i d da edE l v a r í ae n p r o p o r c iaó n Niñolabajol.

nudo de la cuestión.Para desatarlo, necesitábamoscontar con registros de las fluctuacionesde la precipitación y de la cosecha.Habría que explorar,luego,un conjunto de causas naturales.relacionadascon E,l Niño, que pudieran influir sobre la observacióndirectadel firmamento. La primera tarea nos obligaba a reunir seriesde datos atmosféricos que complementaranIa información antropológicaque ya habíamosrecogido. Chiang examinó los datos meteorológicosandinosextraídosde boletinesde la Administración Nacional Atmosférica y Oceánica de los EE.UU. Tales seriesde datos(en particular los relativos a paísesen vías de desarrollo) resultan a men u d o d e m a s i a d ol ' r a g m e n t a r i apsa r a poder examinar variaclones anual e s s e c u e n c i a l e sa .d o l e c e nd e v a c í o s poco apreciablesy son generalmente fidedignas. Pesea todo. Chiang pudo sacar c u a t r o e s t a c r o n e sr e p r e s e n t a t l v a s de la región donde se realizan los p r o n ó s t i c o sA: y a c u c h o .C u z c oy J u liaca en el Perú 1'La Paz en Bolivia. D e c a d a e s t a c i ó nh a b í a d a t o s b a s t a n t ec o m p l e t o sd e s d ej u l i o d e 1 9 6 2 h a s t aj u n i o d e 1 9 8 8 E s t a s o b s e r vaciones meteorológicasconfirmaban lo que habíarnossupuesto.Exist í a u n a e s t r e c h av i n c u l a c i ó ne n t r e u n e p i s o d i od e E l N i ñ o y e l c a r á c t e r d e l a p r e c i p i t a c i ó nl:a l l u v i a e r a decididamentemás baja durantelos a ñ o s d e E l N i ñ o . L a a s o c i a c i ó ns e tornabamanifiestapara los tres mes e s d e p r e c i p i t a c i ó nm á s a l t a ( d i ciembre, enero y febrero). Importa subrayar que la lluvia de octubre también disminuye con El Niño, lo que sugiereque la estaciónlluviosa c o m i e n z at a r d ee n e s o sa ñ o s . A l g o m á s d i f í c i l r e s u l t ór e c a b a r i n f o r m a c i ó ns o b r e l a s c o s e c h a sd e p a t a t a sL. o s c a m p e s i n o sq. u e v i v e n dispersosen remotas aldeas,no inl r u v r s T | o n cyl óCrtuE N c tm Aa. r z o2.0 0 4

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forman sobre sus cosechas a ninguna organización. Sin embargo, el Centro Internacional de la Patata en Lima, uno de los principales centros internacionalesde investigación agrícola, había recogido datos sobre toneladas cosechadasy la superficie plantada en diversas provincias del departamento de Puno en Perú; para nuestra fortuna, en el mismo centro de la región de interés.Las estadísticasreflejaban una estrecha relación entre la variabilidad climática y la producción patatera, apreciablemente más baja en los años de El Niño. Dada la sensibilidad del tubérculo a la sequía, entraba en lo razonable que acusara los efectos de las bajas precipitaciones que trae El Niño. Las temperaturas superiores a lo normal durante un episodio de El Niño repercuten también en la cosecha. H a b i e n d o v i n c u l a d o ,c o n e p i s o dios de El Niño, la precipitación y las cosechas, emprendimos la siguiente tarea: buscar algún factor atmosférico que relacionaseel fenómeno climatológico con el brillo aparente de las Pléyades. Se dispone en astronomíade un sistema de ecuacionesbien establecidoque describe el efecto de diversas variables atmosféricas sobre el brillo aparente de las estrellas. Por hallarse las Pléyadescerca del horizonte cuando se realizan las tradicionalesobservaciones,los aldeanos perciben la formación a través de una capa de aire mucho más espesa de lo que sería si el cúmulo estelar se encontrara próximo al zenit. Por consiguiente,la claridad atmosférica constituye un factor importante. Consideramosdiversashipótesis. Investigamosprimero la posibilidad de que, en los años de El Niño, contuviera más polvo el aire que soplaba sobre los Andes. Joe M. Prospero y su grupo, de la Universidad de Miami, habían mostrado con anterioridad que los vientos alisios transportaban grandescantidadesde polvo saharianoa través del Atlántico Norte tropical a América cada año; había indicios de que El Niño modulaba dicho transporte.Con la ayuda de Reha Calmur, del Instituto Goddard de Ciencias del Espacio, examinamos las observacionesde los satélites, pero los resultadosfueron dey CtENctA, lruv¡srtcnclótrl marzo, 2004

cepcionantes.Había muy pocos signos que respaldaran la presencia de una cantidad apreciablede polvo sobre los Andes. Además, en razón de su peso, el polvo atmosférico tiende a concentrarse en la zona baja -los primeros pocos kilóme-

tros sobre el nivel del mar-, por lo que no resultaba probable que el polvo sahariano afectara al altiplano andino. Por indicación de Gene Rasmussen, meteorólogo de la Universidad de Maryland, decidimos centrarnos en otro agente posible: las nubes altas. Estas podrían parecer un candidato improbable. Despuésde todo, la mayoría de las nubes adquieren tal espesor,que bloquean la luz de las estrellas. Y el pequeño ángulo de visión con que los predictores andinos observan las Pléyades significa que la luz de las estrellas ha de atravesar una buena porción atmosférica. Pero las nubes tropicales a alturas de más de diez kilómetros no son nubes típicas, sino cirros altos. Aunque esas tenues nubes dispersan la luz, son tan finas que no se distinguen a simple vista. Su espesor óptico (equivalente a la fracción de Luz atenuadaal pasar a través de la nube) es del orden del 3 por ciento o menor. De aquí que se llamen frecuentemente "subvisuales". Esta hipótesis pareció dar buen resultado. Las cantidades de nubes altas, compiladas por el Proyecto Internacional de Climatología de Nubes por Satélite (International Satellite Cloud Clímatology P roj ect, ISCCP), mostraron un aumento durante los años de El Niño en la región al nordeste del altiplano andino (la dirección tomada al observar las Pléyades) a fines de junio. La prueba del ISCCP, aunque sugerente.no era definitiva; por una razón: en ese conjunto de datos, la categoríade nubes altas incluye no sólo cirros finos, sino también otros tipos. Pudimos, sin embargo, aprovechar las medicionesrealizadaspor un sensorespacial muy indicado para nubes situadaspor encima de 10 kilómetros: el Experimento de Aerosol y Gas II (Stratospheric Aerosol and 5 B E P R E S I N T AS CIIM üN ULAD d eAl a s Gas Experiment II, SAGE II), insPléyades. Asípodrían aparecer durante trumento transportado a bordo del un añonormal, cuando loscirrosapenas Satélite de Balance de Radiación afectan al cielonocturno; mostraría de la Tierra (Earth Radiation Bud11 estrellas visibles larzbal.0bservando get Satellite,), que evalúa el espeel cúmulo estelardurante un añode El sor óptico midiendo la intensidad Niñ0,cuando abundan loscirrosaltos, de la luz solar que atraviesala atmós(ahajol.Las se veríanmenosestrellas fera terrestre a un ángulo rasante y permicondiciones entreesosextremos escapanuevamenteal espacio.A ditirían,a su vez,observar inter- ferencia de la construcción de imáun número (centrol. mediode estrellas genes empleadapor el ISCCP, que

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S . A U N O ULEt ) SV I E N T 0ESS T I V A LaEaSl t on i v eql u es o p l a n sobrelos Andessonvariables, en un añ0no¡mallarribalcursan portérminomediode estea 0estelflecharojal.Estosvientos t r a e na i r eh ú m e dqou es e m u e v a e l o e s t ed e l a c u e n csae p t e n t r i o n adl e lA m a z o n ya sd e s p u éhsa c i ae l s u ra l o l a r g od e l o s flancosde la cordillera hacialos lflechaazu\ ascendiendo A n d e sp r o p i a m e ndti ec h o sE. l N i ñ op r o v o cqau el o sv i e n t oess t i . v a l e sa a l t on i v e sl o p l e np,o rt é r m i nm o e d i od, e o e s t ea e s t e ,l 0

observa la atmósfera directamente hacia abajo, el método del SAGE II puede detectar nubes de una finura sutil. Un análisisprevio de estos datos del SAGE II, publicados por Geoffrey S. Kent y su equipo, de la Corporación de Ciencia y Tecnología de Washington, D.C., sugería que los cirros subvisualesrevelaban,en su variación, una estrecha dependencia de El Niño. Basadosen sus resultadosy teniendo en cuenta el á n g u l od e v i s i ó n d e l o s c a m p e s i n o s andinos, estimamos que la atenuación resultante de las Pléyadespara un año de El Niño, comparado con un año normal. se hallaba entre las magnitudes astronómicas0,1 y I, esto es, el brillo relativo del cúmulo estelar cambiaba en un factor entre 1,1 y 2,5. Así, esasnubes altas podían mitigar en cuantía notable la luminosidad de las Pléyades; ahora bien, ni siquiera cuando alcanzan mayor espesor hacen desaparecer el cúmulo.

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q u ei n h i b lea a p o r t a c i ód ne e s t ea i r eh ú m e dyo d a l u g a ra u n a de la regiónlabajol.Sin enestación secaparalos campesinos b a r g oé, s t o sp u e d epnr o n o s t i claarc a n t i d adde l l u v i aq u ec a b e e s p e r adru r a n teel v e r a n ou,s a n dcoo m og u í ae l a s p e c tdoe l a s co P l é y a d easm e d i a d odse i n v i e r n o : m oE l N i ñ ot a m b i épnr o d u c e u n ac a p aa t e n u a d odreaf i n a sy a l t a sn u b e s o b r eg r a np a r t ed e l o st r ó p i c o sl a, sP l é y a d es se p e r c i b emná st e n u e sp,r o n ó s t i cdoe t r e m p soe c o .

