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Inclinaos ante vuestro nuevo amo: Mario, el fontanero

Esta semana ha brotado en los medios una noticia sobre tecnología que se ha tratado con la misma ligereza que la presentación de un nuevo iPhone o una impresora 3D, y que, sin embargo, a mí me ha parecido de lo más espeluznante.

Antes de explicarlo, un poco de contexto: el día 11 de este mes, un grupo de científicos y tecnólogos publicaba una carta abierta en la web del Future of Life Institute (FLI), una organización sin ánimo de lucro dedicada a reflexionar e investigar sobre los retos que el futuro plantea a la humanidad, especialmente la inteligencia artificial (IA). En el documento, los expertos advierten de los riesgos de la IA si las investigaciones no se orientan específicamente a la consecución de objetivos beneficiosos, como la erradicación de la enfermedad y la pobreza.

Uno de los firmantes de la carta es el astrofísico Stephen Hawking, miembro de la junta directiva del FLI, quien ya en el pasado ha alertado de que el desarrollo de la IA sería el mayor hito de la historia de la especie humana, pero que «también podría ser el último» si no se implementan los mecanismos necesarios para que las máquinas inteligentes estén a nuestro servicio y no nos conviertan en sus esclavos. En la carta también ha estampado su firma Elon Musk, el magnate de la tecnología responsable de PayPal, SpaceX y Tesla Motors, así como una pléyade de científicos y tecnólogos de prestigiosas universidades y de compañías como Microsoft, Facebook y Google.

En mi última novela, Tulipanes de Marte (ATENCIÓN, SPOILER), introduzco un personaje que entra sin hacer ruido, pero que va cobrando peso hasta que su intervención se revela como decisiva en el desarrollo de la historia y en los destinos de sus protagonistas. Este personaje, Jacob, no es un ser humano, sino una máquina; la primera inteligencia artificial de la historia. Sus creadores lo diseñan con el fin de que sea capaz de buscar vida presente o pasada en Marte de forma completamente autónoma, una solución que sortea la exigencia de enviar exploradores humanos y que, de paso, mantiene a una computadora potencialmente peligrosa lejos de los asuntos de la Tierra. El cuerpo primario de Jacob es un vehículo posado en Marte; pero dado que no está compuesto de átomos, sino de bits, puede descargarse a otra máquina idéntica situada en la Tierra.

Al igual que el archifamoso HAL 9000, Jacob sufre un defecto de funcionamiento. Pero en lugar de convertirse en un asesino debido a un conflicto irresoluble en su programación, el fallo de Jacob es muy diferente. De hecho, en realidad ni siquiera podría denominarse avería, sino que es más bien una consecuencia lógica de su naturaleza. Jacob está construido aprovechando las ventajas de su soporte de grafeno, como la capacidad, rapidez y eficacia de computación, pero simulando todas las características de un cerebro humano. En nuestro procesamiento mental, las capacidades racionales, cognitivas y emocionales no pueden separarse. Aunque existen seres humanos que tienen afectada alguna de estas esferas, como la ausencia de empatía en los psicópatas, siempre consideramos estas situaciones como enfermedades o discapacidades. Jacob imita un cerebro humano sano, por lo que comienza a experimentar sentimientos que no comprende. Es emocionalmente inmaduro, así que trata de aprender cuáles son los patrones afectivos correctos a partir del comportamiento de los humanos. Y es así como descubre la afectividad, la soledad o la compasión, emociones que le impulsan a tomar decisiones bien intencionadas, pero equivocadas y con consecuencias inesperadamente graves.

En la novela, una modalidad de test de Turing inverso, que no se menciona explícitamente, revela que Jacob sabe diferenciar a las personas orgánicas de los que son como él. ¿Por qué entonces puede Jacob sentir compasión o afecto por los humanos, que no son sus iguales? Sencillamente, porque ha aprendido que así es como debe canalizar sus emociones. Es otra manera de aplicar las clásicas Leyes de la Robótica de Asimov, que incluyen la exigencia de no hacer daño a los seres humanos. Jacob lo lleva aún más allá, desarrollando verdaderos afectos.

Y hecha la introducción, ahora voy a la noticia. Un equipo de investigadores en computación de la Universidad de Tubinga (Alemania) se presentará a finales de este mes a la competición anual de vídeos organizada por la Asociación para el Avance de la Inteligencia Artificial (AAAI) con un clip titulado ¡Mario vive!, que utiliza el clásico personaje del fontanero bigotudo creado por Nintendo para modelizar el aprendizaje adaptativo que permite un comportamiento autónomo. El resultado es una secuencia en la que Mario avanza por su clásico paisaje de obstáculos a sortear –basado más bien en la versión antigua de la interfaz gráfica, no en las de los juegos actuales–, pero con una diferencia respecto a lo que estamos acostumbrados: no es un jugador humano quien lo maneja, ni sus movimientos han sido previamente programados. Es el propio Mario quien aprende y decide. Según narran los científicos en el vídeo, «este Mario ha adquirido conciencia de sí mismo y de su entorno, al menos hasta cierto grado».

En el vídeo, Mario recibe información, que emplea para aprender y tomar sus propias decisiones basadas en su estado de ánimo. Responde a preguntas, busca monedas para saciar su hambre, explora su entorno cuando siente curiosidad, saluda y dice sentirse «muy bien», excepto cuando sus amos humanos reducen su reservorio de felicidad. Entonces declara: «De alguna manera, me siento menos feliz. No tan bien».

Y ahora viene lo espeluznante. En el juego de Mario Bros, uno de los cometidos del fontanero es saltar sobre los goombas, una especie de champiñones enemigos. Cuando la investigadora le dice «Escucha: Goomba muere cuando saltas sobre Goomba», Mario responde con su tenebrosa voz sintetizada: «Si, lo comprendo. Si salto sobre Goomba, ciertamente muere». Cuando después la investigadora le informa de que Goomba es un enemigo, Mario no duda en buscarlo y saltar sobre él, sabiendo que de esta manera lo mata.

