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¿Son plausibles los alienígenas (parecidos a nosotros) de la ciencia ficción? (II)

25 de noviembre de 2017

Un humano es un organismo con forma de tubo (boca y ano), simetría bilateral, un bloque central que contiene los órganos internos flanqueado por pares de extremidades para la movilidad y la interacción, y un control centralizado (el cerebro) situado en un apéndice específico (la cabeza) que contiene además los principales mecanismos sensoriales.

Desde los hombrecillos verdes o grises hasta las variaciones como los xenomorfos de Alien, infinidad de películas nos presentan seres antropomorfos, que comparten con nosotros estos mismos planos generales de construcción. Pero ¿es esto posible? ¿Es plausible que un alienígena se parezca tanto a nosotros?

Alienígenas de ‘Encuentros en la tercera fase’. Imagen de Columbia Pictures.

La respuesta corta es que nadie lo sabe, dado que, una vez más, aún no conocemos alienígena. Para la respuesta larga, debemos comenzar respondiendo a otra pregunta: ¿la evolución es determinista o indeterminista? Es decir: a partir de una situación inicial y si jugamos la partida dos veces, en la Tierra y en otro planeta, ¿cuánto se parecerá el resultado final en los dos casos?

A su vez, la respuesta corta a esta pregunta es que nadie lo sabe. Hay quienes intuyen que un alienígena debería parecerse algo a nosotros, porque… ¿no? Y hay quienes intuyen que debería ser completamente distinto, porque… también, ¿no?

Pero la simple intuición no responde a la pregunta de hasta qué punto un experimento evolutivo paralelo encontraría o no algunas de las mismas soluciones como adaptaciones favorables en un medio parecido o diferente del terrestre. Haría falta repetir el experimento completo de la evolución, primero en nuestra propia Tierra, después en otros planetas habitables.

Por desgracia, esto no está a nuestro alcance. Tal vez algún día la Inteligencia Artificial logre refinar una simulación lo bastante completa como para darnos pistas reales, pero son tantas las variables implicadas que no será tarea fácil aproximarse lo suficiente a un escenario comparable a la realidad. Sería la simulación más complicada jamás emprendida.

A pesar de todo, tampoco estamos completamente perdidos. Tenemos teorías razonables, y tenemos también algunos datos experimentales que pueden tirar algún que otro raíl en el camino hacia estas respuestas. A continuación les cuento algunas de estas pistas, pero ya les adelanto que la conclusión nos devuelve a la respuesta corta: en realidad, nadie lo sabe.

E. T. Imagen de Universal Pictures.

Comencemos por la teoría. En los años 70 Stephen Jay Gould, una de las mentes más preclaras de la biología evolutiva del siglo XX, defendió la hipótesis de que la evolución no es determinista sino imprevisible, y que si pudiéramos rebobinar la cinta del planeta Tierra unos cuantos millones de años y volver a ejecutar el programa, los humanos ni siquiera estaríamos aquí.

Hay que tener en cuenta que toda la vida en la Tierra (al menos la que conocemos hasta ahora) procede de un antepasado común, el cual ya había adoptado ciertas opciones evolutivas que todos hemos heredado. Al ir diversificándose en ramas separadas, estas a su vez también fueron optando por determinadas soluciones que restringían el repertorio de configuraciones de sus descendientes. Pero según la hipótesis de Gould, que siguen muchos otros biólogos evolutivos, si pudiéramos regresar al comienzo quizá la segunda vez se elegirían soluciones diferentes y todos tendríamos, por ejemplo, simetría radial, como los equinodermos (estrellas y erizos de mar).

La teoría de Gould tendería a rechazar la posibilidad de alienígenas antropomorfos. Pero no todos los expertos están de acuerdo con él. Otros biólogos evolutivos, como Richard Dawkins o Simon Conway Morris, piensan que la evolución es al menos en parte un proceso determinista. Es decir, que desde la misma situación de partida, hay sucesos que tienden a repetirse.

Para comprender lo complicado que resulta teorizar sobre esto, tengamos en cuenta que incluso desde enfoques opuestos puede llegarse a conclusiones parecidas, pero también desde un mismo enfoque puede llegarse a conclusiones opuestas. Dos ejemplos: Conway Morris es creyente, Dawkins es ateo, y ambos son deterministas. Conway Morris es determinista, Gould lo contrario, y ambos se basan en las mismas pruebas, el esquisto de Burgess, un conjunto de fósiles hallado en Canadá a comienzos del siglo XX.

Un fósil de Anomalocaris del esquisto de Burgess. Imagen de Wikipedia / Keith Schengili-Roberts.

La razón principal que suelen esgrimir los deterministas es la evolución convergente. A lo largo de la historia de la vida en la Tierra, ha habido innumerables ocasiones en que la evolución ha encontrado las mismas soluciones en ramas independientes del árbol genealógico de los seres vivos.

Por ejemplo, los murciélagos y las aves tienen alas, pero las desarrollaron de forma independiente. Los ojos de los pulpos son pasmosamente parecidos a los nuestros, pero es evidente que ellos y nosotros no procedemos de un antepasado común con ojos. Este año un estudio descubrió que el apéndice, ese colgajo intestinal al que tradicionalmente no se le suponía otra función que llevarnos a Urgencias, ha surgido en la evolución más de 30 veces de forma independiente en unos animales y otros. ¡Más de 30 veces! Esto no solamente nos dice que muy probablemente el apéndice sirve para algo más, sino que es otro magnífico ejemplo de evolución convergente. El propio Conway Morris ha documentado muchos ejemplos en los fósiles de Burgess.

Así que la teoría no nos ofrece una respuesta clara. Pasemos ahora a la práctica: ¿qué nos dicen los experimentos? Obviamente, no podemos regresar al pasado, volver a jugar la partida de la evolución desde el principio y ver qué ocurre. Pero sí podemos hacer lo segundo mejor: ver qué hace la naturaleza en situaciones de evolución a corto plazo, y diseñar experimentos en condiciones controladas donde puedan estudiarse estos trocitos parciales de evolución.

Sobre lo primero, se han estudiado casos en animales como peces y lagartos. Respecto a lo segundo, hace tres años y medio les conté aquí un precioso ejemplo, un experimento con insectos palo llevado a cabo por el español Víctor Soria-Carrasco en la Universidad de Sheffield (Reino Unido). Los investigadores emplearon un tipo de insecto palo californiano que prácticamente nace, vive y muere en la misma planta, y del que existen dos variedades diferentes adaptadas al camuflaje en dos tipos de arbustos. Intercambiando los bichos de planta en unos lugares y otros, podían comparar los cambios genéticos que se producían entre dos de estos experimentos evolutivos independientes.

El resultado fue que en la evolución de estos bichos palo había un 80% de cambios diferentes y un 20% de cambios comunes. O sea, que a pesar de que mayoritariamente la evolución seguía caminos distintos en dos partidas diferentes, había un 20% de evolución convergente, o un 20% de determinismo evolutivo. Por supuesto que entre este caso y la evolución de la vida en otro planeta media un abismo, pero esta era la especulación de Soria-Carrasco sobre si los alienígenas podrían seguir caminos evolutivos parecidos a los nuestros: «muchas cosas serían diferentes, pero probablemente seríamos capaces de distinguir un tema central que siempre sería el mismo».

El experimento más extenso de la historia de la ciencia para entender cómo funciona la evolución se desarrolla desde hace 30 años en la Universidad de Harvard. En febrero de 1988, el biólogo evolutivo Richard Lenski sembró bacterias Escherichia coli en 12 frascos con medio líquido de cultivo, algo habitual en muchos laboratorios de biología. Pero Lenski dejó a las bacterias la glucosa justa solo para sobrevivir durante la noche hasta la mañana siguiente, y por la tarde recogió a las supervivientes para trasvasarlas a un nuevo cultivo. Así, día tras día, durante más de 29 años.

Con la limitación de alimento, Lenski introducía un factor de presión para dirigir la evolución de las bacterias; tal como hace la selección natural, solo las bacterias mejor adaptadas al medio sobrevivirían. Cada 75 días, lo que equivale a unas 500 generaciones de E. coli, los investigadores congelan una parte de los cultivos para capturar una foto del proceso evolutivo. Analizando los genes de las bacterias en estos distintos momentos del proceso, pueden observar cómo están evolucionando, y comparar las 12 líneas entre sí para analizar si siguen los mismos caminos evolutivos o no. En total, en los casi 30 años del experimento se han sucedido más de 68.000 generaciones de bacterias, lo que equivale a más de un millón de años de evolución humana.

Y después de todo esto, el resultado es…

Durante los primeros miles de generaciones, los investigadores observaron que las bacterias seguían caminos al menos no totalmente separados. Los diferentes cultivos tendían a mostrar mutaciones diferentes, pero en los mismos genes. E incluso con las diferencias, todas mostraban un patrón común: las células se hacían más grandes, crecían más deprisa y aprovechaban mejor la glucosa. Esto parece un claro caso de evolución convergente.

Pero ¡oh, sorpresa! De repente, transcurridas unas 31.000 generaciones, una de las 12 líneas empezó a dejar de lado la glucosa y a comer citrato, otra fuente de carbono presente en el medio. Solo una de las 12 líneas. Dado que una característica de E. coli es la incapacidad de metabolizar el citrato, esta línea está evolucionando por el camino de convertirse en una nueva especie diferente. Y esto parece un claro caso de evolución no determinista.