Fue una suertedisponer de los datos del ISCCP y los del SAGE II; cualquiera de ellos por sí solo no habría bastado para decidir: el conjunto de datos del ISCCP tenía suficiente resolución temporal y espacial para vincular las nubes altas con El Niño, pero carecía de sensibilidad para detectar cirros finos. Por el contrario, los datos del SAGE II gozabande la sensibilidadnecesaria para los cirros finos, pero les faltaba resolución espacial y no cubrían un intervalo temporal de amplitud conveniente.Tomadosen conjunto, sin embargo, apuntan a las nubes altas y delgadascomo el eslabón entre las observaciones de los campesinosy El Niño. Pesea ello, exploramosotras posibles influencias atmosféricassobre el brillo aparente de las Pléyades.En particular,aprovechamosla experienciade los astrónomosaficionadospara descubrirotros plaus i b l e s m e c a n i s m o s .U n a d e t a l e s posibilidades consistía en una va-

riación del contenido atmosférico de vapor de agua; otro, en la turbulencia atmosférica, causante de la apariencia borrosa de las estrellas. Resulta que ambos parámetros aumentandurante un episodio de El Niño, tendiendo a hacer más tenueslas Pléyades.Además,los niveles altos de vapor de agua y una mayor turbulencia van generalmente asociadosa la formación de nubes. Sin embargo, el efecto directo de esasvariablessobre el brillo de las Pléyades es pequeño, comparado con la nubosidad. Hay otra razón para pensar que las nubes altas y subvisuales rigen los pronósticos.Tales nubes duran mucho; su número no varía tanto como el de las nubes más bajas, que cambian diariamente con el tiempo atmosférico.Por consiguient e , l o s c a m p e s i n o sq u e o b s e r v a n las Pléyades una sola noche pueden obtener, con probabilidad, una estima muy aproximada de la cantidad típica de nubes altas, dato cony CtENctA, ltrlv¡slcnctóru marzo, 2004

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up o¡

venientepara deducir las condiciones climáticas sobre el Pacífico oriental, que controlan si será un año normal o uno de El Niño. La ciencia ignora cómo se forman las nubes subvisualesy por qué su coberturasobrelos trópicosaumenta en los años de El Niño. Quizá se deba a las corrientesde convección atmosféricas,que arrastran la humedadhastala alta troposfera,donde el vapor de agua se condensa en cristalesde hielo creandocirros altos. Se sabe que tal actividad convectiva aumenta sobre el Pacífico tropical durante el episodio de El Niño. Por tanto, se pueden formar allí entoncesmás nubes subvisuales que, arrastradaspor los fuertes vientos a alto nivel, se extienden sobre el resto de los trópicos, incluido el altiplano andino. Desdehace tres años,cuandoiniciamosnuestrainvestigacióncientífica sobre este tema, han venido agregándosenuevos datos ligados a este fenómeno y su relación con las lluvias andinas. En particular, un estudio empírico del equipo encabezadopor Mathias Vuille. de la U n i v e r s i d a d d e M a s s a c h u s e t t se n Amherst. Apoyados en datos más completos de estacionesde observación y análisisrefinados,ha puesto la vinculación entre El Niño y la Iluvia andina sobre una base estadística más sólida. En otro trabajo destacable,René Garreaudy Patricio Aceituno, de la Universidad de Chile, proponían un mecanismomuy interesantesobre la repercusión de El Niño, a través de diversos indicios, en los altiplanos andinos.De acuerdocon ambos autores,duranteun episodio de El Niño, el flujo de viento sobre los Andes cursa más a menudo de oeste a este que en sentido inverso. Esto impide, en apreciable medida, que el aire húmedo sobre las laderas y las tierras bajas al este de las montañasasciendahasta el altiplano. Al constituir éste el principal camino para transportar la humedad a la región, disminuye la precipitación. Pararesumir, el brillo aparentede las Pléyadesa fines de junio guarda una correlación real con la lluvia durante la estación de crecimiento de la patata en los siguientesmeses, de octubre hasta marzo. Por lo y CrENcrA, lruv¡slenclóru marzo, 2004

, A l l i i f i U t u l i Ddüe l a c u e n caam a z ó n iacsac i e n dhea s t al a sa l t u r a s i E l {V t f i A i \ i ü¡ L a v i d e n c i apdoorl a sn u b eqs u es e a n d i n atsr ,a n s p o r t a nhduom e d aEds. t ep r o c e sqou e d e p a s o v e ne n l a f o t o g r a f d í ae l m o n t a ñ oes nol a e s c a r p a d u or a i e n t aql ,u et a m b i ém n uestra unaiglesia a unos4500metrossobreel niveldelmar. situada

q u e s a b e m o s ,é s t a e s l a p r i m e r a vez que se ha ofrecido una explicación científica de una práctica meteorológicapopular. Se trata de un caso de enorme interés por su singularidad;los campesinosde países más desarrollados no acostumbran recurrir a las predicciones climátic a s e s t a c i o n a l e s .E n l o s E s t a d o s Unidos,por ejemplo,menosdel diez por ciento de los campesinosaprovechan las prediccionesestacionales para modificar sus operaciones.

L ata rj eta detanteo La resolución de un enigma suele plantearotros. Nuestrainvestigación ha analizadocuatropuntosprincipales. Concierneel primero a la exactitud de las predicciones.Nuestra

Sicuani

valoración es todavía incompleta. El coeficiente de correlación entre cirros altos en las horas anteriores al amanecera fines de junio (los responsablesde atenuarlas Pléyades) y la precipitación en la siguiente e s t a c i ó n l l u v i o s a ( d e t e r m i n a d aa partir de las observacionesde satélites) se cifra en -0,3, lo que corresponde a una exactitud de la predicción en torno al 65 por ciento. Este valor excedela exactitudde las modernasprediccionescientíficas,a similar plazo, para la precipitación sobre las altiplaniciesandinas,que oscilaentre55 y 60 por ciento. Ni que decir tiene que las observacionesa simple vista de las Pléyades suministran una medida incompleta de la cantidad de nubes

débiles Esüellas

Malacosecha

Malacosecha

Cuyo-cuyo

1986

Estrellas débiles

Malacosecha

Mala cosecha

Cuyo-cuyo

1987

Estrellas brillantes

Buenacosecha

Buenacosecha

Chayantaka

I OOI

Aparición tardía

Malacosecha

Malacosecha

grandes Estrellas y brillantes

Buenacosecha

Buenacosecha

Chayantaka 1992

B SI i-lAl'iü0ülil"4[itl.Aüü cincopredicciones b a s a d aes n l a o b s e r v a c i ódne l a s P l é v a d eTso. d a e s l l a sr e s u l t a r o c0 nr r e c t a s .

83

-/'

aymara Campesinos y quechua .. Losbakiga de Uganda, uno de losgrupos bantúlocales

O %

Tribuaborigen i wik-mungkan deQueensland septenfional Botánico

I G R U P 0LS0 [ A L i SE I N D I G E NdAeS diversa Dsa r t edse lm u n d 0 t r a t a nd e p r 0 n 0 s t i cl a sr c o n d i c i o nmeest e 0 r 0 l ó g iac laasr g 0 p l a z or,e c u r r i e nadsoe n c i l l aosb s e r v a c i odneessu e n t o r n oL .o s e l e m p l or esp r e s e n t aadqous íh a na t r a í dloa a t e n c i ódne l o sa u t o r e s ,q u ee s t á nr e u n i e n idnof o r m a c iaócne r cdaet a l e sp r á c t i c aesn

altas. Cabe, pues, preguntarsesobre el valor real de las predicciones hechaspor los campesinos. Hemos encontrado sólo cinco casos en los que los investigadores tomaron nota de las predicciones de junio y despuéssiguieron allí o volvieron al punto de estudio para ver si las prediccionesse cumplían. En los cinco casos, las predicciones fueron correctas.Como sólo hay dos categorías-años buenosy años malos, en aproximadamenteigual número-, esta situaciónes similar a anunciar que uno puede predecir de qué lado caerá una moneda y acertar en cinco casosde cinco. Si la proporción de añosbuenosy malos es la misma, tal nivel de exactitud apareceríapor azar sólo alrededor de un tres por ciento del tiempo. C i e r t o sd e s c u b r i m i e n t orse c i e n t e s de un grupo de investigadoresde l a U n i v e r s i d a dd e M i s s o u r i a p o y a n también la validez del método de los campesinosandinos.Estudiaron pueblos indígenasalrededordel lago Titicaca, en la misma región de nuestroestudio.Para hacer sus predicciones aceÍca de la próxima estación lluviosa, los aldeanosde esta región observanlas Pléyades,pero toman también en consideración otros factores: así, el momento de

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t o d oe l m u n d oC. u r i o s a m e tnat lee,se s q u e mparse d i c t i vpoasr e c e n s e rm á sc o r r i e n t e n s l a t i t u d et rso p i c a l eEss. t a sp r e d i c c i o n e s r i e n el as s m u e s t r aqnu éa s p e c t odse lc l i m ae s p e r adni s c e r nqi u p r a c t i c ayne n q u éé p o c a u n a sp r e d i c c i o nf iedse d i g nsaesr í a dn e u t i l i d apda r ae l l o s .

la floración y el comportamiento d e l o s p á j a r o s .E n e s t a z o n a , l o s campesinos pronosticaron correct a m e n t e l a s e q u í ad e 1 9 8 9 - 9 0y las lluvias normales de 1990-91 y 1991-98,las tres estacioneslluviosas que el grupo de científicos analizó con mayor detalle. Una muestra de sólo cinco -u ocho, si se incluyen los casos del Titicaca- no bastapara proporcionar una cifra firme de la exactitudde las predicciones.Cabeesperarsu refinamiento en los próximos años:el Ministerio de Agricultura peruano está emprendiendoun proyecto para estudiar las prediccioneslocales y su exactitud. Este y otros proyectos similares podrían ir más allá de la mera comparación entre el sistema moderno y el tradicional. Podrían explorar sus complementariedades.Los físicos del aire podrían beneficiarse al centrarseen los fenómenos que los pueblos indígenas observan (aquí, las nubes altas y finas en una región específica),de igual modo que los campesinospodrían tomar en consideraciónatributosde la atmósfera distintos de los que ya observan. Cada grupo podría aprender del otro, a imagen de lo que aconteceen medicina; los médicos aprovechanla medicina tra-

dicional y los curanderosvisitan las farmacias. El punto segundoatañe al origen de esasprácticas.Su amplia distribución refleja una larga historia, profundamente enraizada en otras creenciasindígenas de los Andes. Los aldeanosencuentranrazonable que las Pléyades sean grandes en los años en que las lluvias y las cosechasson abundantes.Sus convicciones están basadasen la hipótesis de coherenciay correspondencia de muchas característicasen el mundo natural y en la noción de que los años son unidades temporales definidas. Las Pléyadesse encuent r a n e n t r e l o s p r i m e r o s s i g n o sq u e pueden observar en el año nuevo, que en sus sistemasde cálculo se inicia alrededordel solsticio de invlerno. Nuestra primera fecha firme de estaforma de predicciónse remonta a finales del siglo xvl. Una fuente escrita hacia 1600, relativa al extremo NO de la zonaque contiene los doce pueblos,incluye el siguiente texto en su lista de estrellas:"Las siguientesson las que llamamos Pléyades;si aparecenmuy grandes, 'Este año tendremos la gente dice: abundancia'.Pero si salen muy pequeñas,la gente dice: 'Este seráun año muy duro"'. y CtENctA, matzo, 2004 lruvesttcnclótrl