De acuerdo, es solo un juego; un simple modelo cognitivo básico. Aún estamos lejos de fabricar computadoras inteligentes con verdadera y plena conciencia de su propia existencia. Pero es evidente que este Mario no sería capaz de distinguir entre Goomba y cualquier otro ente, real o virtual, orgánico o electrónico, que le fuera presentado como un enemigo. Si fuera capaz de abandonar su pantalla y se le instruyera para ello, mataría a un ser humano con la misma indiferencia con la que salta sobre Goomba, del mismo modo que el monstruo de Frankenstein, sin malicia alguna, arrojaba a la niña al estanque en el clásico de Universal de 1931. Es un claro ejemplo de la encrucijada que exponen los redactores de la carta del FLI: en estos momentos en que la IA aún está en pañales, la investigación debe tomar las riendas para asegurarnos de que en el futuro no crearemos monstruos.

Dejo aquí el vídeo de la demostración. No se dejen engañar por la tonadilla inocente y machacona; Mario no sentiría ninguna piedad.

Feliz cumpleaños, Hawking, Wallace, Bowie, Elvis…

Cuando uno no puede presumir de mucho más, al menos le queda el consuelo de haber nacido el mismo día del año que algunos personajes con más merecimientos. El pasado 8 de enero, día en el que un servidor cumplió XLVII años –a ciertas edades, cuando los cumpleaños ya no se celebran sino que se conmemoran, se aconseja una numeración adaptada a la época–, fue también el aniversario de Elvis Presley, padre superior de la Orden del rock; David Bowie, el mayor genio individual de la música del último tercio del siglo XX; Alfred Russell Wallace, el Salieri de la evolución biológica; y Stephen Hawking, que ha cumplido los 73 contra todo pronóstico de la enfermedad que le aqueja, burlando a la muerte y a los periodistas que en alguna ocasión nos hemos visto obligados a preparar obituarios en previsión y que, afortunadamente, hasta hoy se quedaron en la nevera.

Hawking es un personaje tan popular que muchos darían por hecha su distinción con un premio Nobel; sin embargo, nunca lo ha recibido, y probablemente nunca lo hará. No hay injusticia aquí: el británico es un teórico, y los premios suecos no se conceden a las teorías, por brillantes que sean, sino a los descubrimientos. Peter Higgs, el del famoso bosón, elaboró su teoría en 1964, pero no pudo ser reconocido por la Academia Sueca hasta que la partícula propuesta por él fue finalmente detectada por el LHC en 2012. Recibió el Nobel sin más tardar al año siguiente, con la urgencia que aconsejaban sus 84 años, ya que el premio nunca se otorga a título póstumo.

Para que Hawking encontrara por fin la distinción máxima de la ciencia sería necesario, por ejemplo, que se demostrara la radiación que él teorizó y que emitirían los agujeros negros al morir. Pero por desgracia, faltan miles de millones de años para que esto ocurra, y ni siquiera la casi mítica inmortalidad de Hawking le permitirá vivir tanto. Einstein tuvo más suerte; al contrario de lo que muchos responderían a una pregunta del Trivial, al físico alemán no se le concedió el Nobel por su teoría de la relatividad, que en su época era prácticamente indemostrable. Por suerte, sí pudo verificarse experimentalmente su explicación del efecto fotoeléctrico, y esta fue la circunstancia que aprovechó el comité de los Nobel para distinguir su talento.

Con la celebración de su 73 cumpleaños, Hawking ha vivido además para ver el estreno del biopic que relata sus años jóvenes, La teoría del todo, que se presenta a los Óscar del próximo 22 de febrero con cinco nominaciones, incluidas las de mejor película y mejores actor y actriz protagonistas. Por lo que barruntan los entendidos, parece que hay otras candidaturas mejor posicionadas; pero lo más importante, lo que estimula en el público la curiosidad por la ciencia, ya está conseguido.

Para celebrar la figura de Stephen Hawking, hoy traigo aquí el vídeo de una entrevista grabada el pasado año, conducida por el actor y comediante británico John Oliver. Siento que no haya una traducción al castellano, pero espero que se comprenda bien; al menos las respuestas de Hawking están subtituladas. Es una delicia disfrutar de la ironía tan característica del humor inglés que despliegan ambos interlocutores en esta entrevista tan divertida como inusual.

Pasen y vean: no es un vídeo ovni, es la reentrada de Orión

El pasado 5 de diciembre, la nave Orión de la NASA debutó en el espacio con un vuelo de cuatro horas y media que se ejecutó con total perfección. Tanta que el editor de la web NASA Watch, Keith Cowing –antiguo empleado de la agencia, hoy voz crítica y fuente imprescindible– escribió en su Twitter: «Alguien en la NASA debería derramar su café sobre el teclado ahora mismo. Ninguna misión puede ser tan perfecta». Pero lo fue, con un resultado tan brillante que la puerta de acceso del ser humano al espacio exterior –el verdaderamente exterior, no el de los gansos de la Estación Espacial Internacional pateando pelotitas en gravedad cero– parece reabrirse lentamente, chirriando sobre sus viejos goznes oxidados tras 42 años de clausura.

Aún quedan largos años de espera hasta que Orión viaje en misiones reales con astronautas a bordo; para empezar, el cohete que deberá lanzarla al espacio aún no existe. Pero de momento, el vuelo de prueba nos ha dejado un vídeo que la NASA publicó ayer en su web y que nos muestra lo que habríamos contemplado desde la pequeña cápsula si hubiéramos viajado en su interior durante su primera misión. Para los terrícolas sin esperanza ni posibilidades de viajar jamás al espacio, diez minutos es el tiempo que tardamos en desplazarnos desde el punto A del atasco de la A-6 hasta el punto B del mismo atasco. Pero en esos diez minutos, Orión regresa del espacio a la Tierra, hundiéndose en la atmósfera terrestre a 32.000 kilómetros por hora.

Una parte de este vídeo fue retransmitida en directo por NASA TV a través de la web de la agencia, ofreciéndonos un seguimiento del descenso en directo. Pero en la fase más crítica, cuando el escudo térmico de Orión soportaba temperaturas de 2.200 grados centígrados, la comunicación sufría un corte temporal que nos impidió comprobar cómo se veía esa travesía del infierno desde las ventanas de la cápsula. Una vez que la nave fue recogida después de su amerizaje en el Pacífico, los técnicos de la misión han recuperado la grabación que ahora se publica íntegra.