Con todo esto, ¿qué opinan Lenski y sus colaboradores sobre el grado de determinismo de la evolución? Según su último estudio, esto: «nuestros resultados muestran que la adaptación a largo plazo a un ambiente constante puede ser un proceso más complejo y dinámico de lo que a menudo se asume».

Sí, sí, vuelvan a leer la frase, y la segunda vez les dirá lo mismo: nada. Una paráfrasis para decir que, en realidad, no se sabe. Ya les advertí de que aún no tenemos una respuesta definitiva sobre si Gould o Conway Morris, y por tanto sobre si sería posible que en otro planeta evolucionara una especie básicamente similar a la nuestra. Pero quiero dejarles otro ejemplo de un experimento natural que nos ha permitido observar cómo funciona la evolución. Ese experimento se llama Australia.

La idea, de la que también les hablé aquí, es del científico planetario Charley Lineweaver. Es lo que él llama «la falacia del planeta de los simios», o la idea popular de que, como decía Carl Sagan, en otros planetas habitados debe llegarse a un equivalente funcional del ser humano. Lineweaver pone como ejemplo su propio país, una gran isla separada del resto de los continentes desde hace unos 100 millones de años.

De este modo, Australia ha sido un experimento natural de evolución independiente durante millones de años. Y como decía Lineweaver, ¿qué es lo que ha surgido allí? Canguros. La aparición de los humanos en el gran bloque Eurasiafricano no ha interferido absolutamente de ninguna manera en la evolución australiana. Y sin embargo, allí la evolución no ha producido nada similar a los seres humanos. Si Australia fuera la única tierra seca de todo el planeta, no estaríamos aquí. Y por tanto, no hay evolución convergente; si los canguros tienen brazos y piernas como nosotros, es solo porque el antepasado común que compartimos con ellos ya los tenía.

Por todo lo anterior, los científicos no suelen arriesgarse a inventar aliens, a riesgo de ver su credibilidad dañada. Hay excepciones: en los años 70, Carl Sagan propuso un ecosistema modelo para un planeta joviano, un gigante gaseoso como Júpiter. Sagan imaginó varios linajes de seres voladores que controlarían su flotación a través de los distintos niveles de densidad de la atmósfera, formando una cadena alimentaria cuya base estaría sustentada por una especie de plancton atmosférico que se alimentaría de los nutrientes moleculares presentes en el gas. Así lo contaba Sagan en su mítica serie Cosmos:

Como resumen de todo lo contado aquí, mejor quédense con esta cita del gran maestro Sagan:

La biología es más parecida a la historia que a la física. Hay que conocer el pasado para comprender el presente. No hay predicciones en la biología, igual que no hay predicciones en la historia. La razón es la misma: ambas materias son todavía demasiado complicadas para nosotros. Aunque podemos comprendernos mejor comprendiendo otros casos.

A pesar de todo, si es extremadamente difícil aventurar cómo podría ser un alienígena, en cambio es más posible predecir cómo no podría ser. Como les contaba en la entrega anterior, no todo vale, y con esto podríamos arriesgarnos a construir una lista de reglas que debería cumplir un alienígena de ficción para ser mínimamente plausible. Vuelvan otro día y se lo cuento.

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¿Son plausibles los alienígenas de la ciencia ficción? (I)

23 de noviembre de 2017

En una ocasión ya conté aquí que ocurre algo muy curioso con la relación entre cine y ciencia. Mientras que múltiples expertos en mútiples webs suelen llevar las películas de ciencia ficción a la rueda de interrogatorios para destripar su plausibilidad científica y sacar a relucir sus errores, tanto los expertos como los errores suelen ceñirse a la física. En cambio, la biología suele olvidarse. Al fin y al cabo, como aún no tenemos la menor idea de cómo son los alienígenas –si es que existen–, todo vale. ¿No?

Pues no, no todo vale. De hecho, probablemente no valgan más cosas de las que valen. La biología tiene sus propias reglas. En último término, la biología es una aplicación de la física y la química, y aunque el mayor número de variables aumenta la cota de incertidumbre, está claro que hay cosas que no pueden ser de ninguna manera.

Por ejemplo, las críticas científicas de la saga Alien analizan los bocados relativos a las naves, el espacio, la presión, la gravedad y cosas por el estilo. Pero nunca he leído ninguna (aunque probablemente exista sin que yo la haya descubierto) que abra el siguiente y evidente melón: es enormemente cuestionable que un organismo pueda multiplicar su tamaño y peso de forma desmedida en horas o días; pero desde luego, es absolutamente imposible que lo haga sin alimentarse de la materia necesaria para ganar ese aumento de peso y volumen.

Alien: Covenant. Imagen de 20th Century Fox.

La materia no se crea ni se destruye; para que un ser vivo multiplique su peso por diez, necesita incorporar una cantidad de materia aún mayor, teniendo en cuenta que una gran parte de su alimento se excretará en forma de desechos o para mantener funciones básicas como la refrigeración (sudor). Conclusión: a no ser que se inflen simplemente con aire, ni un pulpo, ni un percebe ni un xenomorfo pueden crecer de la nada en unas horitas.

Plantear un alienígena plausible no es tarea fácil, dado que en efecto aún no conocemos ninguno. Pero son tantos los frentes a cubrir, el biofísico, el bioquímico, el bioenergético, el fisiológico, el ecológico o el evolutivo, que casi todo alienígena inventado corre el riesgo de hacer aguas por un lado u otro, incluso en aspectos tan aparentemente nimios como el que ya conté aquí a propósito de Chewbacca: dado que el folículo piloso y la glándula sudorípara son especializaciones de la piel mutuamente excluyentes, los animales peludos (salvo los caballos, un caso peculiar que también comenté) no sudan lo suficiente como para regular su temperatura, por lo que los wookies deberían pasarse toda la saga de Star Wars jadeando como los perros.

Ya, ya, es cierto que George Lucas nunca ha pretendido que Star Wars sea científicamente creíble. (Pero esperen: ¿no era este el mismo tipo que se inventó aquello de los midiclorianos en analogía con la teoría de la endosimbiosis para convertir la Fuerza en, según sus propias palabras, «una metáfora de una relación simbiótica que permite la existencia de vida»?)

Es más; incluso solucionar el problema del frío cubriendo a los alienígenas de una gruesa capa de pelo es cuando menos infundado. Hoy parece suficientemente demostrado que el pelo de los mamíferos y las plumas de las aves proceden evolutivamente de las escamas de los reptiles, y que los genes específicos para fabricar pelo ya existían en estos últimos antes de que engendraran las ramas que darían lugar a los otros dos grupos.

Por lo tanto, los mamíferos no inventaron realmente el material básico del pelo, sino que se limitaron a modificar algo que habían heredado de los reptiles para acomodarlo a sus necesidades (por decirlo de algún modo; entiéndase que la evolución no tiene propósitos ni intenciones); entre ellas, la protección térmica. Esto de aprovechar un invento de la evolución para otro fin diferente al original se conoce en biología como exaptación.

Pero los reptiles en los que surgió el material necesario para crear el pelo vivían en climas cálidos, por lo que originalmente este mecanismo no era un invento contra el frío. En resumen, es probable que una especie alienígena que ha evolucionado en un planeta helado no lleve pelo para abrigarse, sino algún otro tipo de ingenio evolutivo más específicamente adaptado a esa misión.

Recordando los alienígenas de casi cualquier película que nos venga a la mente, es inmediato que suelen fallar en un aspecto u otro, o en todos. Por ejemplo, todo ser complejo tiene una forma definida, ya que es una regla básica de la biología que la complejidad requiere un alto grado de especialización estructural. Así que no es posible cambiar de forma alegremente cada minuto o tomar el aspecto de otros organismos, salvo que seas algo tan poco inteligente como un moho mucilaginoso. Adiós a La cosa y a las múltiples versiones de La invasión de los ultracuerpos.

La cosa (versión de 1982). Imagen de Universal Pictures.

Tampoco existen los seres vivos aislados, ni como especies ni como individuos. En su día, el astrofísico Carl Sagan hizo un cálculo de cuántos monstruos del lago Ness podrían existir si existía alguno, aunque aplicó exclusivamente criterios de física de colisiones. Pero además todo organismo necesita lo que en biología se conoce como Población Mínima Viable, un número de ejemplares que permita la supervivencia de la especie con una diversidad genética suficiente como para perpetuarse sin acabar degenerando hasta la extinción. Y toda especie requiere un aporte de biomasa, así que un alienígena viable depende de un ecosistema que le sostiene.

Otro error frecuente es pasear a los alienígenas por el medio terrestre como si estuvieran en su casa. No se trata solo de la respiración de nuestra atmósfera, sino que la Tierra impone una multitud de condiciones ambientales que podrían resultar hostiles y hasta invivibles para una especie surgida en otro planeta diferente, desde nuestra gravedad hasta nuestros niveles de irradiación, o incluso las amenazas biológicas que nosotros hemos aprendido durante millones de años a mantener a raya.

Un ejemplo muy bien concebido de esto último eran los marcianos de H. G. Wells en La guerra de los mundos, que sucumbían a las bacterias terrestres al carecer de nuestra inmunidad. Wells era biólogo, así que ya hace un siglo predecía que el mayor riesgo para un marciano durante una invasión terrestre no serían los humanos, sino las infecciones.