El año 1600 no dista mucho de otra efeméride,la de 1532, cuando los españolesiniciaron la conquista del imperio inca. Nada impide suponer que estasprediccionesdatan d e t i e m p o sp r e c o l o m b i n o sy r e p r e s e n t a n u n a s u p e r v i v e n c i ad e a n t i guastradicionesandinas.Varias clases de indicios apoyanla hipótesis. De entrada,la finura de los conocimientos astronómicosde los incas; aquel pueblo considerabaque las Pléyadesconstituíanuna formación muy importante del firmamento. Además, los astrónomosincas observabanel cielo preaurorala fines de junio, alrededorde la época del solsticio de invierno, como parte de su I¿¡i Raymi o festival del Sol. P o r s u g e r e n t e sq u e s e a n .e s t o s i n dicios sólo permiten estableceruna conJetura. El tercer punto se centra en el carácfersingular,único, de estapráctica. Sabemosde otras cinco culturas que manteníanidénticascreencias.Pero estacifra puedesubestimar e l n ú m e r o r e a l d e e s t r a t e g i a sp r e dictivas,carentesde basedocumental que. con el suficiente.Sospechamos tiempo, el estudio científico de las culturasindígenasdescubriráun número mucho mayor de tradiciones para pronosticarel tiempo. Hasta la fecha, sólo unas pocas tradicionesde ésas se han sometido a prueba.PurshottambhaiKanani, agrónomo de Gujarat, ha examinado las creenciaslocales desde mediados del decenio de 1990. En el intervalo temporal abarcado en su estudio,la variación en la floración del árbol del chubascodorado (Cassia fistula) ha dado buen resultado para predecir el comienzo del monzón, que tuvo lugar muy cerca de la creenciade los campesinossegún la cual el máximo de floración ocurre un mes y medio antes del inicio de las lluvias. Los ecólogos vegetales han establecidorelacionesentre la variabilidad climática y el tiempo de apertura del capullo, la floración y otros indicadores fenológicos;podemosadmitir que los lugareñosobservarantales nexos. Los aldeanosen la región de estudio de Kanani también recurren a l a r a r i a b i l i d a da t m o s f é r i c p a a r ap r o nosticar los monzones.De acuerdo con su cultura tradicional,los vientos del norte y del oeste en el fesy CtENctA, fruvrsncncróru marzo, 2004

tival de Holi, en la Luna llena de marzo, indican que las lluvias m o n z ó n i c a sq, u e l l e g a n e n j u n i o o julio, serán suficienteso abundantes, mientrasque los vientosdel este en esa fecha pronostican una precipitación escasa.En los seis años a b o r d a d o sp o r K a n a n i . e s t a s p r e diccionesdemostraronser en gener a l c o r r e c t a s .A u n q u e d e m a s i a d o pronto para anticipar qué porcentaje de creenciasmeteorológicaspopulares se confirman con la recogida sistemáticade datos objetivos, parece improbableque el caso andino sea único. Por último, se trata de valorar la utilidad del estudio de tales prediccionesindígenas.Desde la perspectiva de la investigaciónbásica, importa documentarla capacidaddel hombre para observar las regularidades de la naturaleza y modificar de acuerdo con ellas sus actividades de subsistenciaE . sta capacidad, componenteclave de muchas culturas, ha contribuido a convertirnos en una de las especiesmás ampliamente distribuidas sobre el planeta. Dentro del campo de la antropología,estasprediccionesforman parte del más amplio tapiz deI conocimientopopular acercadel me-

dio, campo de floreciente interés en años recientes. D e s d e l a p e r s p e c t i v ad e l a i n vestigación aplicada, el estudio de las predicciones indígenas se encuadraen una red de extensióncreciente que pone en conexión a investigadoresdel clima, responsables políticos, administradoresy ciudadanos.Las prediccionesdemuestran que las poblaciones locales no se hallan resignadasa aceptar, por fatal destino, la variabilidad climática como una dura realidad.Por el contrario, buscan información que puedan aplicar para adaptarse.Las estrategiasempleadasseñalanla anticipación con que se requiere la predicción y ofrecen apuntessobre las condiciones climáticas que los lugareñosdeseanconocer por adelantado. Esta información puede ayudar a los meteorólogos a preparar predicciones útiles y puede mejorar la comunicación entre los productoresy los consumidoresde predicciones científicas modernas. Puede contribuir también a las div e r s a s r e s p u e s t a sa n t e e l c a m b i o climático que se debatenahora.Observadorespróximos de la variabilidad climática, esospueblos deberían ser escuchados.

Losautores y política Benjamin S. 0rlove,profesor deldepartamento de ciencia ambientales en l a U n i v e r s i ddaedC a l i f o r neinaD a v i e s i n v e s t i g aaddojru n tdoe lI n s t i t u tIon t e r n a c i o n a l d e P r e d i c c idóenlC l i m d a e l a U n i v e r s i ddaedC o l u m bsi ae,r e c i b idóe d o c t oer n a n t r o p o l o g ípao rl a U n i v e r s i ddaedC a l i f o r nei naB e r k e l e yn 1 9 7 5 D . e s dhea c em á sd e u n decenio, ha centrado su temade estudio en los pueblos indígenas de los Andes. John C . H . C h i a n gd,o c t o r a p d o rl a U n i v e r s i ddaedC o l u m bei n a 2 0 0 1c 0 nu n at e s i ss o b r e la dinámica l i m á t i ccao, m p a rltaed o c e n cei an l a U n i v e r s i ddaedB e r k e l ec yo ns u t r a parael Estudio y el 0céano, bajoen el Instituto adscrito a Conjunto de la Atmósfera l a U n i v e r s i ddaedW a s h i n g teonnS e a t t l eM. a r kA . G a n eq, u eo b t u veol g r a d o dedoc. t o r e n m e t e o r o l oegníeal I n s t i t u tdoe T e c n o l o gd íeaM a s s a c h u seent t1s9 7 5o, c u p a la cátedra G. Unger Vetlesen de la Universidad de Columbia. a AnericanScientistMagazine.

Bibliograf íacomplementaria Ev¡RvrHrrue rs WBTTTEN rN THESKy!:PABTrcrpAT0Ry METE0R0L0crcAr Ass¡sslr¡¡rur ANDPRE0tcTt0N BASED 0N THADTTT0NAL BELtEFS ANDINDtcAT0RS tN SAURASHTBA. P. R. Kananiv A. Pastakia,en EubiosJournalof Asianand lnternational Bioethics,vol. 9, págs.17017 6 ; 19 9 9 . FORECASTING ANDEAN RAINFALL ANDCRt)PYI¡Lo ¡RoN THEINFLUENcE OFEL NIÑOON PLEIA. o¡s VrslsrLtrv. B. S. 0rlove,J. C. H. Chiangy M. A. Cane,en Nature,vol. 403, págs.

6 8 . 7 12;0 0 0 . I N T E R A N URAALI N F A V L LA R I A B I L I(T] VYE BT H ES O U T H A M E H I c AANL T I P L A NRO. .D , G a T T e a uvd

P. Aceituno, enJournal of Clinate, vol.12, pá¡s.2779.2789; 2001.

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URI()SIDADESLA FISICA

J e a n - M i c hCeol u r t y E d o u a rKdi e r l i k

F s t r e l l adsel a sn i e v c s

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Tras aquella nube, vino otra que sólo produjopequeñasrosetaso ruedasde

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porello,muya menudo, seisdientes redondeados. tandenso: el crecimiento del - RenéDescartes, Losmeteoros, 1637 hielose iniciaen la superficie de motasde polvoatmosférico. Lasnevadas espesas de Navidad son,en

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para que sirvande soporteal crecimientocristalino. En las nubesde nieve,el vaporde agua rara vez es

lluvias arrastradas hasta de motasatmosféricas .--'- -- >.1!'"'. ¡la¡ada copode nievees único,sea su esencia, 'o. botóno caerpor sus ropasde hielo. ,i-'¡-n.' \;=-,,, 1 - formala de placa,estrella, \¡¡l cinta.Es una peculiaridad que InÑ \;* ; , h a n n eKs e p l e r S e m i i l a sa t m o s f é r i c a s t r i g óa l o ss a b i o sl ;o sp r i m e r o Js o y RenéDescartes. Hoy se conocenlos mecanismos Esasmotasatmosféricas son, por ejemplo,de mlcao que rigenel crecimiento "núde los cristales constituyen excelentes de hielo.Para de arcilla.Talespartículas ya que su superficie revelarlos, vamosa seguir,desdela infanciaa la ma- cleosde crecimiento", estáhecha durez,el crecimiento de un "ovillode hielo",comodecía de átomosde oxígenodispuestos segúnuna estrucDescartes. Comprenderemos tanto así mejorla increíble va- tura cercanaa la del hielo.Una mota resultará riedadde la estructura de los coposy el origende los más activacuantomayorsea; las partículas de una ángulosde 600y 1200que una y olravez exhiben. centésima de milimetro se cubrende hieloen cuanto Un copode nievenacecon tres padrinos: el vapor se alcanzala saturación. En cambio,las motassub. a r ae m p e z a re, l m i c r o s c ó p i cqause s e h a l l a np o r e n c i m ad e l o s 4 0 0 0 d e a g u a ,l a t e m p e r a t u yr ae l p o l v o P vaporde aguadebeser lo bastante densoen la atmós- metrosde altitudsirvende núcleossólo si la atmósfera para que se condensea la primeraocasión.La fera está muy sobresaiurada. condensación toma la formade hielo,cuandola temEl cristalde hieloinicialmideen tornoa una centéperature a s i n f e r i oar 0 o C ,a p a r t i rd e u n a d e n s i d a d s i m ad e m i l í m e t r op;r e s e n t a ruán a f o r m av a g a m e n t e m í n i m ad e v a p o rd e a g u ae n l a a t m ó s f e r o a ,d e n s i d a d e s f é r i c ian c l u s oa u n q u es u s u p e r f i c isee a m u y i r r e g u de saturación. Estadependede la temperatura; El crecimiento revale lar a escalamolecular. subsiguiente pueslas molécincogramospor metrocúbicoa 0oC, pero sólo un ducemuy rápidamente esa rugosidad, gramopor metrocúbicoa -18 oC.Finalmente, también culasde aguasefijanpreferentemente alládondepuedan hacefaltauna motade polvo.El crecimiento i cristalino establecer consussemejantes el mayornúmerode en. l c r e c i m i e not oe s e i n i c i aa p a r t i rd e u n a s e m i l l au: n a m o t ao u n m i - l a c e se: n u n ac a v i d a dP. o c oa p o c o e y determina y las crocristal de hielo.Cuandola atmósfera lassuperficies estámuy lim- neraplanoscristalinos pia,no se formafácilmente un cristalmicroscópico. La orientaciones de esosplanoshastaproducir unaforma d e n s i d a d e v a p o rd e a g u a p o d r í ai n c l u s ol l e g a ra r e g u l a yr s i m é t r i c a¿,C u á le s l a c a u s am o l e c u l adre y temperatucuatrovecessu valor de saturación sin que se for- ese comportamiento? Paralas presiones maseni una trazade hielo.Peroa un ciertonivelde ras atmosféricas, cada moléculade aguase hallaen sobresaturación, los choquesentrelas moléculas formadopor sus cuatrovecide el centrode un tetraedro aguaacabanporcrearagregados de volumen suficiente nas y la red cristalina del hieloposeesimetríahexa-

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I 1 . E nu n e s t a d itoe m p r a ndoe s u c r e c i m i e nutnoc 0 p 0d e n i e v e a d q u i e lraef o r m ad e u n p r i s m ha e x a g o nqaul ,el u e g oc r e c e r á s e g ú tnr e sp o s i b l emso d e l o s .