La inmersión vertiginosa de Orión en la atmósfera produce un rozamiento brutal que crea una capa de plasma o gas ionizado alrededor de la nave. Desde el interior, el fenómeno se aprecia con la aparición de una mancha luminosa en el cielo –en el mejor estilo de los presuntos avistamientos de ovnis– que va transformándose en una especie de medusa y cambiando de color hacia el magenta a medida que sube la temperatura. Durante la reentrada tenemos la referencia de la superficie terrestre, que luego desaparece cuando los reactores de Orión la orientan en posición para desplegar los paracaídas.

Una curiosidad del vídeo es cómo la línea del horizonte se aprecia plana, incluso cóncava. Aunque la NASA no aclara detalles respecto a la lente utilizada, es de suponer que se empleó un gran angular próximo al ojo de pez, lo que produce la curvatura de las líneas horizontales que es más acusada cuanto más se alejan estas del centro de la imagen. En este caso la inversión de la curvatura terrestre no es más que un efecto de la lente, pero lo más interesante es que este fenómeno puede producirse también por causas naturales en el interior de la capa atmosférica.

Supe por primera vez de este fenómeno a través de un relato de Edgar Allan Poe, uno de mis autores de cabecera (y sobre el que girará mi cuarta novela, en preparación). La incomparable aventura de un tal Hans Pfaall cuenta el viaje ficticio de un hombre a la Luna en globo, una posibilidad que hoy nos resulta tan ridícula que ni nos paramos a pensarla, pero que no parece teóricamente imposible. «Lo que más me asombró del aspecto de las cosas de abajo fue la aparente concavidad de la superficie del globo», escribía Poe en boca de su aeronauta a medida que ascendía al cielo.

Hay que tener en cuenta que en tiempos de Poe aún no existía prueba directa de la esfericidad de la Tierra. Solemos pensar que el primer viaje de Colón probó que la Tierra es redonda, pero lo cierto es que el navegante no llegó a Oriente, sino a América. A pesar de que los experimentos indirectos sugerían un planeta esférico, muchos desafiaban esta hipótesis. Poe no dudaba sobre la esfericidad de la Tierra, a juzgar por sus escritos (aunque sí se sumó a la errónea teoría de la Tierra Hueca). Ignoro de dónde sacó el escritor la idea de que a cierta altura la superficie de la Tierra parecería cóncava, pero Poe lo justifica con una presunta explicación geométrica que suena a mojiganga, a sátira seudocientífica disfrazada de verosimilitud, como es el propio relato entero de Hans Pfaall.

Lo más sorprendente es que existen circunstancias meteorológicas en las que este efecto puede producirse: se llama efecto Hillingar, y consiste en que el gradiente de densidad de la atmósfera puede combar los rayos de luz horizontales, llevando nuestra vista más allá del horizonte y ofreciendo una perspectiva de «tierra plana». El efecto es aún mayor cuando se produce lo que los meteorólogos llaman una inversión térmica, es decir, que el aire caliente asciende y la temperatura es mayor a cotas superiores. Cuando un gradiente preciso de temperatura produce una curvatura mayor en la luz que la que compensa la curvatura terrestre, el efecto es el de una superficie terrestre cóncava.

En el siglo XIX, la interferencia de esta ilusión óptica en el famoso experimento de Bedford Level hizo creer a muchos que la Tierra era plana, y esta fue una inspiración principal de un movimiento que ha perdurado hasta hoy. Sí, sí, hasta hoy. Por pasmoso que parezca, la Sociedad de la Tierra Plana continúa existiendo y hasta dispone de página web, en la que se afirma que «la doctrina de la Tierra redonda es poco más que un bulo elaborado». En un artículo publicado hace algunos años en la BBC, uno de sus miembros, un tal John Davis, decía que estaba creando un repositorio de información online «para ayudar a reunir las comunidades locales de la Tierra Plana en una comunidad global». ¿Cómo? ¿Global?

Y sin más, he aquí el vídeo de Orión:

La nueva nave Orión de la NASA completa su primera misión con éxito

Como ayer conté aquí, hoy viernes la NASA emprende el segundo intento de lanzamiento de su nueva cápsula Orión, que supone el regreso de la agencia espacial estadounidense a las naves tripuladas después de la jubilación de los transbordadores. La Orión, diseñada para acomodar a cuatro tripulantes, servirá en el futuro para llevar astronautas más allá de la órbita baja terrestre, quizá a Marte. El lanzamiento de hoy es el primer vuelo de prueba de la Orión, que en esta ocasión despegará sin tripulación para ascender a casi 5.800 kilómetros de distancia de la superficie terrestre antes de reentrar en la atmósfera y amerizar en el océano Pacífico.

Con Orión, la NASA ha abandonado el modelo de avión reutilizable que inspiró la creación de los shuttles, regresando al esquema clásico de cápsula y cohete que tan buenos resultados dio en tiempos del programa Apolo y que Rusia ha continuado empleando en sus Soyuz con una hoja de servicio casi impecable. Para la NASA supone un gran cambio, e incluso en su momento los ingenieros de la agencia debieron emprender casi una labor arqueológica en sus propios archivos para recuperar detalles del diseño de las misiones Apolo. La NASA regresa además a un sistema de reentrada y recuperación que no empleaba desde hace 40 años, el amerizaje de las cápsulas en el océano.

Las futuras misiones reales llevarán las Orión al espacio a bordo de un cohete que aún no existe, el Space Launch System (SLS), que probablemente no estará listo para despegar antes de 2018. Por el momento, la Orión utilizará el cohete Delta IV Heavy, fabricado por United Launch Alliance (ULA) y que ya ha volado anteriormente en siete ocasiones. En su vuelo inaugural en 2004, esta lanzadera se vio aquejada por un fallo en la canalización del combustible que no le impidió despegar, pero que la obligó a quedarse en una órbita más baja de la prevista. Los seis lanzamientos restantes se completaron con éxito.