La guerra de los mundos (versión de 2005). Imagen de Paramount Pictures / DreamWorks Pictures.

En cuanto a las presuntas bioquímicas alternativas propuestas a menudo en la ciencia ficción, a veces son pura fantasía sin el menor sustento científico. El ejemplo más clásico es el silicio como alternativa al carbono. Una regla básica de la vida es que empleamos materia para alimentar nuestros procesos vitales gracias a la energía almacenada en los enlaces químicos de esas sustancias. Como resultado del proceso, generamos compuestos degradados con un nivel energético menor; es una simple resta. Cuando los organismos terrestres consumimos compuestos orgánicos para alimentarnos, producimos agua y dióxido de carbono (CO2) como productos finales. Son los residuos oxidados de la actividad biológica.

El CO2 es un gas a temperatura ambiente, motivo por el cual lo evacuamos fácilmente. Pero aunque el silicio ofrezca una estructura atómica equiparable a la del carbono en sus posibilidades de formar enlaces, algunos de sus compuestos tienen propiedades químicas notablemente diferentes.

Por ejemplo, el dióxido de silicio (SiO2) es sólido; para entendernos, básicamente es arena. Su temperatura de fusión es de 1.713 ºC, y la de ebullición es de 2.950 ºC; nos pongamos como nos pongamos, temperaturas incompatibles con cualquier forma de vida. En la Tierra, muchos organismos emplean SiO2 precisamente por su dureza, como material de construcción o defensa contra depredadores. Pero una situación muy diferente sería producirlo como residuo metabólico, ya que sería muy difícil eliminarlo de forma constante y en grandes cantidades. ¿Imaginan cómo podríamos estar continuamente expulsando arena de nuestros pulmones?

Un alienígena basado en el silicio en el episodio ‘The Devil in the Dark’ de la serie ‘Star Trek’ (1967). Imagen de CBS Television Distribution.

En la próxima entrega seguiremos hablando de esta cuestión, entrando en otro de los clásicos de la ciencia ficción: los alienígenas con forma más o menos humana. ¿Es plausible que en un planeta muy diferente del nuestro evolucionen seres antropomorfos?

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Biología sintética y los ingenieros de Alien: ¿vuelven los ‘carros de los dioses’?

25 de junio de 2017

Aún no he tenido ocasión de ver el nuevo fascículo de la saga Alien. Los que aún tenemos polluelos estamos un poco limitados en nuestras salidas, así que más allá de lo puramente cinematográfico, todavía ignoro qué nuevos hilos aporta Alien: Covenant sobre la trama básica de la serie que comenzó a desvelarse en Prometheus, y que planteaba el argumento de una civilización alienígena autora de nuestra existencia, a la que se daba el nombre de «los ingenieros».

Uno de los ingenieros de ‘Prometheus’. Imagen de 20th Century Fox.

La idea de que podríamos ser las criaturas de algo superior es posiblemente tan antigua como el pensamiento humano, algo natural en una especie capaz de intentar comprenderse a sí misma. Para algunos académicos, es un ejemplo de lo que el biólogo evolutivo Stephen Jay Gould llamó exaptación, una característica que surge como subproducto de una adaptación favorable: nuestra capacidad cognitiva nos resulta útil para la supervivencia, pero también nos mete en camisas de once varas a la hora de tratar de explicar la naturaleza, incluido nuestro propio origen.

Así, para algunos expertos, ideas como Dios o los llamados antiguos astronautas tienen orígenes psicológicamente parecidos. Hay quienes en la misma línea añaden otros fenómenos, como las teorías de la conspiración o lo que se conoce entre sus adeptos como el Nuevo Orden Mundial: en todos los casos se supone la existencia de una inteligencia oculta que es responsable de las cosas que ocurren, las cuales ocurren con un propósito diseñado por esa inteligencia oculta.

Es curioso, porque la idea ha ido tomando diversas formas en función del estado del conocimiento humano en cada época y de lo que se denomina el Zeitgeist, el signo de los tiempos, o lo que la gente piensa en cada momento histórico. En tiempos antiguos era lo sobrenatural: los dioses o el Dios; más modernamente la ciencia introdujo el positivismo natural; y en el siglo XX hubo quienes trataron de crear una narrativa continua entre ambas formas de pensamiento: los antiguos astronautas, popularizados en los años 70 por autores como el suizo Erich von Däniken y sus «carros de los dioses», que para este autor y otros eran un fenómeno natural –alienígenas– interpretado por sus presuntos testigos como uno sobrenatural –dioses–.

Hay quienes han situado el origen de las ideas de von Däniken en fuentes muy dispares, desde la mitología de Cthulhu de H. P. Lovecraft y su escalofriante novela En las montañas de la locura (por cierto, mitos que el escritor inventó como simple ficción), hasta las especulaciones del mismísimo Carl Sagan sobre antiguos contactos alienígenas. También se acusó al autor suizo de haber plagiado las ideas de otros.

Pero naturalmente, la hipótesis de von Däniken es pseudociencia, no corroborable ni refutable por métodos científicos, y que por tanto puede perpetuarse en la mente de quienes creen en ello sin tener que rendirse jamás a ninguna evidencia contraria. Lo cual, entre otras cosas y unido a lo provocador de la idea, mantuvo un rentable nicho de mercado para su autor, con independencia de que él realmente creyera en ello. Otros también han encontrado su filón en argumentos similares, como el español J. J. Benítez.

Paralelamente, dentro del ámbito de la ciencia hay también una larga tradición en la propuesta de que la vida pudo llegar a la Tierra desde el espacio; se conoce como panspermia. De hecho, suele atribuirse al filósofo griego Anaxágoras la primera mención de este término, al que en el siglo XIX se le dio una definición más científica como la siembra de vida a través del universo mediante microbios presentes en cuerpos viajeros; por ejemplo, asteroides y cometas.

La panspermia ha tenido sus defensores más significados en dos astrónomos, el británico Fred Hoyle y su alumno, el ceilanés Chandra Wickramasinghe. El primero, ya fallecido, aportó valiosos hallazgos sobre los procesos físico-químicos en las estrellas, además de acuñar el término Big Bang, aunque fuera con una intención irónica hacia una teoría en la que no creía. Pero tanto Hoyle como Wickramasinghe se han distinguido por sus propuestas estrambóticas y contrarias al conocimiento científico, como el rechazo a la evolución biológica o la afirmación de que la llamada gripe española de 1918 y otras graves pandemias llegaron a la Tierra desde el espacio. Hoyle llegó a decir que la posibilidad de que surja una célula a partir de sus componentes básicos es como si un tornado barre una chatarrería y ensambla un Boeing 747.

Entre la comunidad científica, la panspermia como la definieron Hoyle y Wickramasinghe provoca ceños fruncidos, cuando no reacciones más airadas. Lo cierto es que no existe ningún indicio para pensar que un microbio pueda sobrevivir a un largo viaje espacial en una roca, ni siquiera en estados de latencia como las esporas. Por el contrario, en los últimos años se han encontrado pruebas de que ciertas moléculas orgánicas propias de la vida sí pueden hacer tales viajes, una versión más débil de la panspermia que sí cuenta con el apoyo de algunos científicos. Y que no solo es diferente, sino casi opuesta a lo defendido por Hoyle y Wickramasinghe, ya que para estos no puede surgir la vida a partir de componentes simples.

Hay una tercera modalidad de panspermia aún más arriesgada, que es la dirigida: la idea de que la vida en la Tierra ha sido deliberadamente sembrada. Así volvemos a los antiguos astronautas de von Däniken o los ingenieros de Prometheus. Lo curioso es que esta idea también pseudocientífica ha obtenido casi más interés por parte de algunos científicos que la panspermia de Hoyle y Wickramasinghe. Uno de sus proponentes más notables fue Francis Crick, el codescubridor de la doble hélice de ADN; aunque en su descargo debe aclararse que Crick publicó su hipótesis en 1973, antes de saberse que el ARN es capaz de replicarse por sí mismo sin la intervención de otras moléculas.

Ya he mencionado arriba que Sagan, sin proponérselo, inspiró a autores como von Däniken al especular sobre posibles antiguas visitas alienígenas a la Tierra. El astrofísico y divulgador fue devastadoramente crítico con las ideas del suizo, y sobre la hipótesis de Crick escribió: “aunque no sabemos de nada que rigurosamente excluya la idea de la panspermia dirigida, de igual modo no hay nada que la apoye fuertemente”. A pesar de lo que circula por internet, no hay ninguna prueba de que Sagan creyera en teorías de antiguos astronautas, y en cambio sí hay pruebas de lo contrario.

Lo más llamativo de todo esto es que, según conté ayer, hoy podemos encontrar científicos reputados como Adam Steltzner, ingeniero jefe del rover marciano Curiosity, reflexionando públicamente y sin rubor sobre ideas que no son otra cosa que panspermia dirigida, antiguos astronautas e ingenieros. Por supuesto que Steltzner no estaba sentando cátedra cuando lo dijo, pero tampoco era una charla de café, sino una conferencia anual en Washington dedicada a explorar las fronteras de la ciencia. Y Steltzner es un ejemplo, pero no el único. Los biólogos sintéticos trabajan bajo la premisa de que esta tecnología puede avanzar espectacularmente en la recreación de múltiples procesos naturales de la vida. Y como también conté ayer, algunos no son contrarios a la idea de que estos avances, tal vez conseguidos ya por civilizaciones más avanzadas, puedan propagarse a través del universo. Dos y dos son cuatro.