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o

2 . E ne l s e n od e lh i e l ol,a sm o l é c u l da es a g u at i e n d ean c r e a e rl m a y onr ú m e rdoe e n l a c epso s i b l e l o, q u ee x p l i claa f o r m a c i ódne l o so l a n ocsr i s t a l i n o s .

I N V E S T I G A cy I C óN m,a t z o 2, 0 0 4 rENctA

gonal(se entiendeesa geometría mirandolos tetraedros "desdearriba":su proyección formatriángulos adosándolos se creanhexágonos). equiláteros; El cristal resultante del crecimiento es un prismahexagonal; (de ahí sus basessuperiore inferiorson hexágonos los ángulosde 120y 60 grados)y las caraslaterales, rectángulos. El tamañoinicialde esteprismaes del orinclusocuandoel creden de un ouintode milímetro: r*--' -: ' cimientogenereotra forma,se integrarán hexágonos en la estructura. En la etapade crecimiento siguiente, la naturaleza 3 . C u a n dnoo h a c ef r í oi n t e n s loo. sc o o o ds en i e v eo e l h i e l os e de la superficie del hielodesempeña un papelpredo- cubren de unacapadeaguacasilíquida. Sinésta,no seríaposible que la constituyen minante. Las moléculas formanuna los helados. hacerbolasde nieveni deslizarse sobre charcos capadesordenada, casilíquida. A escalamicroscópica, recuerda la estructura de los planoscristalinos subyacentes.A nuestraescala,"lubrica" el hieloy lo vuelve su crecimiento. A travésde estemecanismo se desa(las"ruedas deslizante; tambiénse le debeque los coposse apel- rrollan lasestrellas de seisbrazos de seis macencuandohacemosbolasde nieve.Sabemos, no dientes redondeados" de Descartes). que con muchofrío es dificil patinaro hacer obstante, funciona El mismomecanismo también de manera que revelaque la capa máscomplicada. bolasde nieve,observación Así,ocurrequelosbrazosa su vez casi líouidano existecuandoel frío es excesivo.La s e r a m i f i c a d n i,v i d i é n d oesne b r a z o sm e n o r e sq,u e capa,de espesormás o menosel de una molécula asimismo rase dividen... El origen de esamaravillosa y de su regularidad cuandoaparecehacia-120C,aumentacon la tempe- mificación fue explicado en 1964 quese interesaban porlas nuy Sekerka, ratura.Hacia0oC,oenetraen el mismocorazóndelcris- porMulins tal,y el hielose licúa.Comola superficie del cristales merosas estructuras ramificadas observables en meque en ella se depositan t a l u r g i aD. e m o s t r a rqoune u n as u p e r f i cp casi líquida,las moléculas i el a n aq u e puedendesplazarse (una crececon excesiva hastael sitiomás favorable rapidezse cubrede gibastanto cavidad)antesde fijarse.Segúnla temperatura, cuantomayores la velocidad de ese menosseparadas orocesode difusiónes más o menoslento.lo oue crecimiento. En otraspalabras, la difusión rápidade partículas el copo. afectaa la formaque adquiere favorece haciala superficie el crecimiento

de las gibassituadas a unaciertadistancia unasde prosigue Historiay geometría otras.Si el crecimiento al mismoritmo,las A s í , l o s c o p o s ,i d é n t i c o se n u n p r i n c i p i oa, d o p t a n gibasse hacenmayoría, de tal modoqueunaredreluegouna multitudde formassegúnlas condiciones gularde asperezas En notardaen cubrirla superficie. atmosféricas. Predominan trestiDosde crecimiento. Los el casode un copo,la subdivisión sólo de susbrazos por la temperatura, dos primeros estángobernados la velocidad de interviene cuando de crecimiento oermite tal modo,que segúnel valorde ésta,"medrarán" más que la distancia entredosagujas(lasgibas)nuevas las baseshexagonales o las caras laterales.Entre sea inferior a la separación entrelas agujasya for-'l0oC y -5oC, el cristalcrecemás por las basesque ma0as. por los lados;por ejemplo,a -6oC crecendos veces más deprisay el copose asemejaa una columna.En La caída cambio,a temperaturas se superiores a -5oC e inferio- C o n o c i d al s a s m ú l t i p l efso r m a sd e l o s " o v i l l o d res a -100C,se crecemás deprisapor las carasque hielo", nosquedaimaginar su recorrido. Loscoposnap o r l a s b a s e s p; o r e j e m p l oa, - 1 3 0 C ,a 0 , 5m i l é s i m a s cena granaltitud, dondehacemuchofrío;el viento por segundo, que las bases. losarrastra de milímetro el cuádruple durante su crecimiento. CadavezmáspeUn copode nieveque permanezca a esa temperatura sados,caenlentamente haciael suelo,atravesando durantetodo el crecimiento adouirirá la formade una distintas capasde la atmósfera, en las que encuenplacahexagonal. trancondiciones diversas, Así,cadacapay cadasitio El tercertipo de crecimiento está regidopor la con- de la atmósfera favorecen un ciertomecanismo de centración en aguade la atmósfera dondese formael crecimiento, luegootro,etc.Unaestrella de seispuncopo.Cuantomayorsea la sobresaturación, más rá- tasoueatraviese unanubea -150Cse adornará enpido creceráel cristal.Cuandola velocidad de creci- seguida conrutilantes agujas; enfrentada a la humemientoaumentademasiado o cuandoel cristalha ma- dadextrema de unacapabajaa -2oC,no tardará en lasmoléculas durado, de aguaquese depositan apenas enganchar finasplacas en losextremos de lasagujas. tienentiempode migrarhaciala superficie del cristal Pesea losprogresos lanieveguarda desdeDescartes, antesde fijarse.Lo mismopasacuandoa temperatura todavía muchos misterios. Loscopossoncasisiemmuybajano haycapacasilíquida.Entonces, comoya preperfectamente No importa simétricos. su complejino migran,las moléculas de aguase fijancercade los dad:los brazosseránidénticos. ¿Porqué?¿Hayun lugaresdondetoparoncon la superficie queregule del cristal.¿Y mecanismo el crecimiento delconjunto del cuálesson los másfrecuentes? Las aristas.Esecom- cristal? tanasombrosa O bien,paraexplicar semejanza, portamiento puescuantomáscrecen ¿basta se autoamplifica, conquecadabrazoüezcaen |asmismas conlas aristas,más lugarofreceny tantomás se acelera diciones? Losovillos de nievesiguenintrigándonos. y CrENctA, lruveslcncróru marzo, 2004

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MATEMATI UEG()S

J u a nM .R .P a r r o n d o

delaconsonancia Lateoría matemática y la músicahan estadounidasal I as matemáticas griega.Los pitagórila menos desde civilización I b cos se dieroncuentade oue dos notastocadas eranagradables si entreellasexistía simultáneamente simple.Al pulsaruna cuerda una relaciónmatemática tensadasuenauna nota,que dependede la tensión, y la densidad la longitud de la cuerda.Si disminuimos la longitudde la cuerdaa la mitad,sin variarsu tenuna cuñacomoen la fisión,por ejemplo,colocando pero gura1, sonaráuna notamásaltaque la primera, al oído.Es la combinación de ambasserá agradable más,la segundanotasuenaen realidad muy parecida a la primera.El intervalo entreestasdos notasse de- 1 . L o sp r i m e r oi nst e r v a l op si t a g ó r i c oAsl d. i v i d ilra l o n g i t udde queen mú- u n ac u e r dpao rl a m i t a ds e p a s ad e u n an o t aD o ,p o re j e m p laol, nominaoctavay su sonidoes tan parecido, con el mismonom- D od e l a o c t a v sa u o e r i oAr l. d i s m i n ul ai rc u e r dhaa s t a2 / 3d e s u sica las dos notasse denominan la segundanota l o n g i t uodr i g i n as el p a s ad e lD oa l S o l . bre.Si la primeraes Do, por ejemplo, seráotro Do, aunqueen una octavasuperior. Pero no sólo el intervalode octavaes agradable es decir,tonos que,si la cuerda sus sucesivos múltiplos o armónicos, Losgriegos musicalmente. descubrieron x 440= 880hertz,3 x 440= 1320hertz, se acortahasta2/3 de su longitudoriginal,la nueva de frecuencias2 de enerode 2004).El notatambiénse combinaagradablemente con la nota etc. (véaseJuegosMatemáticos de(véasela figura1). tono puro de frecuenciamás baja,o fundamental, a la cuerdacompleta correspondiente Por otra Suponiendo de nuevoque la nota originales Do, la terminala alturadel sonidoque percibimos. notade la cuerda213más cortaseríaSol. Hay algu- parte,en el casode una cuerdapulsada,la frecuenproporcional a la lonque técnicamente es inversamente se cia fundamental nos otros intervalosagradables, llamanconsonantes, mientrasque otros, la mayoría, gitudde la misma.De modoque el intervalode ocfundamentales tavalo formandosnotasde frecuencias son desagradables o disonantes. de quintaconsisteen dos notas No existeunaclasificación nítidaentreintervalos con- v y 2v, y el intervalo v y 3v12.De ello se deducetambién sonantesy disonantes. Sí se da un gradode conso- de frecuencias que formandos notasno dependede que inclusodependedel instru- que el intervalo nanciao disonancia, sino de su cociente, de sus frecuencias mentoen el que se toca el intervalo o de la alturade la diferencia en la teoríamaDo- un hechode esoecialtrascendencia las notasque lo forman.Por ejemplo, un intervalo Mi es claramente consonante: ahorabien.si estasdos temáticade la música. se basaban, Las teoríaspreviasde la consonancia notasse tocanen las escalasmás bajasde un piano, de que el universo, La o bienen la viejaidea pitagórica el sonidoque resultano es del todo agradable. también depende, consonancia salvoen casosmuycla- desdelos planetashastala armoníamusical,se rige mu- p o r r e l a c i o n ees n t r en ú m e r o se n t e r o sp e q u e ñ o so, ros,comola octava,de la culturay la educación iniervalos consonantes bienen el hechode quealgunos sicaldel oyente. pornotasquecomparten muchosarmóTantola consonancia como la disonancia de inter- estánformados valosconstituyen la basede la armoníaen la música nicos.La teoríade Plompy Leveltmejoray completa la conoccidental. Graciasa ellasse construyen las tensio- esta últimaidea.En primerlugar,investigaron frecuencias, que formanel discursomusi- sonanciade dos tonospurosde distintas nes y las resoluciones y cal. Sin embargo,no hemostenidouna teoríasatis- v,,vr, haciendoque variosoyenteslos escucharan que en una escalade 1 a 7 el desagrado factoriade la consonancia hastahace poco.Fueron evaluaran que dos tonospuroscuyas Descubrieron Plompy Leveltquienes,en 1965,elaboraron la teoría les producía. suenansiemalejadas esténsuficientemente más aceptada, despuésde revisarideasde Galileo, frecuencias pre bien. Más precisamente, existeuna bandacrítica Leibniz,Eulery Helmholtz, entreotros. entrelas de modoque,si la diferencia La notade un piano,de una flautao una guitarra, de frecuencias, puros. puro de los dos tonosourosexcedeel ancho es la suma de varios tonos Un tono es frecuencias los dostonossonconuna onda sinusoidal: una vibracióndel aire cuya ex- de estabandacrítica,entonces presiónmatemática El anchode la bandacríticadependea su es A sen(2nvt),en dondeA es la sonantes. media,V= (vl +vr)12,de los dos anplituddel tono puroy v su frecuencia, es decir,el vez de la frecuencia por segundo.La notaLa cen- tonospurospresentados, tal y comose apreciaen la númerode oscilaciones matemática por un tonopurode fre- figura2. No disponemos de unaexpresión traldel pianoestácompuesta por segundo)y parala bandacrítica,puestoque se obtienemediante cuencia440 hertz (440 oscilaciones 88