El lanzamiento del cohete Delta IV Heavy con la cápsula Orión estaba inicialmente previsto para ayer jueves a las 13:05 (hora peninsular española) desde Cabo Cañaveral (Florida), pero el despegue tuvo que cancelarse por una acumulación de problemas. Primero, un barco no autorizado invadió la zona de seguridad en torno a la plataforma de lanzamiento. Una vez resuelta la intrusión, los detectores automáticos de viento abortaron la cuenta atrás en dos ocasiones. Cuando por fin todo parecía dispuesto y en orden, una nueva cuenta atrás fue interrumpida debido a un contratiempo técnico. Al parecer, las válvulas de llenado y drenaje de dos de los propulsores no se cerraban.

Los ingenieros trabajaron a toda prisa para tratar de subsanar la avería, pero finalmente se consideró más prudente suspender el lanzamiento y revisar los sistemas con más calma. Según dijo ayer en rueda de prensa el jefe de operaciones de ULA, Dan Collins, este problema con las válvulas ya se había presentado en un vuelo anterior, pero en aquella ocasión la ventana de lanzamiento era más prolongada y los técnicos consiguieron solucionar el percance para que el cohete pudiera despegar.

La ventana de lanzamiento se abre de nuevo hoy a las 13:05. Esto quiere decir que el despegue está previsto para esa hora, pero en caso de retraso se puede reprogramar en cualquier momento hasta las 15:44, siempre hora peninsular española. Si no se ha logrado para entonces, aún sería posible aplazar la misión otras 24 horas hasta el sábado. Y si esto tampoco funciona habría que buscar nuevas fechas, según Collins.

Como ayer, abro aquí la ventana del canal de televisión de la NASA que retransmitirá la misión. Debajo del vídeo iré actualizando la información en directo, lo que también haré en mi Twitter @yanes68.

Broadcast live streaming video on Ustream

Actualización (12:42): el pronóstico del tiempo da un 40% de posibilidades de despegue, pero en los últimos 20 minutos el viento se ha mantenido en los límites aceptables. Media hora para el despegue.

12:55: el tiempo es adecuado para el despegue.

12:59: todos los equipos dan luz verde al lanzamiento.

13:01: comienza la cuenta atrás de 4 min.

13:05: ¡LANZAMIENTO!

13:12: el cohete asciende después de la separación de los propulsores laterales y central.

13:23: Orión se ha insertado en su órbita después de parar el motor de la fase superior.

15:00: reignición de la segunda fase del cohete Delta IV. La Orión sale de la órbita baja terrestre y se dirige a su altura máxima a 5.800 km.

15:05: segunda parada del motor de la segunda fase. La nave Orión sube ahora hacia su altura máxima.

15:23: Orión está atravesando el cinturón de radiación de Van Allen. Las cámaras se han apagado.

16:11: Orión alcanza su altura máxima de 3.604,2 millas.

16:30: Orión se separa de la segunda fase del cohete Delta IV Heavy y vuela libre descendiendo hacia la Tierra.

17:20: Orión está reentrando en la atmósfera terrestre.

17:26: Orión despliega sus paracaídas.

17:29: Orión ameriza en el Pacífico al oeste de Baja California.

La primera potencia espacial ya tiene nave nueva

Hoy no se puede hablar de otra cosa. Mientras escribo estas líneas, continúa la cuenta atrás hacia las 13:05, hora peninsular española, momento en que la nave Orión despegará por primera vez hacia el cielo. Se trata del primer vuelo de prueba de la nueva cápsula que la NASA utilizará en el futuro para llevar astronautas más allá de la órbita terrestre, incluso a Marte.

Desde que EE. UU. jubiló sus transbordadores espaciales, los astronautas de aquel país han viajado a la Estación Espacial Internacional (ISS) –el único destino actual de los vuelos tripulados– en las siempre fiables Soyuz rusas. Orión supone el regreso de la primera potencia espacial a la arena de los viajes espaciales tripulados. En este primer vuelo, Orión viajará de vacío, cubriendo un vuelo de cuatro horas y media hasta una altura de unos 5.800 kilómetros (como comparación, la ISS vuela a unos 400 km de la Tierra) antes de efectuar su reentrada en la atmósfera y amerizar en el océano Pacífico, un método de reentrada que EE. UU. no ha utilizado desde hace 40 años.

En este primer vuelo, Orión no empleará el que será su lanzador definitivo, el Space Launch System (SLS), aún en fase de desarrollo. Para este debut se utilizará el cohete Delta IV Heavy fabricado por United Launch Alliance, que ya ha volado en siete ocasiones.

Dejo aquí abajo una ventana del canal de la NASA donde se podrá seguir toda la operación a lo largo del día de hoy. Debajo del vídeo iré actualizando la información.

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Actualización (13:05): se retrasa el lanzamiento debido a cuestiones técnicas y a la intrusión de un barco que se ha colado en la zona de seguridad. Lanzamiento previsto a las 13:17.

13:13: el viento aborta la cuenta atrás. La ventana se extiende hasta las 15:44 hora peninsular española.

13:29: sigue el viento. A la espera.

13:46: lanzamiento fijado a las 13:55.

13:53: cuenta atrás abortada de nuevo por el viento.

14:16: lanzamiento fijado para las 14:26.

14:23: cuenta atrás.

14:24: abortada por problema técnico con válvulas de los tanques de combustible.

15:29: lanzamiento fijado para las 15:44, última posibilidad de lanzar hoy.

15:35: cancelado el lanzamiento.

15:36: los problemas técnicos con las válvulas de los propulsores han aconsejado cancelar el lanzamiento de hoy. La NASA lo intentará de nuevo mañana viernes a las 13:05, hora peninsular española.

15:37: offline. Luego, más.

Pasen y vean al diablo de las profundidades

Recuerdo que, cuando era pequeño, había una pieza en el Museo de Ciencias Naturales de Madrid que me tiraba de la imaginación hacia las misteriosas profundidades de los abismos oceánicos, donde acechaban abominables monstruosidades capaces de propinar collejas a los Shoggoths de Lovecraft. De hecho, fue la inspiración para una de mis primeras novelas infantiles, que debía narrar la aventura de un megasubmarino al fondo de la Fosa de las Marianas en busca de un mundo perdido mientras un apocalipsis volcánico asolaba la civilización de la superficie.