Cuando Elon Musk, el magnate de SpaceX que quiere llevarnos a Marte, afirma que muy probablemente seamos el resultado de una simulación informatizada de nuestros futuros descendientes, en el fondo no es más que una nueva versión digital de la panspermia dirigida. Una diferencia esencial entre gente como von Däniken y gente como Musk es que los segundos se ganan el respeto con sus progresos reales. Y con ello, están extendiendo ideas audaces que están calando entre la comunidad científica, aunque solo sea como ciencia-espectáculo.

No creo que a Ridley Scott, artífice de la saga Alien, le haya pasado por alto el hecho de que con sus ingenieros tal vez haya pinchado en una veta de renovada actualidad. Es difícil determinar cuáles son causas y cuáles efectos. Pero en fin, todo esto está bien en la medida en que favorece la reflexión, la discusión y la creación de historias para que pasemos un buen rato en el cine. Siempre que no olvidemos que a día de hoy no tenemos absolutamente ningún indicio de que realmente haya alguien más en el universo.

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¿Por qué invadir otro planeta, si se puede ‘teleinvadir’?

21 de junio de 2017

Dado que no tengo plan de escribir próximamente ninguna historia de ciencia ficción (mi Tulipanes de Marte era una novela con ciencia ficción, no de ciencia ficción), de vez en cuando dejo caer aquí alguna idea por si a alguien le apetece explorarla.

Tampoco pretendo colgarme ninguna medalla a la originalidad, dado que en general es difícil encontrar algo nuevo bajo el sol, o cualquier otra estrella bajo la cual haya alguien, si es que hay alguien bajo otra estrella. Imagino que ya se habrán escrito historias que no recuerdo o no conozco, y que plantean este enfoque. Pero en general, las ficciones sobre invasiones alienígenas se basan en la presencia física de los invasores en el territorio de los invadidos.

¿Por qué unos alienígenas sumamente avanzados iban a tomarse la molestia, poniendo en riesgo incluso sus propias vidas, de invadir ellos mismos?

Imagen de ‘Mars Attacks!’ (1996), de Tim Burton. Warner Bros.

Futurólogos como Ray Kurzweil pronostican un mañana en que los humanos cargaremos nuestras mentes en máquinas, llámense internet o la nube, y podremos alcanzar la inmortalidad prescindiendo de nuestros cuerpos biológicos. Descontando el hecho de que sería una inmortalidad insoportablemente aburrida, y de que los biólogos nos quedaríamos sin tarea, lo cierto es que hoy son muchos los investigadores en inteligencia artificial que trabajan inspirados por este horizonte. Así que sus razones tendrán.

Imaginemos una civilización que ha alcanzado semejante nivel de desarrollo. ¿No sería lógico que evitaran el riesgo de mancharse las manos (o sus apéndices equivalentes) con una invasión presencial, y que en su lugar teleinvadieran, sirviéndose de máquinas controladas a distancia o capaces de razonar y actuar de forma autónoma?

Una buena razón para ello aparecía ya en la novela que comenzó a popularizar el género en 1897. En La guerra de los mundos de H. G. Wells, los marcianos llegaban a la Tierra a bordo de sus naves, un esquema copiado después una y otra vez. La última versión para el cine, la que dirigió Spielberg en 2005, aportaba una interesante variación: las máquinas de guerra ya estaban presentes en la Tierra desde tiempos antiguos. Pero también en este caso, sus creadores se desplazaban hasta nuestro planeta para pilotarlas.

Como biólogo que era, Wells resolvió la historia con un desenlace científico genial para su época. Aunque el concepto de inmunidad venía circulando desde antiguo, no fue hasta finales del XIX cuando Pasteur y Koch le dieron forma moderna. Wells tiró de esta ciencia entonces innovadora para matar a sus marcianos por una infección de bacterias terrestres, contra las cuales los invasores no estaban inmunizados. La idea era enormemente avanzada en tiempos de Wells, y si hoy parece casi obvia, no olvidemos que prácticamente todas las ficciones actuales sobre alienígenas la pasan por alto (una razón más que hace biológicamente implausibles la mayoría de las películas de ciencia ficción).

Marciano moribundo en ‘La guerra de los mundos’ (2005). Imagen de Paramount Pictures.

Así, cualquier especie alienígena invasora preferiría evitar riesgos como el de servir de comida a una legión de microbios extraños y agresivos, lo que refuerza la opción de la teleinvasión. Pero hay una limitación para esta idea: la distancia a la que se puede teleinvadir.

Dado que la velocidad máxima de las transmisiones es la de la luz, una teleinvasión en tiempo real obligaría a los alienígenas a acercarse lo más posible a la Tierra. Ya a la distancia de la Luna, una transmisión de ida y vuelta requiere 2,6 segundos, un tiempo de reacción demasiado largo. Probablemente les interesaría mantenerse en una órbita lo suficientemente alejada para evitar una respuesta de la Tierra en forma de misiles.

Y lo mismo que sirve para una invasión alienígena, podría aplicarse a la visita humana a otros mundos. Precisamente esta telepresencia es el motivo de un artículo que hoy publica la revista Science Robotics, y cuyos autores proponen esta estrategia para explorar Marte. Naturalmente, esta ha sido hasta ahora la fórmula utilizada en todas las misiones marcianas. Pero el retraso en las comunicaciones entre la Tierra y su vecino, que oscila entre 5 y 40 minutos según las posiciones de ambos planetas en sus órbitas, impide que los controladores de la misión puedan operar los robots en tiempo real.

Los autores proponen situar un hábitat no en la superficie marciana, sino en la órbita, lo que reduciría los costes de la misión y los riesgos para sus tripulantes. Los astronautas de esta estación espacial marciana podrían controlar al mismo tiempo un gran número de robots en la superficie, que les ofrecerían visión y capacidad de acción inmediatas, casi como si ellos mismos estuvieran pisando Marte. Las posibilidades son casi infinitas, por ejemplo de cara a la ejecución de experimentos biológicos destinados a buscar rastros de vida pasada o presente. Los autores apuntan que ya hay un grupo en el Instituto Keck de Estudios Espaciales dedicado a evaluar la teleexploración de Marte.

Concepto para una exploración de Marte por telepresencia desde un hábitat en órbita. Imagen de NASA.

Claro que otra posibilidad, quizá más lejana en el futuro, es que estas máquinas puedan pensar por sí mismas sin necesidad de que nadie las controle a distancia. En el mismo número de Science Robotics se publica otro artículo que evalúa un software inteligente llamado AEGIS, instalado en el rover marciano Curiosity y que le ha permitido seleccionar de forma autónoma las rocas y suelos más interesantes para su estudio, con un 93% de precisión.

Pero esto es solo el principio. En un tercer artículo, dos científicos de la NASA reflexionan sobre cómo las futuras sondas espaciales inteligentes podrán trabajar sin intervención humana para la observación de la Tierra desde el espacio, para la exploración de otros mundos del Sistema Solar e incluso para viajar a otras estrellas. Escriben los investigadores:

El último desafío para los exploradores científicos robóticos sería visitar nuestro sistema solar vecino más próximo, Alfa Centauri (por ejemplo, Breakthrough Starshot). Para recorrer una distancia de más de 4 años luz, un explorador a este sistema probablemente se enfrentaría a una travesía de más de 60 años. A su llegada, la sonda tendría que operar de forma independiente durante años, incluso décadas, explorando múltiples planetas en el sistema. Las innovaciones actuales en Inteligencia Artificial están abriendo el camino para hacer realidad este tipo de autonomía.

Y eso no es todo. Hay un paso más en la telepresencia en otros planetas que aún es decididamente ciencia ficción, pero que hoy lo es un poco menos, dado que ya se ha colocado la primera piedra de lo que puede ser una tecnología futura casi impensable. Si les intriga saber de qué se trata, vuelvan mañana por aquí.

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Este es el gran error de Blade Runner (¿lo arreglarán en la secuela?)

05 de junio de 2017

Fui uno de los adoradores de Blade Runner desde el principio. He leído que inicialmente recibió críticas agridulces, y que su estreno no fue un bombazo en la taquilla, y que muchos se sumaron a los elogios después, cuando el fenómeno creció. Pero no presumo de ninguna cualidad como crítico de cine; simplemente, la vi por primera vez allá cuando solo tenía 15 años cumplidos, y entonces era muy raro encontrar una película de Hollywood tan definida por un espíritu y una estética de lo que por entonces llamábamos afterpunk (hoy postpunk). Era natural que muchos la convirtiéramos en un símbolo con el que decorar la carpeta y las paredes de nuestra habitación.

Pero unos años más tarde, cuando empecé a estudiar ciencias, descubrí que gran parte del peso de la trama de Blade Runner se asentaba sobre una premisa científicamente absurda. Les explico.

Imagen de Warner Bros.

Tanto la película como la novela original de Philip K. Dick (¿Sueñan los androides con ovejas eléctricas?) se basan en la existencia de humanos sintéticos, en el libro llamados simplemente androides. Según se cuenta, a Ridley Scott este término le parecía demasiado estereotipado. Uno de los dos guionistas preguntó a su hija, que estudiaba biología, y ella sugirió el nombre replicante, inspirado por la replicación de ADN cuando una célula se divide.