y CtENctA. marzo, 2004 lruv¡slcnclótri

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Diferencia de frecuencias/Ancho de bandacrítica

puros 2. Anchura dela banda crítica enfunción dela frecuencia media 3. Disonancia dela diferencia de dedostonos enfunción conunintervalo dedosnotas v = {vr+ v2ll2y comparada deun susfrecuencias dividida oorla anchura dela banda crítica. (como tono(como el deDoa Re)y unodetercera menor el de Laa Do). y cincoarmónicos, fundamental todosellos de igual o disonancia amolitud.Para calcularla consonancia experimentación conindividuos. Sinembargo, unabuena de estosdos sonidos,bastacalcularla disonancra envienedadaDorla ecuación: la fórmuaoroximación tre los tonospurosque los formanutilizando la anteriory sumartodaslas parejasde tonospuros. - 105 avcrit= 21 111+ 200 x e-v/1ooo El resultado se muestraen la figura4, en dondetammediantebarrasrojasverticales bién se representan Plompy Levelttambiéncuantificaron de las sietenotasde la escalajusta la disonancia las frecuencias con el Do inidentrode la bandacrítica.El resultado se muestraen de Do mayor.Estasnotasse relacionan la figura3, en dondese observaque la diferencia los siguientes factores: Do (1), Re (9/8), de cial mediante másdisonante es un cuartode la anchura Mi (5/4),Fa (413),Sol (3/2),La (5/3)y Si (15/B).(En frecuencias el Do centraldel pianotieneuna frecuencia de la bandacrítica.De nuevola curvaes puramente realidad, perose puedeaproximar por la función: fundamental de 261,6 Hz, y no de 250 Hz, como se experimental, deducede la gráfica,perohe elegidoesta últimafrecuenciaparasimplificar la exposición). En lugarde la d(v,,vr) - 41r1¿1-4txl entrelos dos sonidos,he dibujadola condisonancia que no es más que la disonancia cambiada sonancia, en dondex = (vl- v2)/Av.,,,. picosen cómoaparecen Consideremos ahoradossonidos comouestos oorva- de signo.Se puedeobservar consonantes Do-Mi,Do-Fa,Do-Sol,Doriosarmónicos. Tomaremos la fundamental del primer los intervalos sonidode 250 hertzy variaremos la del segundoen- La, y Do-Do(haytambiénun sextopicoque coincide tre 250 y 500 hertz,es decir,una octavacompleta. con el Mi bemol).El lectorpuedeintentarreproducir paraotrossonidos, que cadasonidoestácompuesto por la la curvade consonancia formados Supondremos por otrosarmónicos De hecon distintasamplitudes. Frecuencia de la segundanota cho, inclusose puedeencontraruna aplicación Java 400 350 450 en Internetque dibujaestas gráficaspara diferentes 0 más detalladas instrumentos, así comoexplicaciones del fenómeno. Especialmente recomendable es el libro Mathematicsand Music, de Dave Benson,de la graUniversidad de Georgia,que se puededescargar -2 tuitamente desdesu páginaweb. 6 De todosmodos,la teoríade Plompy Leveltno exa plica y disonancia la consonancia de incompletamente o 2¡ libro tervalos, John R. Pierce, autor de otro delicioso o () que tambiénhablade la consonancia, Los Sonidosde -5 la Música(Biblioteca American), Scientific demostróque la consonancia de ciertossonidosformadospor tonos -6 purosque no son armónicos peroque producen un valor bajode disonancia, no es tan"musical" comola consonanciade los intervalos consonantes de la escalade Do Mi Fa Do mayor.La explicación de que el acordeDo-Mi-Sol, 4 . L a c u r v ad e c o n s o n a npcai ar ad o sn o t a sL. a p r i m e reas u n D o por ejemplo,sea tan agradableal oído,se encuentra d e 2 5 0H zy l a f r e c u e n cdi e al a s e g u n dvaa r í ad e s d 2 e 5 0h a s t a no sóloen la ausencia de tonosourosdisonantes sino 5 0 0 H za l o l a r g od e le j eh o r i z o n tdael l a g r á f i c aE. nr o j os e tambiénen oue las tres notasson armónicosde una s e ñ a l al a n ss i e t en o t a sd e l a e s c a ldae D om a v o r . mismafundamental: el Dosituadodosoctavasmásabaio. l N V E s T t G Ayc C r órN ¡ r u c rmna, r z o2,0 0 4

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I

Evolución

o n t h e B e a g l e , 1 8 3 2 - 1 8 3 6 )1 o q u e le permitió pergeñar su propia teDelevolucionisno sis de Ia transformación de las especies a través de su adaptación a EvoLUTloN. THE HlsroRy oF' AN lone, por Peter J. Bowler. University un medio cambiante. Había nacido of California Press;Berkeley-Los Angeles-Londres,2003. en 1809 en Shrewsbury, donde su padre ejercía Ia medicina, carrera CH¿.RlesD,qRwrN.Tlte Powen op Pt-¿.ce.por Janet Browne. Princeton que quería para su hijo cuando le University Press;Princeton,2002. FosslLS.FTNCHEA S N D F U E C ; I A N S . envió, en 1826, a la Universidad SN D D t s c o v g R l n s o N T H E B T . A G L E . de Edimburgo. Pero al vástago le C H n R l e s D A R W T N ' sA D V E N T U R EA 1 8 3 2 - 1 8 3 6 .p o r R i c h a r d K e y n e s . H a r p e r C o l l i n s P u b l i s h e r s ; L o n d r e s , atraía más la historia natural, que 2 0 0 2 . D a n w r N A N D C o . E r x s G s s c r r r c n r e D E RB r o r - o c r er N P o n r n ¡ , r r s aprendió de Robert Grant (su men(I-lI). Edición preparadapor Ilsen Kahn y Michael Schmitt. Verlag C. H. tor en lamarckismo)y, sobre todo, Beck: Munich. 2001. de Robert Jameson.Tras el fracaso en Edimburgo se trasladó a CamD e v e l o p n ¿ g N r R I -P I - R s t r c r r y A N I ) E v o L U T I o N , p o r M a r y J a n e W e s t - bridge en 1828, dispuestoa abrirse Eberhard.Oxford University Press;Oxford, 2003. THs Onc..rrlc' Conns. un camino en la Iglesia de Inglaterra. AN INTRoDUCTToN TO SsN,{nNlc Brolocv, por Marcello Barbieri. Cambridge Tres años después,por mediación University Press;Cambridge, 2003. de otro naturalista, John Stevens Henslow, emprendíauna de las exW e c e n E R E v o l u t r o N s G E S C H l c n r s s c H R E I B U Npco,r M a r t i n L a n g a n k e . pedicionesmás famosas de la hisVWB-Verlag für Wissenschaftund Bildung; Berlín, 2003. toria de la ciencia. "El viaje en el Beagle fue, con mucho, el acontecimientomás im'polémicas i d e o l ó g i c a sa p a r t e .l a inmediata entre darwinismo y evo- portante de mi vida, que determinó I t e o r í ad e l a e v o l u c i ó nb i o l ó g i c a lucionismo, se han convertido en toda mi caÍfera", anotó en su autoafianza su solidez y dilata su horibiografía. Bordeó las costasde Amétextos de obligada referencta. Evozonte teórico. Ejemplo de lo primelution. The History of an ldea llega rica del Sur, visitó Brasil, Tahití y ro nos lo ofrece el descubrimiento, a h o r a a l a t e r c e r a e d i c i ó n , r e n o - las islas Galápagos,Nueva Zelanhace escasosmeses,de un proceso vada y ampliada.Aunque generoso da, Australia; se adentró en Chile, evolutivo en todoslos nivelesde orc o n l o s a n t e c e d e n t e se, l a u t o r s e Patagoniay Tierra del Fuego. Desgamzación, desde el molecular hasta muestra reacio a cualquier viso de cribió cientos de animales y plantas el poblacional; se trata de la cone- anacronismoy delimita, en su con- hasta entoncessin clasificar, recuxión entre selección natural y biotexto, la función real de los preluminiscenciaen el escarabajoPyrocursores.Notoria fue, en efecto, la phorus plagiophthalamus.Ejemplo aportaciónen 1794 de JamesHutton, de lo segundoes el reconocimiento introductor del concepto de selecde la influencia, sumadaa la géni- ción natural, y la de William Paley ca, de la plasticidad del desarrollo en 1803, en cuya Natural Theology (Developmental Plasticity and Evose expone,con una nitidez que Darlution) y la aceptaciónde la imporwin no superaría, la relación entre tancia de los códigos adquiridosen variabilidad y selección; para reel decursode la historia de la vida chazarla, sin embargo. Medio siglo (The Organic Codes.An Introduction después,Darwin la convertía en el to Semantic Biology). Ha habido motor de la evolución: "Esta conquien ha parangonadola obra de servación de las diferencias favoraMary Jane West-Eberhard y la de bles de los individuos y la destrucMarcello Barbieri con los clásicos ción de las que son perjudicialeses de la biología. lo que yo he llamado selecciónnaSobre la historia del conceptode [xal" (Sobre el origen de las espeevolución debemos a la pluma de cies medíanteIa selecciónnatural). Peter J. Bowler varios libros que, Por su formación eclesiástica, deshaciendomitos como el de la imDarwin conocía a Paley. Pero fue posición inicial científica del dar- el viaje en el H. M. S. Beagle (Fossils, 1. Pinzónde Darwin(Geospiza nagnirostrisl, winismo frente a una supuestareac- Finches and Fuegians. Charles Darción dogmáticao el de la asociación win's Adventures and Discoveries p o rJ o h nG o u l d .