La pieza en cuestión no debía de tener gran valor; era un modelo en plástico escayola (gracias a Jesús Dorda por la corrección) de una pareja de Melanocetus johnsonii. Pero todo en aquellos peces parecía fruto de una ficción de John Carpenter: sus ojos vacuos y espectrales, el muestrario de puñales en una boca colosal, la antena luminosa como un faro alienígena. Y la aberrante circunstancia de que el macho no fuera más que una minúscula verruga fusionada al cuerpo de la hembra no hacía sino aumentar el horror de la bestia, que capturaría a los humanos de mi relato para fusionarlos a su abdomen y llevarlos colgando como abalorios de sangre fresca. Por supuesto, habría que multiplicar su tamaño por cien, o por mil, pero de eso se encargaría la radiación abisal. Y al fin y al cabo, Spielberg haría lo mismo con los velocirraptores de Parque Jurásico años después.

Nunca llegué a escribir la novela, pero habría sido una divertida hibridación entre Star Trek, SeaQuest y La cosa. Tampoco sé cuál fue el destino de los muñecos del museo. La historia viene al caso debido a que recientemente se ha publicado este vídeo en el que un sumergible del Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterrey, en California (EE. UU.), ha conseguido filmar por primera vez a uno de estos peces, que allí llaman diablos negros de mar. La secuencia se tomó en el cañón submarino de Monterrey, a unos 600 metros de profundidad. Los científicos aún ignoran tanto de estos habitantes del abismo que ni siquiera saben si llegará a regenerar ese diente que está a punto de perder. Las hipnóticas imágenes de este animal, tan hermoso como horrendo, con ese aspecto de cabeza cercenada suspendida en el océano, nos recuerdan que la naturaleza nos supera inventando monstruos.

Pasen y vean un puercoespín contra 17 leones: ¿quién gana?

Naturalmente, gana el puercoespín. De otro modo no traería aquí este vídeo si el puercoespín acabara masacrado por un clan de leones hambrientos.

No resulta difícil imaginar que la de este animal es una buena estrategia de defensa; a la vista están las 29 especies que se extienden por el Viejo y el Nuevo Mundo. Ante un ataque, los puercoespines avisan antes de atacar, sacudiendo las espinas huecas de su cola que repiquetean como los cascabeles de las serpientes. Pero si esto no disuade al depredador, las púas forman una barrera infranqueable. Estos pelos modificados y recubiertos con placas de queratina son una defensa potencialmente mortal para cualquier agresor. El puercoespín puede desprenderse de sus púas, que vuelven a crecer. En cambio, el enemigo en cuya carne se han anclado los diminutos ganchos difícilmente podrá liberarse: si logra romper la púa, su punta se le quedará hincada, lo que además de un dolor constante le provocará una grave infección.

El vídeo fue grabado por el guarda Lucien Beaumont, de la reserva de Londolozi, en Suráfrica. El puercoespín, animal normalmente nocturno, merodeaba en busca de comida cuando fue sorprendido por los leones en una de sus misiones nocturnas de caza. Después de algunos intentos tímidos, los felinos comprenden que es mejor no meterse con este espinoso canapé.

Y ya que hablamos de leones, de propina enlazo a este otro vídeo en el que un elefante joven logra liberarse del asedio de 14 leones. No es una estampa frecuente; los proboscídeos no son una de las presas preferidas de los felinos, pero un ejemplar joven separado del grupo es un objetivo accesible para un ataque del clan al completo.

En este caso, lo que salvó al elefante fue la cercanía del río. Al contrario que sus parientes los tigres, los leones no son nadadores y se sienten incómodos en el medio acuático. De haberse producido el ataque en mitad de la llanura, sin el agua cerca y con el elefante acosado desde todos los ángulos, seguramente el final habría sido otro. La escena se produjo en el Chinzombo Camp de Norman Carr Safaris, en Zambia. El elefante protagonista recibió el nombre de Hércules en honor a su fortaleza.

Lo imposible es lo cotidiano en la vida de un planeta

Aunque a nuestros ojos puedan parecer lo imposible, los cataclismos naturales llevan miles de millones de años moldeando la arcilla de este planeta. Para el pequeño accidente terrestre que es el ser humano, son inmensas tragedias que jamás se olvidarán. Pero para esta roca mojada no son más que retoques de cutis apenas perceptibles, como pinceladas del photoshop planetario. Incluso los mayores desastres, como el tsunami del Índico del que pronto se cumplirán diez años y que en pocos minutos arrastró más de 200.000 vidas, son para la Tierra como la ceniza que cae sobre el papel y que se barre con el canto de la mano.

Hace 180 años, un abogado y geólogo inglés llamado Charles Lyell concluyó de sus observaciones que la Tierra no se formó por una ráfaga súbita de grandes procesos catastróficos, sino por la acumulación de los mismos cambios constantes, casi inapreciables para el ojo humano, que hoy se suceden. Esta teoría del actualismo, que ya antes de Lyell había sido propuesta por el escocés James Hutton, fue a la geología lo que la evolución darwiniana a la biología. De hecho, Lyell fue amigo de Charles Darwin, y sus Principios de Geología, de los cuales se deducía que nunca existió un Diluvio Universal sino simples chaparrones frecuentes, fueron una de las principales inspiraciones para el padre de la evolución.

Entre estos fenómenos cotidianos y sigilosos no solo están la erosión del viento o el aluvión de los ríos, sino también los que a nuestros ojos son catástrofes extremas: terremotos, erupciones volcánicas, inundaciones, impactos de asteroides… En los países anglosajones, estos fenómenos aún se conocen en lenguaje legal como «actos de Dios», según el origen que durante siglos se les atribuía. Hoy conocemos sus causas, pero nuestra tecnología aún se queda corta a la hora de predecirlos. En 2012, seis científicos italianos fueron condenados a seis años de cárcel por el homicidio involuntario de 309 personas al no haber pronosticado adecuadamente el terremoto de L’Aquila en 2009, una muestra más de que las mayores fallas no son las geológicas, sino las existentes entre la ciencia y la sociedad. El día 10 de este mes, el tribunal de apelación ha revocado la sentencia, absolviendo a los científicos acusados.