Ni en el libro ni en la película se explica claramente cómo se producen los androides/replicantes, pero queda claro que son de carne y hueso, indistinguibles de los humanos normales excepto por unos pocos rasgos: carecen de empatía, tienen habilidades especiales (agilidad, fuerza) y una longevidad de cuatro años. Sobre esto último hay una pequeña contradicción, ya que en la película se presentan dos ideas contrapuestas: en un momento se dice que la caducidad fue impuesta para evitar que llegaran a desarrollar capacidad emocional, mientras que en otro se cuenta que la corta vida de los replicantes es una limitación tecnológica a la que no se ha encontrado solución. Algo que, a su vez, no cuadra con el hecho de que Rachael fuera una replicante sin caducidad.

Pero vayamos a lo importante: la identificación de los replicantes. En el libro y la película, los blade runners recurren a una especie de polígrafo, un alambicado test psico-fisiológico llamado Voight-Kampff que revela si el sujeto muestra emociones o no.

En 1968, cuando Dick publicó la novela, el polígrafo era una técnica muy de actualidad, e incluso en EEUU ya había programas de televisión basados en su uso, como el que décadas después haría en España el periodista Julián Lago con aquella famosa frase: «no me conteste ahora, hágalo después de la publicidad». Gran parte de la trama de Blade Runner se asienta en el hecho de que el Voight-Kampff es un análisis largo, complicado y que requiere la colaboración del sujeto, lo que sustenta la tensión sobre la condición de replicante de Rachael y deja en duda la identidad del propio Deckard, una incógnita que ha sido motivo de discusión durante años.

La máquina del test Voight-Kampff. Imagen de Warner Bros.

Ahora, vayamos a la realidad. En 1968 la tecnología de ADN aún estaba naciendo. Por entonces no era generalmente conocida, y todavía era difícil prever sus futuras aplicaciones. Pero a comienzos de los 80, cuando se escribió el guión de la película, ya se había secuenciado el primer genoma completo, el del virus bacteriófago φX174, y la biología molecular era una tecnología en plena expansión.

En aquella época ya se sabía que una especie puede identificarse por su secuencia genética. Con los años esto ha llevado a la localización de fragmentos del genoma que sirven como un código de barras genético, con el que puede determinarse la especie a la que pertenece un organismo. Además, la evolución de la tecnología de lectura de ADN ha conducido a la fabricación de máquinas de secuenciación y amplificación cada vez más baratas, rápidas y pequeñas, casi portátiles.

Por otra parte, el progreso de la biología molecular no solo ha permitido modificar genomas a voluntad (como en los organismos transgénicos), sino también crear genomas artificiales de especies simples como bacterias. En ambos casos se marcan estos organismos introduciendo en sus genes unos fragmentos de ADN que actúan como códigos de barras sintéticos, y que pueden tomar la forma que uno desee: se puede codificar en ellos un mensaje, un nombre, un número de serie o cualquier otro tipo de marcaje. Los cultivos transgénicos llevan este tipo de marcas de identificación.

El absurdo es que la humanidad futura de Blade Runner ha alcanzado un nivel de desarrollo que les permite crear o manipular genomas para fabricar personas de carne y hueso con ciertas características finamente alteradas a voluntad; y sin embargo, no parece que nadie haya pensado en introducirles marcadores genéticos para poder identificarlos rápidamente con un sencillo test de ADN, algo que existe en la realidad desde el nacimiento de la edición y la manipulación genética.

De hecho, la idea de la marca física de fábrica sí está presente en la película, aunque no en formato genético. Cuando Deckard encuentra la escama de una serpiente sintética, descubre con un examen microscópico una identificación del fabricante que le llevará hasta el local de strip-tease donde trabaja la replicante Zhora. ¿Por qué una serpiente artificial lleva una marca de fábrica y los replicantes no, sobre todo teniendo en cuenta la vigilancia estricta a la que se les somete?

Pero ya entonces el marcaje genético era una posibilidad evidente, y era fácil imaginar que en una situación real sería un requisito en la creación de cualquier organismo genéticamente alterado. La identificación de los replicantes mediante el test de Voight-Kampff, en lugar de una prueba genética, ya era una idea claramente anacrónica en 1982. Habría bastado con arrancarles un pelo o tomarles una muestra del epitelio bucal con un bastoncillo.

Es más: incluso suponiendo que los fabricantes de replicantes decidieran por cualquier motivo no introducir marcas genéticas específicas en sus diseños, las propias técnicas de edición o síntesis genómica dejan ciertos rastros genéticos que también pueden detectarse, como secuencias bacterianas que actúan como dianas de corte o que están presentes en genes de resistencia a antibióticos. Bastaría un simple análisis rutinario con una máquina llamada PCR para detectar de inmediato a un replicante.

Ahora la pregunta es: ¿habrán pensado en esto los responsables del guión de Blade Runner 2049, la secuela que se estrenará el próximo octubre?

Como escribí aquí hace unos días a propósito de la película Sunshine, la ficción es ficción, y no debe descalificarse solo por sus errores científicos si todo lo demás funciona. Pero la ciencia ficción, si pretende llamarse así, debe actualizarse al estado del conocimiento científico y de las posibilidades tecnológicas de su época.

Hoy cada vez es más habitual, ya casi imprescindible, que cualquier producción seria de ciencia ficción busque la asesoría de científicos expertos. Sin embargo, como ya dejé protestado aquí, suele contarse con físicos e ingenieros, pero no con biólogos; como si hubiera que preocuparse por respetar todo eso de la gravedad, la relatividad y los agujeros negros, y en cambio cualquier ocurrencia que a uno se le antoje sobre las cosas vivas pudiera ser plausible (que, en la mayoría de los casos, no lo es).

En octubre les contaré si los guionistas han estado a la altura, porque un Blade Runner 2049 escrito hoy y que mantenga el test de Voight-Kampff (en el tráiler, al menos, no aparece) no sería retrofuturista; sería como continuar retratando a los tiranosaurios como se creía que eran hace 50 años.

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Una sonda de la NASA volará a través de la atmósfera del Sol

03 de junio de 2017

Sunshine, de Danny Boyle, es una de las películas de ciencia ficción más interesantes que he podido ver en lo que llevamos de siglo. Según parece, sus resultados en taquilla fueron más bien discretos, algo que no me corresponde analizar a mí sino a mis compañeros Carles y Juan Carlos.

Por lo que compete a este blog, puedo decir que Boyle y Alex Garland, autor de la historia, hicieron un trabajo concienzudo basándose en una asesoría científica amplia y experta, con participación de la NASA y del físico británico y estrella mediática Brian Cox, e incluso montando a los actores en vuelos de simulación de microgravedad. Y si no todo en la película es científicamente realista, no se trata de errores, sino de licencias creativas que se tomaron siendo plenamente conscientes de que se estaban apartando de la ciencia rigurosa.

Ilustración de la Parker Solar Probe. Imagen de NASA.

Sí, hubo científicos que escribieron criticando negativamente la película. A quienes nos dedicamos a esto nos gusta desentrañar cuánto hay de ciencia real y cuánto de vengayá en las películas del género. Pero una cosa es aprovechar estas licencias argumentales como herramienta de divulgación, y otra basarse en ellas para descalificar una película como si se hubiera cometido una especie de afrenta. Toda época ha tenido sus inquisidores.

Toda peli de ciencia ficción encuentra su eficacia sabiendo hasta dónde estirar la ciencia; y si hay que romperla para ir un poco más allá porque la historia lo pide, pues se rompe y no pasa nada: la ciencia no es una religión, y la ficción es ficción porque es ficción. Incluso una joya tan elogiada como 2001: Una odisea del espacio se basa en una idea hoy indefendible por criterios científicos, la existencia de inteligencias extraterrestres casi supremas, ese rollo que en Prometheus llamaban «los ingenieros». Y qué decir de toda película basada en los viajes en el tiempo.

Para quienes no la hayan visto, les resumo el argumento de Sunshine en una frase y sin spoilers: el Sol se está apagando debido a un accidente natural que en la película no se menciona, pero que sí se explica científicamente en el guión original (para los curiosos, una colisión con una Q-ball), y una nave tripulada debe viajar hasta allí para reactivarlo mediante una megaexplosión nuclear, después del fracaso de una misión anterior que desapareció sin dejar rastro.

El acierto de Sunshine, en mi opinión, está en desarrollar la quiebra psicológica de los personajes amenazados por un monstruo tan poderoso como inusual: el Sol, normalmente un elemento benéfico e imprescindible para la vida. Darle al Sol el papel del malo es un hallazgo comparable al de poner al asesino en el cuerpo de un niño; ignoro a quién se le ocurrió esto por primera vez, pero Chicho Ibáñez Serrador lo hizo magistralmente en Quién puede matar a un niño. Una película que, por cierto, también exploraba sabiamente el terror a pleno sol. En Sunshine los personajes se defienden contra un enemigo que puede liquidarlos o enloquecerlos hasta que se liquiden unos a otros, y al que jamás podrán matar ni vencer.

Comparación a escala del tamaño aparente del Sol desde la Tierra (derecha) y desde la órbita de la Parker Solar Probe (izquierda). Imagen de Wikipedia.