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y CrENcrA, lruvtslencróru matzo, 2004

peró huesos fósiles en Argentina, observóla emergenciade nuevasespecies en el confinamiento de las islas Galápagosy conociólafuerza terrorífica del tsunami. Los apuntes tomados aparecieronen su Journal of Researchesinto the Geology and Natural History of the Various Countries Visited by H. M. S. Beagle ( 1 8 3 9 ) .S u i d e a r e v o l u c i o n a r i sao bre la transformación maduró más lentamente. Durante la travesía leía los Principles of Geology(1831-1833).Allí, Charles Lyell razonaba, contra los postuladoscatastrofistas,que la superficie terrestre se hallaba en cambio continuoy gradual,de cuya idea se valió Darwin para interpretar el origen de las cadenasmontañosas y los arrecifes de coral. La aplicó también a otras cuestionesde historia natural. Una de éstas,surgida en la contemplaciónde la variedad de adaptacionesde las aves de las G a l á p a g o s( p i n z o n e sc o n p i c o c o r t o y f u e r t ee n l a s i s l a sr i c a s e n g r a míneasy de pinzonescon pico largo en las islas ricas en gusanosde tiena). Si el conceptode procesogradual se lo inspiró Lyell, del Essay on the Principle of Population de Thomas Malthus tomaría la imagen d e l a l u c h a p o r l a s u p e r v i v e n c i ay la noción de tasa reproductorapara hilvanar su teoría. Con todo. no p o d e m o sp e r d e r d e v i s t a q u e . c o n el principio de continuidad, Lyell negabala posibilidad de evolución p r o g r e s i v a .P o r c o n t r a , l o s c a t a s trofistas respaldaban,con su modelo de discontinuidad,la noción de progreso en la historia primigenia de la Tierra. Durante el deceniode los cuarenta y cincuenta, fue Darwin perfilando su pensamiento con nuevas observacioned se campo.experimentos de cruzamientoy reflexión. El estudio de los percebes,vivos y fósiles, le familiarizó con la anatomía y clasificación.Pero mantuvo en secretosus lucubracionessobre la evolución,salvo para un reducido grupo de amigos. En 1856 Lyell le urgió su publicación. En esa tarea andabacuandorecibió un breve ensayo en el que su autor, Alfred R u s s e lW a l l a c e .l l e g a b aa t e s i sm u y similar a la por él construidasobre el origen de nuevasespecies(Charles Darwin. The Power of Place). Se le y CtENctA, lrr¡vrslcnclóru marzo, 2004

2. Pinzónde cactuslCactornis scandensl, o o rJ o h nG o u l d .

apremió para que presentaraconjuntamente su trabajo en la Sociedad Linneana de Londres en julio de 1858;en noviembredel año siguiente se imprimía On the Origin of Species, cuya idea eje se resume en un aforismo hoy escolar: toda especie, vegetal o animal, evidencia cierto rango de variabilidad; los individuos mejor adaptadosa las condiciones del medio sobrevivirán y se reproducirán. Tales son los raíles por Ios que ha discurrido la vida desde su comienzo.El libro fue vigorosamente defendido por T. H. Huxley (Darwin and Co. Eine Geschichte

3. Sinsonte de lasGalápagos lMinus parvulusl, porJohnGould.

der Biologie in Portraits (I-ID. El autor expandió y confirmó sus ideas en Descentof Man (1871) y en Expressionsof Emotions (1872). Murió e n a b r i l d e 1 8 8 2 ,e n D o w n H o u s e , donde había vivido y trabajado a lo largo de cuarentaaños. Fue enterrad o e n l a a b a d í ad e W e s t m i n s t e r . La aceptacióndel evolucionismo fue un proceso harto complejo. Muchos darwinistas-incluidos el propio Huxley y otros biografiados extensamenteen los documentados volúmenesdirigidos por Ilsen Kahn y Michael Schmitt- no aceptaban lo que se considerahoy su mayor acierto, la presión de la selección natural.En realidad,buenaparte del evolucionismo de finales del siglo xtx, asociadoa la idea muy arraigada de progreso desdeun antepasado común, no era darwinista.No s e o l v i d e , a d e m á s ,q u e e l m i s m o Darwin ajustósu propia explicación del cambio evolutivo con la introducción de varios mecanismosmás. En la sextaedición del Origin (1812, la más leída) los mecanismos incluían, con la selecciónnatural, el uso y falta de uso de los órganos (tesis de Lamarck), la selecciónsexual y otros. Mecanismosadicionales que a Wallace y a George Romanes les sobraban,cuando no eran falsos,como demostróAugust Weismann a través de su elegante refutación experimentaldel lamarckismo. El darwinismo entero parecía cuestionarseal doblar la centuria, cuando la genética,Hugo de Vries y William Batesonmediante,señalaban que la evolución procedía a través de mutacionesdiscontinuas. En el transcurso del primer tercio de siglo la biología procede sin un modelo común sobre los mecanismosde la evolución.Perola ciencia inicia un nuevo rumbo a raíz de la aparición, en 1930, de The Genetical Theory of Natural Selection. Su autor, R. A. Fisher, combina la doctrina darwinista con un nuevo enfoque cuantitativo del estudio de la variabilidad en las poblaciones naturales.La idea terminó por concitar, en la llamada nueva síntesis darwinista,las aportacionesdispersasde genéticosexperimentales,sistemáticosy paleontólogossobre el cambio evolutivo: la selecciónnat u r a l i m p l i c a b au n a c o m p e t e n c i e an tre organismosque favorecía a los

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4 . P o b l a d o rdeesl a b a h í a d e S a nG r e g o r ieon, l a P a t a g o n pi ao,rC o n r aM d artens.

más adaptadosa un entorno local y en el genoma se hallaba la razón última de toda especiaciónde las p o b l a c i o n e sA . unque sigue vigente en sus líneas generales,este modelo neodarwinistaha sufrido importantesenvites en los últimos deceniosque han puestode manifiesto su fragilidad. Hemos asistido a una profundizaciórten determinadosconceptos. Tal. el de la selección sexual o el de selección de parentesco,donde el énfasis se pone, más que en la supervivencia,en el éxito de la transferencia de los genes a la generac i ó n s i g u i e n t e .S u e l e r e p e t i r s e e l ejemplo del pavo real; el inconveniente que le supone, ante los de-

p r e d a d o r e s ,l a m a g n i f i c i e n c i a d e su cola queda compensadocon la ventaja de atraer a las pavas. Esa colisión aparenteentre dos presiones de selecciónadmite explicación en otras ocasiones a través de la teoría de juegos, desarrolladapor John Maynard Smith en su modelo de halconesy palomas.En tales c a s o s ,l a s e l e c c i ó nn o s e l i m i t a r á a promover los instintos de agresión, que defenderíaun darwinista a ultranza, sino que operará para mantener un equilibrio entre los diferentestalantesde la población. Ligados con todo ello se encuentran los debates actuales sobre la hipótesis del altruismo y la sociobiología.

Pero la nueva síntesisse ha visto expuestaincluso a crisis más graves. Frente a su tesis nuclear que convierte la evolución en un proceso continuo de cambio, el modelo del equilibrio puntuadocoloca sobre el tapete las innumerables muestras de una evolución episód i c a . d i s c o n t i n u a .E l r e g i s t r o g e o lógico nos indica que hay especies que permanecen estacionarias(en estasis) a lo largo de millones de años,para ser sustituidas,en un int e r v a l o b r e v e . p o r e s p e c i e se m p a rentadas.No existerazón suficiente para considerar los hiatos del registro fósil meros artefactos de la excavación. Admitiendo el principio fundador, las poblacionesdesprendidasdei grueso de la especie que vivirían en un entorno insólito, evolucionaríanen un segmento temporal muy corto y no quedaría prueba paleontológica debido a la rapidez del cambio y a la zona restringida donde aconteció ese fenóm e n o . S i l a n u e v a e s p e c i eg o z ó d e la posibilidad de invadir el territor i o p r i n c i p a l d e l a e s p e c i ep a r e n tal, terminaría,muy pronto, por remplazarlab . a j o c i r c u n s t a n c i aesn q u e los cambios ambientalesles confirreron ventaJa. La brusquedaddel cambio operado sugierela intervenciónde factores internos que preservaban la forma originaria, quizá restricciones impuestaspor el desarrollocorporal. Muchos rasgosque tomamos

BIOTETNOLOGIA compañíaque utilizóla ingenieríagenéticapara la obtenciónde fármacos.Tambiénse hace referencia a las rivalidadesexistentesentre estos laboratoriosy dentrode éstos entre los actoresdirectosdel trabajo. p u b l i c a d o p o r p r i m e r av e z e n 1 9 8 7 ,e l i n t e r é sd e l En relacióncon el desarrollode la biotecnología, I contenidoy la viveza de la exposiciónha aconse abordanlas reservascon que la sociedadrecibió sejadoesta nueva edición.Se lee como una atractiva el desarrollode esta técnicapor los temoresque novela.El prefacioincorporadode James D. Watson d e s p e r t ól a p o s i b i l i d ad e q u e s e p r e s e n t a r adni f i c u l realzasu valor. tades en el controlde las bacteriasportadorasde y que const¡tuyeran un peligro E l b u e n e s t i l ol i t e r a r i oj ,u n t o c o n l a d e s c r i p c i ó n o ADN recombinante sólo profesionalsino inclusofísica de los principales para la población.(Con el tiempofueron acepladas Se resaltaque, molecular, por la legislaciónnorteamericana.) actoresdel desarrollode la biotecnología nos presentanuna historiaviva de la saga que concontrariamente a lo supuestopor estos temores,la comercialización de los productosde la biotecnología, dujo a la síntesisy a la clonaciónde los genes que codificanla insulinay la hormonadel crecimientohu- puso a disposiciónde la medicinafármacosde gran mano. No sólo se presentanlas vivenciasde los pro- utilidadterapéutica,tales como la insulinay la hormona del crecimientohumanas,en vez de los de oritagonistas,que se sirvieronde técnicasde la clonag e n a n i m a lq u e s e h a b í a nv e n i d oe m p l e a n d oh a s t a c i ó n ,p r i n c i p a l m e n lt oe s g r u p o sd e S a n F r a n c i s c oy -ANTONIO PREVOSTIPELEGRíN enlonces. de Harvard,y posteriormente Genetech,la primera l N V t s r B L EF R o N T T E R ST, H E R A C E T o S y N T H E S t z EA

HUMAN Gerue,por StephenHall. Oxford University Press; Oxford, 2002.

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y CrENcrA, marzo, 2004 lllv¡sloncróru

como caracteresy suponemosque se fundan en una basegenéticason, en realidad, subproductos del proceso de desarrollo.necesariospara la construcción armónica del organismo y no accesiblesa la acción de la selección.Muchas estructuras de los seres vivos que se reputan adaptativas podrían ser consecuencias necesariasde la forma en que opera el proceso de desarrollo; en cuyo caso ninguna cantidadde presión selectiva podría cambiar su estructurabásica. Tales estructurasbásicastejerían, pues, los patronessubyacentesque pueden ser modificados, aunque nunca fundamentalmente alterados, lo que explicaría por qué no han aparecido nuevos tipos desde el Cámbrico. Quizá las restricciones del desarrollo podrían predisponer para que Ia variación se encauzara en determinadasdirecciones.no obligadamente adaptativas.Idea que nos lleva de la mano a la hipótesis epigenéticao la biología evolutiva del desarrollo,abreviada"evodevo" (DevelopmentalPlasticity and Evolution). Elaborada en los últim o s d e c e n i o sd e l s i g l o x x , d i c h a hipótesis propone que, para entender la evolución, hemos de integrar las restriccionesdel desarrollo.Rest r i c c i o n e sq u e c o n s t i t u y e nu n a l i mitación importante en la capacidad que tiene la selección natural de manipular el organismo mediante el mero moldeode su genotipo. Se fecha el punto de arranque de esta nueva corriente integradora de evolución y desarrollo, con el fenotipo convertido en objeto de selección, en una conferencia celebradaen Dahlem en 1981.Tres años más tarde, W. Arthur difundía un primer esbozo sistemático (Mechanisms of Morphological Evolution), desarrollado en 1988 (Theory of Evolution of Development).En 1992, B. K. Hall facilitaba su intelección en un manual, Evolutionary Developmental Biology. Desde entonces, es un río que no cesa.El planteamientose desgranacon un rigor aplastante.Sabemosque la evolución aconteceen tres niveles: cambios en la frecuencia génica, introd u c c i ó n d e n u e v o s c a r a c t e r e sy aparición, adaptacióny radiación de nuevas especies.Los tres comparten un denominadorcomún: el camy CrENcrA, lruvtslenclóru ma¡zo, 2004

bio genético a través del tiempo. El cambio en la frecuencia génica opera en la población mediante la mutación,la selección,la deriva, la migración y el cambio meiótico. La introducción de nuevos caracteres y la aparición de la radiación adaptativa de las especiesrequiere alteración de la ontogenia, aun cuando la adaptación se refleje en el comportamientoo en la fisiología. Ahora bien, los cambios que consideramos distintivos de los descendientes con modificación -origen de nuevos fenotipos. gigantismo. enanismo, neotenia,pedomorfosis,mímesis, plasticidad fenotípica e in-

5. Caryophyllia de la islalsabel, oorConrad Martens. cluso especiación- han surgido, todos, de una remodelación más o menos sustantiva de los procesos de desarrollo. La inducción ambiental constituye, pues, un iniciador importante del cambio evolutivo adaptativo. El origen y la evolución de una novedad adaptativano esperauna mutación; los genes siguen,no preceden, en la evolución. Además, las novedadesevolutivasresultande la reorganización de fenotipos preexistentesy la incorporaciónde elementos del entorno. Los trazos nuev o s n o s o n c o n s t r u c c i o n edse n o v o que dependan de una serie de mutaciones genéticas. En definitiva, la evolución designaun cambio fe-

notípico que implica, por supuesto, la frecuencia génica, pero no exclusivamente. En cierta medida asociadoal programa epigenético merece citarse el modelo de los códigos (The Organic Codes), en el que el crítico ve numerosospuntosde convergenciacon la teoría de la información, tan fecunda en ecología y en otras ramas de la biología. Entre el código genético y el código cultural, mediaron casi cuatro mil millones de años. Barbieri aumenta el número de códigos e identifica su aparición con los momentos cruciales de la historia de la vida. Evoluciona ésta a través de convenciones naturales (reglas codificadoras) y de la selección natural. Desde mediadosde los años noventa del siglo pasado, la ciencia ha venido admitiendo un número paulatinamentecreciente de códigos. En 1996,Rediesy Takeichi propusieron un código adhesivo para dar cuenta del comportamiento de las cadherinas en el desarrollo del sistemanervioso. Por entonces,William Calvin escribía The Cerebral Code. En 1998, el propio Barbieri mostrabaque sólo los códigosorgánicos podían explicar la transducción de señalesy los procesos de corte y empalme,y Chris Ottolenghi descubría que determinadasredes molecularesse ajustabana códigos degenerados.En 1999, Nadir Maraldi extendíala idea de códigos de transducción de señalesa la señalización nuclear;Richard Gordon introdujo la idea de un código de diferenciación. Por último, en el año 2000 se identificaron un código glucídico y un código de histona. Resulta llamativo que la aparición de un conjunto completo de reglas coincida con la adquisición repentina de nuevas propiedades fundamentales, lo que sugiere un nexo entre códigos y discontinuidadespaleontológicas.Los códigos se presentan, en esta perspectiva,como mecanismos que encierran la capacidad de crear innovacionesbiológicas, como motores de la evolución. En efecto, el código genético coincide con la aparición de la vida; los códigos de corte y empalme, con la aparición de las células eucariotas; los códigos de adhesión,con la apariciónde la pluricelularidad;los

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;

fi

códigos de patrones,con la configuración de grandes taxones (vertebrados, amniotas, mamíferos); los códigos lingüísticos, con la evolución cultural. Adviértase que la incorporación de un nuevo código orgánico no extingue el anterior.Los eucariotas no eliminaron a los procariotas, ni los metazoos acabaron con los eucariotasunicelulares.Cada código orgánico representa una forma estable de vida. Una vez surgido, nunca ha desaparecido. Mientras que las estructuras morfológicas emergieron y desaparecieron en incontablesocasiones,los códigos orgánicos"profundos" nunca se anularon. Han supuesto, en cada caso, un incremento de complejidad del sistema. Al presentarsede manera instantánearefuerzan la tesis de la discontinuidadpaleontológica. Ni la epigenética ni el modelo de los códigos excluían el darwinismo. Muy distinta es la objeción a su fundamento teórico que le planteó sobre todo Karl Popper desdela filosofía y Willi Hennig desde la biología (Darwin and Co. y Wegeder Evo luti onsg eschichtsschreibung). La selección natural, aducen los críticos, constituye una tautología, un juego de palabras.no una proposición genuina con consecuencias empíricas. Si definimos, exponen,

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y el Beagle, porConrad 6. Fueguinos Martens.

la selección natural como supervi- cenariosadaptativosconstituíansevencia del más adaptado ("fittest") c u e n c i a sd e e p i s o d i o s s i n g u l a r e s , y si preguntamospor qué es el más el evolucionismo no ofrecía leyes generales y, por tanto, no podía adaptadoy se nos respondeque porque sobrevive, la tautología no ad- e s t a b l e c e r p r e d i c c i o n e s s o b r e e l mite dudas. Desde el flanco evolufuturo. Si no hay predicciones,tamcionista se replica que esa eficacia poco puede haber una comprobabiológica ("fitness") debe definirse ción experimettal eficaz. En respor el nivel de adaptación ("how puesta a Popper, desde el lado w e l l i s a d a p t e d " )d e l o r g a n i s m oa evolucionistase le recriminabaque su entorno;enrazón de hallarseme- no distinguiera entre la teoría cauj o r a d a p t a d o .e l o r g a n i s m oc u e n t a sal del darwinismo y su aplicación con mejores condiciones para so- a sucesosparticulares de la historia brevivir y reproducirse.En la polide la vida. Réplicas y contrarrélla moteada, la coloración oscura plicas de los seguidoresde Popper le aporta protección frente a 1os continúan.Con todo, la mayoría de depredadorescuando el entorno está los darwinistas admitirían que su ligeramente ennegrecido;las inves- teoría careceríade consistenciasutigaciones han demostrado que 1as ficiente si no pudiera abordarcuesaves atacan a las polillas de color tiones tales como de qué modo se y dejan de lado las negras. han producido las diversas etapas Los filósofos continúan objetando de la evolución. que la explicación evolutiva de los Desde la entraña de la sistemáacontecimientosdel pasado carece tica biológica se ha puesto en cuesde caráctercientífico porque no pue- tión también el carácter científico den sometersea contrastaciónempí- del darwinismo. Nos referimos al rica. A ello los evolucionistasres- cladismo, doctrina propuesta por ponden que aplicar la metodología Hennig, quien resaltaba que la clade la física a cualquier ciencia hissificación de las especies en funtórica es ignorar que un estudio ción de su origen debía centrarse empírico de estas cuestionesdebe exclusivamenteen los puntos noadoptar diferentes criterios. Popper dales de divergencia del tronco de argumentabaque, puesto que los es- la vida. El progenitor de esa docy CrENctA, lruv¡sre marzo, 2004 ncróru

MISIt}NES ESPACIALES poT MISSIoNS, APOLLO: THELosT ANDFoRGoTTEN D a v i dJ . S h a y l e r S . p r i n g e r - P r a x i2s0, 0 2 .

Marte.Fueronmuchaslas esperanzasque se depositaron en las posibilidades de los mediospuestosa d i s p o s i c i ódne l p r o g r a m aA p o l o ,y d e e s a s e s p e r a n pero posteriormente, zas algunasse materializaron l-\avid J. Shaylerserá sin duda recordadocomo muchasotras no. El hilo exoositivose desarrollaoaen la historia lJ uno de los orimerosespecialistas tempranade la era espacialy desde luego sus traba- raleloal programaApolo en sí, recordandoy jos se contaránentre las primerasreferenciasobliga- narrandolos hechosy circunstancias relacionados con las misionesApolo programadaspero que no lled a s p a r a q u i e n e se n e l f u t u r os e a c e r q u e na l t e m a . por una u otra causa,como la garon a materializarse Se destacala seleccióny la ordenaciónde la inforApolo 13 que fue abortadaal final. Se ofreceal lecm a c i ó ne m p l e a d aq u e c o m p r e n d em á s d e t r e i n t a t o r u n a v i s i ó nd e l o o u e c a d a u n a d e t a l e s m i s i o n e s años de hechosoue acontecieronmientrasel autor los registraba.Estamosante un libro de más de tres- habríalogradode habersellevadoa cabo. Una observación.La presentacióndel libro corre a cientaspáginasde exposiciónprecisamente detallada y respaldadp a o r u n a i n f o r m a c i óqnu e e l a u t o rh a d e - cargo de Don L. Lind, astronauta.Tratandode justificar los retrasosque muchosconsideranexcesivosen bido recogeren buena parte en fuentesprimarias. El argumentocentralde APOLLOlo constituyenlos e l c a m i n oh a c i ae l e s p a c i ot,r a z a u n p a r a l e l i s meon p l a n e sq u e s e f o r m u l a r o n p a r a a p r o v e c h alra p o t e n tre la situaciónpresentede la era espacialy la prec i a l i d a dd e l o s e q u i p o se i n s t a l a c i o n edse l p r o g r a m a senciaoccidentalen el Pacíficoen los siglos pasaque aparecenen el Apolo más allá de los desembarcosen la Luna, com- dos. Sobre las apreciaciones plementandolos logrosde éstos mediantevuelos de ú l t i m op á r r a f od e l a p á g i n ax i i i , n o s é s i a l g ú nh i s t o riador no objetaría. investigación en órbitaterrestrecon el propósitode -JosÉ prepararlas primerasexpedicionestripuladashasta VTLARDELL