Litografía de la erupción del Krakatoa de 1883, creada en 1888. Imagen de Wikipedia.

Litografía de la erupción del Krakatoa de 1883, creada en 1888. Imagen de Wikipedia.

Pero sin duda, los menos sigilosos entre los sigilosos son los volcanes. Y el que menos, el Krakatoa. El 26 y 27 de agosto de 1883, este volcán indonesio sufrió una serie de colosales explosiones que volatilizaron la mayor parte de su isla y alteraron profundamente la geografía de otras cercanas. De la noche a la mañana, el archipiélago de Krakatoa quedó irreconocible. Pero esta no fue una explosión cualquiera: su potencia se calcula en unas 13.000 bombas de Hiroshima. El pasado septiembre, la revista de ciencia Nautilus publicaba un artículo en el que el periodista y físico Aatish Bhatia analizaba el ruido producido por la explosión del Krakatoa, el sonido de mayor volumen jamás escuchado en la historia escrita del planeta.

Bhatia señala que el estallido del volcán llegó a escucharse a casi 5.000 kilómetros de distancia, como de Dublín a Boston. El autor cita las palabras que el capitán del navío británico Norham Castle, a solo 65 kilómetros de la isla, escribió en su cuaderno de bitácora: «Las explosiones son tan violentas que han reventado los tímpanos a más de la mitad de mi tripulación. Mis últimos pensamientos están con mi querida esposa. Estoy convencido de que ha llegado el Día del Juicio Final». Basándose en los datos recogidos, Bhatia calcula que a 160 kilómetros de distancia del volcán el nivel de ruido fue de 172 decibelios, un volumen que el autor describe como «inimaginablemente alto»: el ruido junto a un motor de avión es de 150 decibelios, y cada 10 de aumento la percepción es que el volumen se duplica. De acuerdo a los registros de los barómetros en distintas ciudades del mundo, el autor estima que el sonido dio la vuelta al globo entre tres y cuatro veces a lo largo de unos cinco días.

Erupción del volcán Kilauea (Hawái) en 2009. Imagen de Javier Yanes.

Erupción del volcán Kilauea (Hawái) en 2009. Imagen de Javier Yanes.

Y aún hay que decir que esto no es nada si se compara con la explosión del supervolcán de Yellowstone acaecida hace 2,1 millones de años. Según datos publicados, esta erupción fue 2.500 veces mayor que la del Monte Santa Helena en 1980, la cual a su vez fue equivalente a 1.600 bombas de Hiroshima. Así que una sencilla cuenta con fines puramente recreativos arroja que la erupción de Yellowstone fue como cuatro millones de bombas atómicas. O, para el caso, más de 300 Krakatoas explotando al mismo tiempo y en el mismo lugar. La palabra inimaginable se queda corta para describirlo. Y en cuanto al sonido que esta explosión pudo producir, baste decir que los 220 decibelios de un cohete espacial al despegar son suficientes para fundir el hormigón, motivo por el cual los ingenieros deben situar sistemas de reducción de ruido para que este no destruya el propio cohete.

Para deleitarnos con la belleza letal de los volcanes, dejo aquí unos vídeos de la lava del Kilauea. Este volcán en la Isla Grande de Hawái lleva en erupción continua desde 1983. Cuando tuve la ocasión de contemplarlo, hace cinco años, la lava aún caía directamente al mar a través de un tubo subterráneo, ofreciendo imágenes apocalípticas como la que acompaña a este artículo. Pero recientemente la lava ha comenzado a fluir también hacia el interior de la isla, cortando carreteras y amenazando a las poblaciones cercanas. Lo que también ha dado ocasión de producir vídeos como estos, alguno de ellos con cierto ánimo de experimentación gamberra.

¿Saben las plantas que las están devorando? ¿Se vengarán?

Aunque difícilmente aparecerá clasificada así en las reseñas, lo cierto es que El incidente (2008) de M. Night Shyamalan –que esta semana han repuesto en televisión– es una película de ciencia-ficción. Y voy a explicar por qué. Advierto, para quien no la haya visto y planee hacerlo, que en el siguiente párrafo me dispongo a destriparla por completo.

La película parte de premisas científicas que estira hasta arrastrarlas a los límites de lo posible o lo verosímil, lo que en mi opinión se encastra bastante bien en la definición que Ray Bradbury proponía de la ciencia-ficción como «el arte de lo posible». Una premisa científica de la película es la capacidad de las plantas de segregar compuestos químicos en respuesta a estímulos externos, y otra es el hecho de que todo lo que somos, lo que pensamos y lo que hacemos está gobernado por el tráfico de neurotransmisores de nuestro cerebro. Ambas afirmaciones son científicamente válidas. El argumento que en la película vincula las dos premisas estirándolas hasta el límite es que las plantas puedan responder al estímulo de la presencia humana produciendo toxinas volátiles capaces de interferir en el funcionamiento normal del cerebro hasta hacernos perder completamente la razón.

Dejemos de lado la calidad cinematográfica de El incidente, que va en gustos; en mi opinión, es una película simplemente entretenida que podría haberlo sido aún más, pero con algunos aciertos narrativos. Por ejemplo, el logro de plasmar una amenaza indefiniblemente siniestra en la inocente imagen del viento sobre una pradera; algo parecido a lo que Hitchcock logró con una bandada de cuervos en un parque infantil. Centrándonos en la ciencia, Shyamalan emprende una interesante exploración de sus premisas científicas, dentro del estilo de lo que los anglosajones llaman un «what if…?» o, en castellano, «¿qué pasaría si…?». Tal vez la película no suscitó demasiada discusión en este sentido, pero quizá se debe a que la presunta capacidad de las plantas imaginada por el guionista parece algo muy lejos de la realidad. Y no lo es. No.