Me ha venido el recuerdo de Sunshine con ocasión de una rueda de prensa celebrada esta semana en la que la NASA ha presentado una misión que lanzará en 2018, y que se acercará al Sol como jamás lo ha hecho antes ningún artefacto de fabricación humana. Faltando el elemento humano, la Parker Solar Probe (bautizada en homenaje al astrofísico Eugene Parker, descubridor del viento solar y que, en contra de la costumbre en estos casos, aún vive) enfrentará sus circuitos a los mismos peligros que amenazaban a la tripulación del Icarus II en la película.

Parker se acercará a unos seis millones de kilómetros del Sol. Puede que esto no parezca demasiado si consideramos que nuestra estrella tiene un diámetro de 1,4 millones de kilómetros, pero la cosa cambia si tenemos en cuenta que Mercurio se encuentra a 58 millones de kilómetros del Sol, casi diez veces más lejos de lo que la sonda se aproximará. De hecho, Parker volará atravesando la corona, la parte exterior de la atmósfera solar. El gráfico de la derecha muestra el tamaño aparente del Sol desde la Tierra, comparado con el que verá la sonda.

Trayectoria orbital prevista para la Parker Solar Probe. Imagen de NASA.

Para soportar una temperatura de 1.377 ºC, con una intensidad solar 520 veces superior a la que existe en la Tierra, Parker esconderá sus instrumentos detrás de una sombrilla de 11,5 centímetros de grosor fabricada con carbono reforzado con fibra de carbono, el mismo material que protegía a los shuttles de la NASA durante la reentrada en la atmósfera. Eso sí, energía solar no le faltará.

La misión se lanzará el 31 de julio de 2018, pero durante seis años se dedicará a sobrevolar Venus. Deberemos esperar hasta el 19 de diciembre de 2024 para su primera aproximación al Sol. Parker conseguirá además otro récord, el del objeto de fabricación humana más rápido de la historia: durante su recorrido alrededor del Sol, su velocidad alcanzará los 700.000 km/h.

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Los biólogos también queremos alienígenas creíbles

15 de enero de 2017

Cuando ayer mencionaba la saga Alien/Prometheus, se me ocurrió pensar que algunos de los autores de ciencia ficción más celebrados han tenido o tienen formación científica. El cine del género, en cambio, y salvando los casos de adaptaciones de libros, suele tirar de guionistas que generalmente no tienen por qué contar con amplios conocimientos de ciencia. Y sin embargo, cada vez es más frecuente que los directores recurran a la asesoría experta para fundamentar sus películas en ciencia real. Ejemplos recientes son Interstellar, The Martian, The Arrival (La llegada) o Ex Machina.

Un xenomorfo de la saga Alien. Imagen de 20th Century Fox.

Hay una aclaración que suelo hacer a menudo cuando la ciencia ficción salta en una conversación y alguien defiende que la ciencia ficción es fantasía y que, por tanto, todo es posible. Mi aclaración no es mía, sino del maestro Ray Bradbury; quien, por otra parte, decía haber escrito solo una obra de ciencia ficción, Fahrenheit 451. Bradbury distinguía entre ciencia ficción como el arte de lo posible, y fantasía como el arte de lo imposible. Esto tiene un significado claro: según Bradbury, y yo lo secundo, para que una obra sea considerada de ciencia ficción, lo que no sea ficción debe ser ciencia; es decir, que la ficción toma el relevo allí donde la ciencia no llega, pero podría llegar algún día.

Por ejemplo, e insisto en algo incluso sabiendo que no es popular e irrita a muchos: Star Wars no es ciencia ficción sino fantasía, como Harry Potter o El señor de los anillos, dado que la ciencia no aplica en la parte que no es estrictamente ficción. Creo que sobran los ejemplos cuando ni asoman cosas como trajes presurizados, microgravedad o rozamiento de reentrada atmosférica.

Pero se me ocurrió pensar también que hay algo curioso: cuando directores y guionistas consultan con científicos, suelen hacerlo con físicos o ingenieros. En cambio, ¿quién se acuerda de la biología? En el caso de Ex Machina, y como conté en un reportaje, se recurrió a la asesoría del genetista evolutivo Adam Rutherford. Y por supuesto, la saga Parque Jurásico ha contado con el apoyo del paleontólogo Jack Horner.

Pero me da en la nariz que en las películas sobre alienígenas aún no es costumbre buscar el consejo de expertos para retratar seres plausibles. Es cierto que en Alien/Prometheus se ha volcado un esfuerzo por dibujar un diseño fino de la biología de los xenomorfos, incluyendo un complejo ciclo vital. Y dado que tampoco soy un megafriki de la ciencia ficción, no estoy familiarizado con los videojuegos, los cómics y las novelas relacionadas con la saga, fuentes en las que suelen detallarse aspectos que no se desvelan explícitamente en las películas.

Pero sí tengo en casa y he visto muchas veces todos los episodios de la saga, y aún me pregunto cómo se resuelven ciertos aspectos; para empezar, ¿qué comen? ¿Cómo consiguen períodos de latencia tan largos en estado húmedo? ¿Cómo pueden hibridar con los organismos en los que se incuban? ¿Es su construcción anatómica compatible con una gravedad ligera como la de LV-426, y con otra más pesada como la terrestre (que suponemos artificialmente creada en las naves)? ¿Son compatibles la alta calidad y la alta cantidad de descendencia con la antigua teoría de selección r/K? Y todo eso incluso aceptando el fluido interno ácido.

Si hay entre ustedes algún megafan de la saga que tenga respuestas, lo agradeceré. Lo mismo que si conocen ejemplos de alienígenas biológicamente plausibles en el cine que se me hayan escapado. Como he dicho, no soy un experto en el género.

Pero tengan en cuenta que retratar alienígenas científicamente consistentes no es fácil. Hay que tirar de muchas disciplinas: genética, biología evolutiva, bioquímica, ecología, física anatómica, fisiología… Incluso la fisiología humana: ¿cómo es posible que los infectados por el Chestburster (el bicho que sale de dentro) se encuentren perfectamente y no tengan al menos dificultades respiratorias, cuando llevan dentro un cuerpo extraño que claramente está robando espacio a sus pulmones?

Recientemente me he topado con un caso de biología evolutiva (terrestre, claro) que explica cómo los organismos no pueden ser cualquier cosa, ni todo a la vez, sino que están limitados por una serie de factores fisiológicos, ecológicos y evolutivos. Un equipo de investigadores de la Universidad Rockefeller de Nueva York ha desentrañado las señales moleculares que en el embrión deciden si las células de la piel se dedican a la producción de sudor (glándulas sudoríparas) o de pelo (folículos pilosos).

Ambas cosas son mutuamente incompatibles: donde hay glándula sudorípara, no hay folículo piloso. Por eso los primates, con pelo menos denso, somos los seres más sudorosos del mundo (exceptuando, curiosamente, los caballos); y los campeones del sudor somos los humanos, que hemos perdido el vello en la mayor parte de nuestro cuerpo. Pero se supone que el pelo ayuda a la evaporación del sudor, y esto es especialmente útil en lugares como las axilas o los genitales, donde hay comunidades microbianas causantes del mal olor.

Esta evaporación es la que cumple la función crucial del sudor: enfriar el cuerpo cuando se calienta en exceso. Los mamíferos que no sudan tanto como nosotros deben recurrir a otros sistemas, como el jadeo. Pero como este mecanismo no es tan eficiente como el nuestro, el resultado es que los humanos somos corredores de fondo, mientras que otros mamíferos nos superan en velocidad, pero no en resistencia. Curiosamente, una vez más, con la excepción de los caballos, de los que hablaré más abajo.

Así me lo explicaba la directora del estudio publicado en Science, Elaine Fuchs: «La mayoría de los mamíferos necesitan un grueso abrigo de pelo para calentarse y como protección física. Aunque pueden correr más rápido, sus distancias son menores que las de los humanos dotados del sudor, y deben confinarse a ciertos climas. Los humanos abandonamos el grueso abrigo de pelo para tener glándulas sudoríparas; necesitamos abrigos en invierno, pero podemos correr maratones y sobrevivir en climas más extremos gracias a nuestra capacidad de sudar».

Claro que a otros mamíferos también les resultaría ventajoso poder correr distancias mayores, para perseguir a sus presas o huir de sus depredadores. ¿Por qué nosotros hemos podido explotar extensivamente el fantástico mecanismo de aire acondicionado corporal que es el sudor, y no así otros animales? La respuesta es asombrosa: nosotros inventamos la ropa. «Si otros mamíferos no necesitaran sus gruesos abrigos para calentarse en tiempos fríos y como protección, ¡también podrían beneficiarse de las glándulas sudoríparas!», dice Fuchs.

Ventajas como esta son el resultado de la evolución. Según Fuchs, en las especializaciones del tegumento, la piel, «ha habido quizá más prueba y error que en ningún otro órgano o tejido». Otros animales tienen sus propias soluciones a sus propias necesidades, como las plumas o las escamas, pero resulta fascinante que «los apéndices de nuestra piel tienen raíces evolutivas similares a los dentículos y las alas de la mosca de la fruta; cada estructura es útil para el animal que la tiene, y cambiar a una estructura distinta ha tenido una ventaja durante la evolución», me cuenta la investigadora.

Es más: Fuchs cita un maravilloso ejemplo de evolución en acción. «Hay una mutación puntual espontánea en un gen que resulta en un mayor número de glándulas sudoríparas, y que ha ido extendiéndose en la población humana en zonas cálidas y húmedas del sureste de Asia durante los últimos 30.000 años».

Chewbacca. Imagen de 20th Century Fox.