trina, Emil Hans Willi Henni-e.nació en 1913 en Dürrhennersdorf.A los l8 años realizó su primer trabajo teórico, Die Stellung der Svstematik in der Zoologie ("El puesto de la sistemáticaen zoología"),que le abrió la puerta del museo de historia naturalde Dresde.Desde 1932 h a s t a 1 9 3 7 e s t u d i óz o o l o g í a ,b o t á nica y geología en la Universidad de Leipzig. A los 22 años preparó su tesis doctoral, bajo la dirección de Paul Buchner, sobre el aparato reproductorde los dípterosciclorráfidos. Otros trabajos contemporáneos suyos fue Revision der Tyliden (Dipt. Acalyp.) y Revisionder Gatung Draco (Agamidae).Tras su promoción, Hennig ingresó en el museo de Dresde, subvencionado por el Instituto Alemán de Entomología.Durantela guerrasirvió en los frentes de Polonia, Francia, Dinamarca y Rusia. Tras una herida de granadaen mayo de 1942, se le destinó a la Academia militar de medicina tropical de Berlín. D e s p u é sd e l a c a p i t u l a c i ó ni n i c i ó s u c a r r e r ad o c e n t eu n i v e r s i t a r i ap.r i mero en Leipzig, luego en Potsdam y otras. Murió en 1976. Los innumerablestrabajos dedicados a los génerosde insectos, actualeso fósiles, que contaroncon u n a e s p l é n d i d ah i s t o r i a s o b r e l a s

y CrENctA, lruv¡slgncló¡¡ matzo, 2004

inclusiones en ámbar (Sommergeschichteder Insekten),no limitaron, empero, su imponente obra científica. Agregaba a la sistemáticala morfología comparaday las cuestiones filogenéticas y de distribución geográfica.Se interesópor los reptiles. Pero su creación fundamental fue la sistemáticafilogenética, esculpidaen Grundzügeeiner Theorie der phylogenetischenSystentatik (1950). Se propone establecer los criterios y fundamentos de los troncosy de las derivaciones en que deben acomodarselas espec i e s . r e c o n s t r u i rl a f i l o g e n i a . Niegan los cladistasque la relación de antepasadoa descendiente pueda inferirse de una forma científicamente rigurosa. Por definición, todos los descendientesde la especie fundadora formaban parte del mismo clado y, por ende,pertenecían al mismo taxón, sin importar cuánto hubieran ellos cambiado subsiguientemente.Si aves y mamíferos habíandescendidoambos de los reptiles, pertenecíanal mismo clado y no debían categorizarsecomo clases separadas.Pero si se insistía en categorizarloscomo clases,los reptiles debían abandonar ese taxón, porque constituyen sólo el residuo de un clado despuésde que dos de sus principales divisiones se hu-

bieran alejado. Para los cladistas, la vieja claseReptilia constituíauna abstraccióncarentede sentido.Los seguidoresmás radicalesde estesistema sosteníanque, en un cladog r a m a . t o d a s l a s e s p e c i e s v. i v a s o fósiles, tenían que disponerseen una misma línea al final del árbol: las ramificaciones representabansólo g r a d o d e p a r e n t e s c oy n o t e n í a ningún significado histórico. Un cladogramaconstruidode acuerdocon esa premisano se correspondíacon un árbol evolutivo, si bien podía ser coherentecon diversos árboles posiblesporque no podía representar el parentescode ancestro-descendiente. En estecontexto,la evolución resultaba irrelevante para describir el parentesco.Todo lo más que podía r e c o n o c e r s ee r a n g r u p o s d e e s p e cies hermanasdescendientesde un ancestrocomún, completamentehipotético en principio. Desde esta perspectiva,la evolución se torna carente de sentido, porque aun cuando uno pueda creer que ha sucedido no puede apelar a ella para generar hipótesis científicamente c o n t r a s t a b l eN s .i q u e d e c i rt i e n eq u e no han faltado réplicas contra esos postulados.Entre ellas, la de David Hull' -Lurs ALoNSo

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VENTURAS PROBLEMATICAS

D e n n iEs . S h a s h a

Verificación decircuitos 1 y 2) puedenser en realidad ¡fl cabamosde recibiruna gran colec- (elementos puertas ción de circuitos de un faO. Cabe probarel circuitointrodigitales A I I bricanteno demasiado de fiar.Nos d u c i e n duon v a l o rb i n a r i o( b i e nu n 1 , b i e n informade qué conexiones hay, y entre un 0) en cadauna de las entradas(A, B, qué elementos qué valoresse obNos dice, C y D) y observando de los circuitos. además,qué funcióndebendesempeñar tienenen las salidas(E y F). Bastauna paradeterminar si las puert a l e se l e m e n t o sH. e m o sd e a v e r i g u asri comprobación los elementos son los que se suponeque tas lógicasde este circuitoestáncorrecAhorabien, ¿quéens o n . D e s e a m oos u e e l n ú m e r od e c o m - tamenterotuladas. probaciones parasabersi el fa- tradasse han de utilizarpara la prueba, necesario bricanteha instaladorealmentelos ele- y qué valoresdebenesperarse? Estaes la solución: Se ooneun 1 en la mentoscorrectos resultelo menoroosible. Estoscircuitosutilizansólo elementos de entradaA, 0 en la B, 1 en la C y 1 en la 2 es verdaderamente una dos tipos,puertaslógicasO y puertasló- D. Si el elemento gicasY. Cadauna de ellasquedacarac- ouertaY. su salidaserá0. Si el elemento un elementoY, la t e r i z a d ap o r u n a t a b l a d e v e r d a d ,q u e 1 es verdaderamente pone en correspondencia 3 es verlos estadosde salidaE será0, y si el elemento unapuertaO, la salidaF será sus entradascon el estadode la salida daderamente (véanse las tablasal pie). La salida de 1. Si algunode los elementos está rotulas salidasE y F no una puertaY solamente es 1 cuandolas lado erróneamente, dos entradasson 1, mientrasque la sa- serán0 y 1, respectivamente. Fijémonos ahoraen el circuitode cualidade una puertaO es 1 cuandoal meque vemosabajoa la denos una de sus entradases 1. tro elementos . C u áel s e l n ú m e r om í n i m od e e n Comoejerciciopreliminar, supongamos r e c h a ¿ paraverificar el circuito, oue el circuitose encuentraen la confi- sayosnecesarios guración quevemosabajo y quéentradas habránde aplicarse en cada de treselementos que la puerta caso?Comosegundoproblema, responda a la izquierda. Se sospecha O (elemento 3) puedeser en realidad una a la mismacuestiónpara un circuitocon peroque contenga puertaY, y que una o ambaspuertasY idénticaconfiguración, cuatropuertasY. Por último,volvamosa y consideremos tola primerailustración Tabla deverdad delapuertaY Tabla deverdad delapuerta 0 de puerdas las posiblescombinaciones Entrada Enfada Salida Entrada Entrada Salida tas Y y O que se pudierandisponercon 000000 estaconfiguración de treselementos. ¿Qué 010011 puedenser comprobadas combinaciones 100101 111111 utilizando sólo un ensavo?

. $ * l * c i + nd e i p r o h i e n t e d€l m*s FásÉ{isi

L a m á x i m as e c u e n c i a sorprendente de orden 2 compuesta a partirde las cincoprimerasletrasdel alfa. b e t ot i e n eu n a l o n g i t u d e 1 2 l e t r a sU n e j e m p l o es A A B C D E C B D B AUEn.as e cuenciasorprendente de orden 2 bastantelarga,que usa las 10 primerasletras, es BDGCJHHFACAEJGFIE D I B H C G B FS J .i s e u t i l i z a n las 26 letrasdel alfabeto i n g l é ss e t i e n eu n a l a r g a s e c u e n c isao r p r e n d e ndt e o r d e n2 : H L Y O B A Z Q C R L D S T,,lVKDWXTEEPXI KNUJBURFT G WP I VJI[/SMKCVYHDOOR G Z L E X A W H Z BUYn. as e c u e n c al a r g ay s o r p r e n d e n t e de orden3 construida con c ' c o l e t r a se s B C E D A C D A DAECCBBDEA. . . ' : : = i 1* : l i g E e e {

Pueden verseunanálisis más delmes completo delproblema pasadoy unasolución delproblemade estemesvisitando wwwinvestigacionyciencia.e

Elemento1 Elemento 1 J::!+-

Elemento 2

E l e m e n t2o

Elemento 3

Elemento 3

= y CtENctA, marzo, 2004 lruvrslcnclóru

...DEABRIL2OO4

CIENCIA

:

O

ctr l¿¡ = -t

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X

o ctr CL -¡ IJ.J = l¿J

SALIRDELAOSCURIDAD, p o rG e o rD g vi a l i 0 u i z ál aa c e l e r a c ci óóns m i c a n ol ac a u sleae n e r g o í as c u r a , s i n ou ni n e x o r a bf lluej o qd u es ee s c a p a d eg r a v e d a d en u e s t rm ou n d o .

P A N T A L LDAESP F L I C UO LR AGANICA, p o rW e b s t E e r.H o w a r d L a sp a n ta l ldaesma te ri aol ergs á n i cos fotoemisor m ás bres illan q u el a sd ed i o d oesmi so re d esl u z.T a m bién logr an unr endimiento m a y oPr .o d rái nncl u so d e sp l e g aso rse b runa e m esa dedespacho.

;l',:j'f:'

T E R R E M OD TO ELSAA N T I G U E D A D , p o rM i c h a S e lc h n e l l m aFnl an v, iSo.A n s e l m e t t i , D o m e n iG co i a r d i Jnui ,d i t A h .M c K e n z i e y S t e v eNn,W a r d L ai n sp e ccigóeno l ó gdi ca elsubsuelo dellago d eL u ca rn saoca a l asu p er ficie unasecuencia p re d ete mb l o re s h i stó ricos.

MAOUINAS E I N S T R U M E NCTIO ES NTIFICO D EL AR E AAL C A D E M I A D EC I E N C ID AE SB A R C E L O N A , p o rC a r l ePsu i gP l a A finales delsiglo xvuy principios delxtx,laAcadem de i aC i enc i as y Artes Naturales deBarcelona para recurrió a losartesanos fabr icar lasm áquinas e i ns tr um ento delanueva física.

ale 3,14CY Emisión COz G/km): de 302 a 334. Consmo medio (V100 km): de 12,6 a 13,9.

Paradójicamente,

a veces

notará

que

le falta

el aire.

:0au, Auór