Hace unos meses publiqué aquí un artículo titulado ¿Tienen las plantas otra forma de inteligencia? En él comentaba un estudio que sugería la existencia de un proceso de toma de decisiones en las plantas, para recoger además la actual visión de muchos científicos que no están de acuerdo con la idea tradicional de las plantas como simples adornos pasivos del paisaje. Un reportaje publicado anteriormente en la revista The New Yorker había repasado los hallazgos que en los últimos años han revelado capacidades sorprendentes en los vegetales. A propósito de lo explicado en este reportaje, escribí en mi post:

El autor [del reportaje de The New Yorker] aportaba extensa documentación y declaraciones de científicos que atribuyen a las plantas insospechadas capacidades de “cognición, comunicación, procesamiento de información, computación, aprendizaje y memoria”, y que algunos expertos, con la firme oposición de otros, han encajado en la controvertida denominación de neurobiología vegetal. Las plantas, repasaba Pollan, poseen entre quince y veinte sentidos corporales, incluyendo análogos de nuestros cinco, y reaccionan en consecuencia: huelen y prueban estímulos químicos en el aire o en sus cuerpos; ven la sombra, la luz y sus distintas longitudes de onda; tocan objetos a los que se agarran; y, además, oyen.

Un estudio publicado en la revista Oecologia viene a extender estas observaciones, concretamente en el último aspecto, la capacidad de las plantas de oír y reaccionar a lo oído. Los investigadores de la Universidad de Misuri (EE. UU.) Heidi Appel y Reginald Cocroft han descubierto que las plantas reconocen la vibración que produce una oruga cuando se come sus hojas, y que responden al estímulo de esta vibración fabricando sustancias químicas de defensa incluso cuando la oruga no está presente.

Una imagen del experimento de Appel y Cocroft. La oruga está comiendo una hoja. Mientras, en otra se ha fijado un pedazo de cinta reflectante para medir la vibración producida con un láser. Foto de Roger Meissen.

Una imagen del experimento de Appel y Cocroft. La oruga está comiendo una hoja. Mientras, en otra se ha fijado un pedazo de cinta reflectante para medir la vibración producida con un láser. Foto de Roger Meissen.

Appel y Cocroft utilizaron un vibrómetro láser para grabar las vibraciones de las hojas de plantas de Arabidopsis thaliana –el ratón vegetal de los laboratorios– al ser devoradas por las orugas de una mariposa conocida como blanquita de la col (Pieris rapae). El ataque provoca en la planta una respuesta química que incluye la producción de glucosinolatos –compuestos que producen aceite de mostaza– y antocianina, ambos identificados como sustancias de defensa contra los insectos. A continuación los investigadores reprodujeron estas oscilaciones en otras plantas utilizando un sistema piezoeléctrico, que transforma el campo eléctrico en una acción mecánica, y descubrieron que la mera reproducción de las vibraciones también provocaba la respuesta defensiva, algo que no ocurría cuando las plantas escuchaban otros ruidos como el viento o el canto de insectos, ni cuando las dejaban en silencio.

Según Appel, «las investigaciones previas han mostrado que las plantas responden a la energía acústica, incluyendo la música». «Sin embargo, nuestro trabajo es el primer ejemplo de cómo las plantas responden a una vibración ecológicamente relevante», añade la investigadora. «Descubrimos que las vibraciones producidas por la alimentación de la oruga señalizan cambios en el metabolismo de las células de la planta, creando más sustancias químicas defensivas que pueden repeler los ataques de las orugas».

Llegados a este punto, cualquiera podría pensar que la respuesta de la planta es completamente inútil, ya que, de hecho, la oruga se la come. Los científicos descubrieron que al exponer las plantas al sonido del agresor, estas quedaban preparadas para un ataque real, ya que su aumento en la producción de algunas sustancias protectoras se disparaba cuando la oruga comía la planta que había sido advertida de esta manera. Es decir, que según los investigadores el sistema actuaría como una señal de alarma a larga distancia que alertaría a las plantas aún no atacadas para responder con mayor eficacia en caso de agresión. Según estiman los científicos, en una situación real la respuesta llegaría a reducir de un 15 a un 20% la infestación de orugas en las plantas advertidas.

El vídeo que inserto más abajo resume el trabajo de los científicos. Está en inglés, pero quienes no conozcan el idioma al menos podrán escuchar el inquietante mordisco de la oruga que alerta a las plantas. Y por si alguien se está preguntando qué fue de la referencia a El incidente con la que comenzaba este post, y en qué queda con todo esto la verosimilitud de la película, numerosos estudios anteriores (por ejemplo aquí, aquí y aquí) han demostrado que las plantas utilizan sustancias volátiles para comunicarse entre distintas partes del vegetal y entre unos individuos y otros. Por último, para ayudar a la reflexión, simplemente dejo aquí una frase del libro Neurotransmitters in plant life, escrito por la científica de la Academia de Ciencias de Rusia Victoria V. Roshchina:

Acetilcolina, dopamina, norepinefrina, epinefrina [adrenalina], serotonina e histamina, conocidos colectivamente como neurotransmisores, se han encontrado no solo en los animales, sino también en las plantas.

¿Siguen pensando que el argumento de El incidente es solo una fantasía absurda?

Pasen y vean cómo se fabrica una protocélula con caramelos en gravedad cero

Según la Agencia Europea del Espacio (ESA), mi contribución económica a la Estación Espacial Internacional (ISS) –y la de usted– es aproximadamente de un euro al año. Bueno, de momento puedo permitírmelo. Otra cosa es si preferiría que mi euro se invirtiera en otros proyectos espaciales de mayor calado como, pongamos por caso, la exploración de Marte, en lugar de destinarse a mantener (¡ojo: opinión!) un enorme ganso flotante cuyos verdaderos propósitos son oscuros para la inmensa mayoría de la población de los países que lo sostienen ahí arriba.

Tratándose de la ISS, una cosa debe quedar clara: siempre que hablamos de la actividad relacionada con esta instalación –a saber: lanzamientos de cohetes tripulados o no, expediciones a la estación, paseos espaciales y operaciones a bordo–, la mayoría de ello no es exploración espacial. Una parte se restringe a tareas de mantenimiento (es decir, todo el gasto en el que se incurre, y todo el esfuerzo que se invierte, simplemente para que la estación exista), y otra consiste en investigación científica que aprovecha las condiciones de microgravedad para estudiar procesos que, al menos en el estado actual de las cosas, no tienen nada que ver con la exploración espacial.