Un caso interesante es el de los caballos. De acuerdo a la hipótesis de Fuchs, estos animales no han perdido el pelo porque lo necesitan para protegerse del frío y del entorno, pero sí han combinado ambas especializaciones de la piel de los mamíferos para poder sudar y así correr largas distancias. ¿Cómo lo han hecho? Todo apunta a que los responsables somos nosotros: los humanos domesticamos los caballos hace miles de años, y probablemente hayamos ido seleccionando artificialmente las variedades más resistentes a la carrera; aquellas con más capacidad de sudar.

Cuento todo esto para llegar a una conclusión: cuando inventamos seres de ficción, como los alienígenas, debemos tener en cuenta cómo la evolución puede haberlos dotado de los rasgos que proponemos; incluso detalles tan aparentemente nimios como el pelo o el sudor tienen que basarse en ciencia real. Lo cual me trae a la mente un ejemplo: Chewbacca y su raza, los wookiees. Con todo ese pelo es muy improbable que puedan sudar, así que deberían jadear como los perros. Es decir, si queremos que los aliens sean biológicamente creíbles.

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Star Wars, psicopatología en una galaxia muy, muy lejana

30 de diciembre de 2016

Imagino que hay que tener el sesgo mental de quien dedica la mayor parte de su tiempo a las cosas de la ciencia para apreciar esta paradoja: ¿cómo una saga de películas empeñada en desgranar una tan meticulosa coherencia argumental puede caer al mismo tiempo en una tan monstruosa incoherencia con la realidad?

Kylo Ren en Star Wars Episodio VII. Imagen de 20th Century Fox.

Ya, ya. Que sí, que todos conocemos el propósito declarado de George Lucas desde el comienzo de la serie en ignorar deliberadamente y por completo las leyes científicas. Pero veámoslo de este modo: no son «las leyes científicas». Es simplemente la realidad; pero como la del espacio es una realidad que no experimentamos a diario, lo etiquetamos como «las leyes científicas» y lo dejamos aparte, como una preocupación de empollones puntillosos.

Dicho de otro modo: imaginemos que, en una película, una persona cae al vacío desde el piso 65 y queda ilesa, sacudiéndose el polvo de la camisa al levantarse del suelo. No lo admitiríamos ni en una de James Bond. Nadie piensa en leyes científicas, sino en un simple absurdo argumental. Pero lo que está en juego es la gravedad, la misma que en Star Wars sí nos parece lícito saltarse a la torera constantemente sin que nadie se mese los cabellos.

Y sabiendo todo esto, no dejamos de mirar y remirar la ciencia o la anticiencia de la saga, con mucho más de lo segundo que de lo primero. En una entrevista publicada hace unos años por la Agencia Sinc y firmada por Marta Palomo, el escritor, editor y profesor de la Universitat Politècnica de Catalunya Miquel Barceló ponía como ejemplo la secuencia del Halcón Milenario en el campo de asteroides en El imperio contraataca, que contiene 14 errores científicos en menos de dos minutos.

Como otros periodistas de ciencia, yo también he escrito al menos un par de reportajes sobre la ciencia y anticiencia de Star Wars, aquí y aquí, además de comentar aquí el año pasado, con el estreno de El despertar de la Fuerza, cómo un intento de enredar el guión en una jerigonza científica a propósito de los cascos de los Stormtroopers había salido como tiro por la culata.

Y es que a pesar de todo, Star Wars nos encanta. En contra de lo que podría parecer, no solo la ciencia ficción sesuda y rigurosa inspira a los científicos, sino que también se dejan seducir por el universo de Lucas: en este artículo, la ingeniera de la NASA Holly Griffith contaba cómo fue la figura de la princesa Leia la que inspiró su elección profesional. Los profesores de ciencias, desde la enseñanza secundaria a la universidad, encuentran en sus episodios una manera amena y divulgativa de ilustrar principios científicos.

Pero cuando se habla de la ciencia de Star Wars, siempre se piensa en física e ingeniería. Y sin embargo, no solo físicos e ingenieros han recurrido a la saga en sus publicaciones profesionales. Con el triste adiós a Carrie Fisher y el estreno de la (magnífica, para mi gusto) Rogue One, he reunido esta pequeña lista de cinco estudios o artículos que tiran del material de Star Wars en un contexto más insospechado, el de la psicología y la psiquiatría.

1. Star Wars como mito: ¿una cuarta esperanza? (Psychoanalytic Review, 1987)

En 1987, con la primera trilogía de Star Wars ya completada y sin la segunda aún en el horizonte, los psicólogos Lucia Villela-Minnerly y Richard Markin publicaban un artículo en el que interpretaban la historia de Star Wars como una versión del mito de Edipo.

2. ¿Sufre Anakin Skywalker un trastorno límite de la personalidad? (Psychiatry Research, 2011)

Psiquiatras del Hospital de la Universidad de Toulouse (Francia) defienden que Anakin Skywalker/Darth Vader cumple seis de los nueve criterios de diagnóstico de trastorno límite de la personalidad. «Presenta impulsividad y dificultades para controlar su ira, alternando entre idealización y devaluación (de sus mentores Jedis). Con un miedo permanente a perder a su mujer, hace esfuerzos frenéticos para evitar su abandono y va tan lejos como para traicionar a sus antiguos compañeros Jedis». Los autores sugieren que este ejemplo puede servir para explicar los síntomas de este trastorno, y que este rasgo de Anakin «puede en parte explicar el éxito comercial de estas películas entre los adolescentes».

3. La ilusión de la introducción de Star Wars (i-Perception, 2015)

El psicólogo Arthur Shapiro, de la Universidad Americana de Washington (EEUU), ha creado una versión alternativa de la famosa Ilusión de la Torre Inclinada. Esta última, descubierta por investigadores de la Universidad McGill de Canadá y distinguida en 2007 con el premio a la mejor ilusión del año, consiste en que el ojo ve distinta inclinación en dos imágenes idénticas de la Torre de Pisa situadas lado a lado. Shapiro demuestra una ilusión óptica similar con los famosos textos volantes que aparecen al comienzo de todas las películas de Star Wars.

Ilusión de la Torre Inclinada. Imagen de Kingdom, Yoonessi & Gheorghiu.

La ilusión de la introducción de Star Wars. Imagen de Shapiro / i-Perception.

4. Psicopatología en una galaxia muy, muy lejana (Academic Psychiatry, 2015, artículos uno y dos)

En diciembre de 2015, los psiquiatras Susan Hatters-Friedman (Universidad de Auckland, Nueva Zelanda) y Ryan Hall (Universidad de Florida Central, EEUU) analizaban en dos artículos consecutivos lo que definían como «un vasto conjunto» de psicopatologías en los personajes de Star Wars, tanto en los buenos como en los malos. En el Lado Oscuro destacaban la presencia de «rasgos de personalidad límite y narcisista, psicopatía, trastorno por estrés postraumático, riesgo de violencia hacia la pareja, fases de desarrollo y, por supuesto, conflictos edípicos». Pero los héroes también tienen lo suyo: «histrionismo, trastorno obsesivo-compulsivo y rasgos de personalidad dependiente, trastornos psiquiátricos perinatales, esquizofrenia prodrómica, seudodemencia, lesiones del lóbulo frontal, juego patológico e incluso fingimiento de enfermedad».

5. ¿Puede Kylo Ren redimirse? Nuevas posibles lecciones de Star Wars Episodio VII (Academic Psychiatry, 2016)

Anthony Guerrero (Universidad de Hawái, EEUU) y Maria Jasmin Jamora (Fundación de la Piel y el Cáncer, Manila, Filipinas) se preguntan si en episodios sucesivos habrá posibilidad de redención para el villano Kylo Ren después de matar a su padre Han Solo, tal como Darth Vader logró redimirse en El retorno del Jedi. Los dos expertos reflexionan sobre el caso como ejemplo para psiquiatras y educadores a la hora de afrontar el tratamiento de personas que hayan caído en el Lado Oscuro, sobre todo aquellas que cometen actos de violencia contra su propia familia. Sin embargo, hay un problema: en el artículo, publicado el pasado agosto, los autores sugerían que un factor crucial para la redención de Kylo Ren podía ser su madre. Pero por desgracia, Leia ya no podrá estar presente en el Episodio IX.

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Feliz cumpleaños, Roy Batty, víctima de la singularidad biológica

09 de enero de 2016

Es imperdonable que hasta ahora se me haya escapado la coincidencia entre el cumpleaños de Roy Batty (Nexus-6) y los de Stephen Hawking, David Bowie, Elvis Presley y Alfred Russell Wallace; teniendo en cuenta, como vínculo personal con esta fecha, que un servidor también cayó sobre el mundo un 8 de enero.

Roy Batty, lágrimas en la lluvia. Imagen de Warner Bros.

Todo fan de la que para muchos es la mejor película de Ridley Scott (eufemismo para enmascarar que lo es para mí, tal vez junto con Alien) sabe que el propio Rutger Hauer reescribió el texto que Roy Batty debía recitar en esa secuencia final como himno a su propia muerte. Al hacerlo simplificó un original demasiado pomposo y añadió la frase más conocida e inmortal de aquel discurso, la de las lágrimas en la lluvia. También de su cosecha son las referencias de jerga: ni los Rayos C ni la Puerta de Tannhauser corresponden a ningún concepto físico o astronómico real; y que yo sepa, tampoco el actor holandés ha explicado nunca en qué se inspiró para elegir esos términos (más allá de la ópera de Wagner).

Pero la Puerta de Tannhauser y el monólogo del replicante no solo se han convertido en iconos de la cultura pop repetidos después en otras películas, cómics y videojuegos. Los propios científicos, a menudo criados a los pechos de la ficción, han rendido sus propios homenajes personales. Curiosamente, la prédica de Batty aparece en un par de centenares de estudios académicos y tesis doctorales; en muchos casos como simple cita de inspiración.

Pocos discutirían que Blade Runner reúne una amplia gama de argumentos para configurar una obra maestra extrañamente abierta, viva y palpitante; no hay muchos casos más en los que se hayan presentado tantas versiones alternativas y se haya debatido tanto sobre el significado de algunos de sus argumentos, hasta tal punto que incluso la identidad del principal personaje –Rick Deckard– está en entredicho; y esto es especialmente relevante porque determina hasta qué punto el héroe acaba villanizado en la misma medida en la que el villano resulta finalmente heroico.

Pero dado que este es un blog de ciencia, desde el punto de vista científico se podría decir que Blade Runner forma parte de un motivo argumental en el que Scott ha dado lo mejor de su carrera, no siempre regular. Suele decirse que la reflexión sobre la inteligencia artificial forma un hilo conductor en parte de la filmografía de Scott, incluyendo Blade Runner, Alien o Prometheus. Pero desde el punto de vista de un biólogo, esta cuestión tendría un enfoque alternativo: no es la inteligencia artificial; es la inteligencia que surge de forma natural como consecuencia del desarrollo de la biología sintética y la biónica.

Tanto en Blade Runner como en Alien y Prometheus se ha alcanzado el nivel tecnológico necesario para crear seres vivos sintéticos que no son robots, dado que tienen al menos una parte esencial biológica o biónica. De hecho, en Blade Runner son tan indistinguibles de los humanos reales que se requiere un dispositivo de análisis psico-fisiológico llamado Voight-Kampff para descubrir su verdadera naturaleza.

En biología estamos aún muy lejos de alcanzar semejantes cotas de desarrollo, pero podríamos adivinar que existen dos líneas de investigación destinadas a confluir en un punto intermedio. Por un lado, la biología sintética trata de construir seres elementales a partir de los bloques fundamentales de la vida, tales como macromoléculas u orgánulos. Una vez conseguida la célula, el siguiente hito sería el tejido, después el órgano, el sistema y el ser completo. Esta sería una línea de progreso de abajo arriba, que busca construir la complejidad desde lo simple. Pero en el extremo contrario existe otra dirección de arriba abajo que pretende reemplazar nuestra biología original por componentes biónicos o biológicos sintéticos; es decir, órganos o miembros creados por procedimientos artificiales, ya sea a partir de componentes vivos, de materia inerte o de una mezcla de ambos.

Los futuristas como Ray Kurzweil teorizan sobre el concepto de singularidad tecnológica, un posible momento futuro en el que la inteligencia artificial escapará a nuestro control al ser capaz de crear un circuito propio y retroalimentado de creación y mejora sin intervención humana. De la misma manera podríamos plantear la posibilidad de una singularidad biológica: sería el momento en el que los enfoques arriba-abajo y abajo-arriba de la biología sintética llegarían a encontrarse. Es decir, cuando un ser creado artificialmente fuera indistinguible de otro de origen natural profundamente modificado por procedimientos de ingeniería biológica.

Este es, en cierto modo, el dilema que plantea Blade Runner sobre el significado de nuestra humanidad: una vez alcanzada esa singularidad biológica, se borra la frontera entre lo que es realmente un ser humano y lo que no lo es. En una civilización que domina la biología sintética, los Nexus-6 son tan humanos como nosotros; Roy Batty es una víctima, y Deckard es el villano que se aprovecha de esa victimización. La misma situación se ha repetido históricamente cuando se trata de los otros: diferentes razas, procedencias, culturas o capacidades físicas o mentales. No cabe duda de que aún está muy lejano el día en que llegue esta singularidad biológica. Pero no está mal que vayamos pensando en ello.

Les dejo con la secuencia. Y frente a los puristas de las versiones originales, casi la mitad de este homenaje debería ir al gran Constantino Romero.

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El despertar de la Fuerza, sin ciencia ni política (por fin)

26 de diciembre de 2015

El despertar de la Fuerza me ha devuelto a mi infancia en 1977. No más mociones de censura al canciller, plenos del Senado de la República ni franquicias de la Federación de Comercio; todos aquellos engendros pergeñados por George Lucas que habían hecho de Star Wars un equivalente a lo que ocurriría si a Indiana Jones le diera de repente por dejarse en casa el revólver y el látigo, contratar a un par de postdocs y a un equipo de becarios, hacer cola en el Ayuntamiento para solicitar los permisos, cuadricular el yacimiento, excavar con pincel y finalmente sentarse a escribir un paper para la revista Science.

Imagen de Walt Disney Studios Motion Pictures.

Quien busque política soporífera puede incluso meterse una sobredosis de ella sin necesidad de acudir al cine; no hace falta que explique más. Y quienes buscamos ciencia, la buscamos en otro lugar. El despertar de la Fuerza es aventura, espectáculo, y punto, como lo fueron las tres películas originales.

Tampoco en esta nueva visión de J. J. Abrams hay la más mínima concesión a los midiclorianos, esa aberración nacida de un fenómeno clásico; digamos que uno inventa, por ejemplo, algo como los Teletubbies, un grupo de muñecos de felpa destinados a hacer reír a los bebés. De repente acaece que los Teletubbies se convierten en un éxito mundial, y entonces la borrachera de éxito le provoca a uno un complejo de trascendencia que le lleva a declarar que en realidad los Teletubbies son una metáfora de la sociedad contemporánea en la cual los distintos colores de los muñecos son un reflejo de la polifonía del relato social y blablablá.

En el caso de la trilogía-precuela, Lucas decidió ponerse estupendo al convertir el origen de la Fuerza en «una metáfora de una relación simbiótica que permite la existencia de vida», como conté en un reportaje reciente. Alguien debió de hablarle un día de las mitocondrias, los orgánulos celulares encargados de la producción de energía, y de la teoría endosimbiótica enunciada por Lynn Margulis, y con todo esto a Lucas le entró ese complejo de trascendencia metafórica por el cual decidió hacer de la Fuerza una especie de reflejo de la evolución biológica.

Tal vez alguien piense que un (ex)científico, biólogo, debería aplaudir este intento de Lucas de hacer de Star Wars algo más próximo a la ciencia. Pero al menos en mi caso, no es así. A cada uno lo suyo: puede ser divertido buscarle los tres pies al gato mediante el ejercicio de comparar los argumentos de Star Wars con lo que la ciencia sabe o no sabe, pero la fantasía es la fantasía y la aventura es la aventura; o como bien decía Hemingway cuando el éxito de El viejo y el mar llenó su agenda de periodistas preguntándole por metáforas, «el viejo es el viejo, el pez es el pez y el mar es el mar».

Ray Bradbury solía decir que la ciencia ficción es «el arte de lo posible». El maestro sostenía que Fahrenheit 451 era su única obra de este género, ya que planteaba un escenario prospectivo plausible, mientras que Crónicas Marcianas era una novela (o colección de relatos) de fantasía. Es decir, que su narración de las sucesivas expediciones de exploradores y colonos a Marte no pretendía parecer de ninguna manera algo coherente con la realidad presente o futura, sino que era un mero producto de la imaginación. Star Wars no es ciencia ficción, ni pretendió serlo, ni debería serlo. Sus naves viajan a la velocidad de la luz; de hecho, es la propia luz la que no viaja a la velocidad de la luz, ya que podemos ver cómo los haces de rayos láser avanzan a través del espacio.

En realidad, es precisamente cuando el guionista siente de pronto la tentación de hacerse el científico cuando nos hace torcer las cejas. En una secuencia de El despertar de la Fuerza, Rey trata de reparar el Halcón Milenario, advirtiendo a Finn del riesgo de un escape de gas venenoso. Cuando los soldados de asalto están a punto de invadir la nave, ambos deciden repeler el ataque dejando escapar el gas. Y dice Finn: «los cascos de los soldados pueden filtrar el humo, pero no las toxinas».

¿?

Venga ya, Finn. Las toxinas son sustancias venenosas producidas por los organismos vivos. Los gases venenosos como el cloro, el sarín o el gas mostaza, no contienen toxinas. Sí el gas pimienta, ya que su ingrediente activo, la capsaicina, se extrae de las guindillas o chiles. ¿Es que el Halcón Milenario funciona a base de guindillas? ¿Y por qué el casco de los soldados de asalto puede filtrar «el humo» incluyendo, es de suponer, moléculas pequeñas como el monóxido de carbono o los óxidos de nitrógeno y azufre, y en cambio deja pasar moléculas orgánicas muy grandes como suelen ser las toxinas?

En resumen, dejemos a Star Wars en el reino de la fantasía, donde todo lo sobrenatural es posible. Aunque, en realidad, lo verdaderamente sobrenatural en El despertar de la fuerza es algo que requiere una explicación urgente: ¿Cómo es posible que Max von Sydow tenga ahora exactamente el mismo aspecto que hace 42 años en El exorcista? ¿Acaso aprovechó aquella ocasión para firmar un pacto con el diablo?

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