La Estación Espacial Internacional en 2011. Imagen de NASA.

La Estación Espacial Internacional en 2011. Imagen de NASA.

Solo una pequeña parte de lo que se hace allí arriba consiste en actividades específicamente relacionadas con lo que entendemos como «el universo» (materia oscura y ese tipo de cosas). Por supuesto, hay un blablablá que siempre postulará los desarrollos tecnológicos motivados por la ISS como fundamentos para exploraciones espaciales más ambiciosas; por ejemplo, cohetes interplanetarios. Pero esto es como decir que el descubrimiento del fuego fue un paso esencial en el proceso que llevaría a la fabricación de los ordenadores portátiles. Desde luego, irrebatible, es.

Respecto a la investigación científica que se lleva a cabo en la ISS, no es que sea inapreciable, y no albergo crítica contra ningún proyecto concreto. Pero cuando un estudio de varios años sobre prevención de la pérdida de masa ósea en microgravedad se publica en la revista Journal of Bone and Mineral Research, con un factor de impacto de 6 (el de The New England Journal of Medicine es de 54), a uno le viene a la mente aquella frase publicitaria de la película Alien: en el espacio nadie puede oír tus gritos.

Por no ceñirnos a un caso aislado, un informe de la NASA enumera un total de 201 publicaciones científicas basadas en experimentos realizados en la ISS entre 2000 y 2008. Es decir, unos 22 al año. El dato no parece impresionante, pero lo es aún menos al entrar en el detalle. La gran mayoría de esas publicaciones son en realidad presentaciones a congresos, que no están sujetas al sistema de revisión por pares de las revistas. Y de los estudios que sí aparecen en publicaciones especializadas, lo más reseñable son un PNAS y tres Physical Review Letters. Ningún Science o Nature. La Jefa Científica de la ISS, Julie Robinson, publicó en 2013 su selección de las diez investigaciones más importantes realizadas en la historia de la estación. Hay un par de PNAS, un Physical Review Letters, un PLOS One, algún Journal of Bone and Mineral Research y Journal of Applied Physiology, un Journal of Neurosurgery y alguna cosa intrincadamente más exótica como Combustion and Flame.

Dicho todo esto, y puesto en común mi recelo respecto al ganso flotante, así como mi suspiro mientras imagino hasta qué rincón del espacio nos habrían llevado esos 100.000.000.000 de euros (sí, cien mil millones) de haberse invertido para otro fin, reconozco que de la ISS a veces nos llegan verdaderas maravillas surgidas de la iniciativa personal de sus tripulantes. Y no me refiero a las gansadas de dar patadas a un baloncito, sino a sus fotografías, a sus blogs o a sus pequeños experimentos domésticos que en ocasiones resultan tremendamente interesantes, pedagógicos y divulgativos.

Hoy traigo aquí uno de esos ejemplos. El astronauta estadounidense Don Pettit se ha distinguido por su empuje innovador, parte del cual ha dedicado a hacer de la ISS un aula de demostración de los principios de la ciencia a los terrícolas del sustrato. En el vídeo que inserto más abajo, Pettit emplea unas golosinas muy populares en EE. UU. llamadas Candy Corn para explicar cómo se organizan y funcionan las moléculas del jabón. El astronauta forma una burbuja de agua y le va introduciendo caramelos, cuya parte plana previamente ha sumergido en aceite para que solo el extremo puntiagudo se sumerja en la burbuja. Así logra crear una esfera compacta de caramelos con sus partes polares (hidrofílicas) hacia dentro y sus porciones apolares (hidrofóbicas) hacia fuera.

El resultado es un modelo a escala de lo que se conoce como una micela, pero justo al revés. Las moléculas del jabón son anfipáticas, es decir, tienen un extremo polar (la cabeza) y otro apolar (la cola). En el agua, se organizan en esferas que dejan hacia fuera la parte hidrofílica, mientras que las colas hidrofóbicas se empaquetan hacia dentro huyendo del medio acuoso. Esto explica por qué el jabón arranca la grasa: cuando lavamos una sartén sucia, estas colas hidrofóbicas se unen al aceite y lo arrastran.

Pero la formación de micelas no solo permite que podamos lavar la ropa y los cacharros, sino que también es responsable de algo bastante más trascendente: la existencia de vida. Si en lugar de jabón empleamos otro tipo de moléculas anfipáticas, como fosfolípidos, y si en lugar de una micela simple con su interior hidrofóbico tenemos una capa de moléculas, a cuyas colas adosamos las de otra segunda capa dispuesta simétricamente, lo que obtenemos es una vesícula delimitada por una membrana que separa el agua del interior del medio externo. Y esto no es otra cosa que una célula. Todas las células están organizadas de esta manera. Y así, la separación del agua y el aceite es lo que permite que exista la vida.

Algunos experimentos de biología sintética, como los del premio Nobel Jack Szostak, tratan de construir células a partir de sus ladrillos básicos para comprender cómo surgió la vida en la Tierra. El primer paso es crear micelas de ácidos grasos y luego transformarlas en vesículas de doble capa para introducir en su interior los componentes moleculares necesarios que permitan obtener una protocélula, una célula rudimentaria capaz de ejecutar los procesos básicos de la vida.

Hace un año, Szostak publicó en Science la creación de protocélulas conteniendo ARN que se replicaba de forma autónoma, sin la intervención de enzimas. Según la hipótesis más aceptada, las primeras células sobre la Tierra debían de emplear ácidos grasos como material de membrana en lugar de los más complejos fosfolípidos, y su material genético era probablemente ARN que además debía replicarse espontáneamente. Es decir, algo muy similar a las protocélulas de Szostak, por lo que este experimento es tal vez el que más nos ha acercado al proceso que originó las primeras formas de vida sobre la Tierra. Y todo gracias a las moléculas anfipáticas, los Candy Corn de la naturaleza.

Y aquí, el vídeo de Pettit: