24 sept. 2016

Les fantàstiques migracions dels ocells

Hem encetat el curs de cafès científics a la Casa Orlandai. Aquesta tardor els dedicarem a aprendre sobre diferents qüestions relacionades amb la possibilitat de volar. Parlarem sobre el vol dels ocells, el vol dels humans gràcies a la tecnologia. I, finalment, clourem el trimestre volant des del sofà, amb fàrmacs.

Dimecres 21 de setembre, amb l'ornitòleg Sergi Sales vam parlar sobre les fantàstiques migracions dels ocells. Sergi va arribar a l'ornitologia des de l'enginyeria agrònoma, des de les tècniques de l'alimentació va poder dedicar-se professionalment al seu hobby, especialment als ocells de secà.

Però abans, ja que parlàvem d'ocells i que teníem entre nosaltres al zoòleg Josep Melero, del Mapa Barcelona+Sostenible, ens va comentar que properament hi haurà dues rutes ornitològiques organitzades per l'ICO, per a mapar alguna de les cent espècies que nien a Barcelona: Una per la façana litoral (el 8 d'octubre a les 9:00h) i una altra per Collserola (el 22 d'octubre a les 9:00h). Gratuïtes. Inscripcions, aquí.

Els vol ocells
Tornant al cafè, recordem les preguntes que volen emmarcar la tertúlia. Els ocells estan especialment dotats per volar i gairebé tots ho fan. Alguns volen distàncies curtes, altres passen la vida volant en trajectòries espectaculars. Per on passen? Com es detecten les rutes migratòries? Tots els ocells volen igual, en què es distingeixen els tipus de vol?

Els ocells són animals fets per volar. Pesen una tercera part del que pesa un mamífer de les seves característiques. Sergi ens mostra una costella de dofí, compacta, pesant, i un ós de voltor, porós, lleuger. Els ocells perden tots els òrgans que poden per a pesar menys, els ha dut l'evolució. No tenen dents. Els òrgans sexuals no apareixen només que en el moment de fer-los servir; durant la resta de l'any tenen el penis amagat dins el cos. Ara, arribat el moment, multiplica per dos-cents la seva mesura.

Abans de la migració els ocells petits doblen o tripliquen el seu pes. I de pressa. Necessiten molta energia per creuar deserts, oceans, serralades... però també han d'escapar dels depredadors amb uns grams de més que els dificulten l'escapada. Han de trobar el compromís. Ocells menuts multipliquen el pes per a tenir uns dos-cents quilòmetres d'autonomia de vol.

Les rutes migratòries
La península Ibèrica està en la principal ruta migratòria d'Europa occidental. Per volar, els planejadors, de gran envergadura, aprofiten els corrents ascendents d'aire que s'han format en petits llocs que s'escalfen més de la terra. Com aquest fenomen no és dóna en grans superfícies d'aigua, els ocells han de volar sobre terra. Però també eviten el mar molts altres ocells.

Això fa que els ocells que van fins a Escandinàvia i Alemanya passin per Gibraltar. La ruta migratòria oriental passa per Israel i el Bòsfor, que fa d'embut als ocells que es distribueixen per tota Sibèria. També s'ha vist que eviten el desert, el circumden per Egipte o per la costa del Marroc; sobrevolar una zona tan enorme i tan càlida pot ser letal, especialment si s'assequen els oasis. Les rutes, per tant han de ser flexibles. La grua (Grus grus), que s'aturava a Gallocanta; ara, arriba fins al sud de França d'una tirada per trobar aigua.

Les migracions
Els anàtids i els ocells que migren en formació, l'ocell líder és el que se situa en el vèrtex. Com és molt cansat, el supleixen en determinats moments. Els ocells més petits migren de nit, és una forma d'esquivar els depredadors i de no escalfar massa el cos amb l'energia que causa el vol. Així, de dia poden aprofitar per menjar i recuperar forces per seguir.

Quan dormen? Doncs tenen una forma diferent de nosaltres per a dormir. Com els dofins, descansa mitja part del cervell, de manera que poden seguir volant amb una mena d'automatisme. Per això també poden dormir dretes, fins-i-tot sobre una pota, com els flamencs (Phoenicopterus roseus).

Com se sincronitza el moviment dels grups? Els estols d'estornells (Sturnus vulgaris) poden volar de forma tan sincronitzada per l'efecte flash de l'iridescència de les ales. Responen immediatament al canvi. També fan efecte flash les taques blanques a les ales d'algunes espècies.

Com s'orienten, en les migracions? En ocells dins planetaris, com ara el tallarol de casquet (Sylvia atricapilla) s'ha vist que s'orienta per estels. Altres ocells s'orienten pel camp magnètic terrestre. En altres ocells migradors s'ha observat que el primer més de vida recorren 100 km diaris per a reconèixer l'entorn: on hi ha aigua, o hi ha vegetació, on hi ha el niu de l'esparver que pot fer mal... mesos més tard, tornaran al mateix niu, si encara existeix, o a la zona.

L'ocell que abans arriba al destí tindrà més èxit reproductor: podrà triar el millor indret per niar, tant de refugi com de nutrients (i d'aigua), abans tindrà preparat el niu... Però, per migrar, cal també trobar el millor moment meteorològic pel que fa a pluges o vents. Els ocells que no troben el moment adequat en qualsevol dels aspectes, senzillament no sobreviuen.

Migracions de llarga distància
La llarga distància comporta recórrer més de deu mil quilòmetres, des del nord de l'hemisferi Nord, fins al sud de l'hemisferi Sud. Exemples en són el tètol cuabarrat (Limosa lapponica), que viatja des d'Alaska fins a Nova Zelanda, o el xatrac àrtic (Sterna paradisaea), que cria a Grenlàndia i hiverna a l'Antàrtida. S'ha vist que no vola en línia recta, sinó fent un vuit seguint els corrents atmosfèrics.
Imatge:Tracking of Arctic terns Sterna paradisaea reveals longest animal migration

Migracions de mitja distància
Migracions de distància mitja són les transsaharianes, en les que els ocells migren de zones temperades de l'hemisferi nord a zones temperades de l'hemisferi sud, recorrent uns cinc mil quilòmetres en cada un dels dos viatges que fan cada any.

Exemples en són l'àguila calçada (Aquila pennata), que viatja des de la regió meridional de la península Ibèrica fins al sud del Sàhara, entre Guinea i Nigèria. I la cigonya blanca (Ciconia ciconia), que pot anar des del nord de la península Ibèrica fins al Senegal. Algunes cigonyes, però, han deixat de migrar, troben menjar als abocadors a cel obert. No han perdut l'instint, però. Els juvenils, migren. A mesura que es fan grans, aprenen a localitzar menjar i s'estalvien el cost de volar

També han marxat les orenetes (Hirundo rustica), moltes fins a Nigèria, on hi ha un dormidor de més de cinc milions d'exemplars. Els falciots (Apus apus) i els ballesters (Apus melba), amb la seva panxa blanca. Com a anècdota, la major colònia de ballesters és al Nou Camp. Com és una espècie protegida, cal observar què passarà en la voluntat de renovar l'estadi.

Migracions de curta distància
Les rutes de curta distància, les fan ocells que passen l'estiu ric d'aliment al nord d'Europa, i busquen un hivern més benèvol al sud del continent. Recorren, en cada viatge, entre dos mil i tres mil quilòmetres. Alguns arriben fins a Àfrica, però no solen travessar el Sàhara.

Migracions curtes fan el tallarol de casquet (Sylvia atricapilla), que pot arribar fins al Magreb; i el mosquiter comú (Phylloscopus collybita), que viatja des d'Escandinàvia fins a la regió septentrional de la península Ibèrica. Tornaran al març, seguint la ruta de la oliva.

El pit-roig (Erithacus rubecula) presenta diversos patrons. A Collserola s'ha vist que n'hi ha que migren cap al Magreb, empesos pels exemplars més corpulents que venen d'Escandinàvia o de l'oest de Rússia, i que els prenen el menjar.

Un altre tipus de migració curta és l'altitudinal. És quan els ocells es desplacen des de les altes muntanyes fins a valls o muntanyes de menor alçada en èpoques dures. Exemples en són el pardal de bardissa (Prunella modularis) i el pela-roques (Tichodroma muraria), que migren entre el Pirineu i el Pre-pirineu.


Els ocells residents
Ni totes les espècies són migradores, ni tots els individus migren. El rossinyol bord (Cettia cetti), mostra un marcat dimorfisme sexual, el mascle és tres vegades més gran que la femella; i només es formen parelles circumstancials per reproduir-se. En èpoques d'escassesa els mascles empenyen les femelles a migrar, encara que siguin distàncies curtes, per buscar aliment.

Enric Capdevila, expert ornitòleg vocacional, ens explica que ha fet un cens d'ocells de Sarrià, diürns i nocturns. Amb la seva participació, i la de molts altres voluntaris aimants dels ocells, s'ha elaborat un Atles d'ocells nidificants. Conèixer la fauna ornitològica és mirar la ciutat amb altres ulls.

Enric ens explica que cada cop hi ha menys ocells, potser perquè s'han tapat forats de parets mitjanceres o de ventilació i es construeixen edificis de vidre, cada cop troben menys llocs per poder fer el niu. També que es veuen més ocells de muntanya que s'acosten a la ciutat. I que, tant als ocells com a altres animals, l'existència de corredors verds urbans els facilitaria la trobada i minvaria el risc d'endogàmia en illes fragmentades.

Els entrebancs
Els ocells volen entre els 200 i 300 metres d'alçada per no xocar amb els arbres. Un problema greu per a ells són els edificis alts i de vidre. No només no ajuden a la nidificació, sinó que especialment quan hi ha llum dins, els ocells no veuen els vidres i es desnuquen. Si no moren de l'impacte, moren en caure a terra inconscients. En època de migració, sota les torres bessones a Nova York calia escombrar molts ocells caiguts durant la nit. Com a Barcelona, sota les torres de l'Hospitalet de Llobregat (Reàlia...). 

Els molins de vent que tenien fama que els grans ocells xocaven amb ells, en realitat, si l'estudi d'implantació del parc eòlic era ben fet, no tenia gran repercussió en voltors i àguiles. De fet, algunes planejadores hi havien fet nius. Si causaven mortalitat de rats penats i migradors petits. Ara, amb la crisi, no se'n fan d'estudis previs a la implantació de parcs eòlics.

En realitat, el factor que més mortalitat causa en els ocells a les ciutats són els gats assilvestrats: maten més que la resta de depredadors junts. Maten els ocells tan sols per caçar, moltes vegades no els mengen. En algunes illes, l'entrada de gats forans ha comportat l'extinció d'ocells. L'envergadura del problema ha fet planejar la prohibició de gats a Nova Zelanda, per a protegir l'elevada diversitat d'ocells endèmics no acostumats als gats.

Justament per a evitar la pressió d'humans i els animals que hi van associats, es nota un increment d'ocells prop de carreteres i autopistes, i en àrees de servei, especialment de mesura petita. En elles hi troben menjar abandonat i una protecció per l'aïllament de l'àrea. Concretament s'ha vist un increment de cotxes fumades. (Phoenicurus ochruros).

Per què migrar?
Els ocells migren tot cercant aliment. El falcó pelegrí (Falco peregrinus) migra rere ocells de mesura mitjana. Els estornells (Sturnus vulgaris), rere els insectes. Els xoriguers (Falco tinnunculus) rere les llagostes.

Les fruites de tardor, cireres d'arboç, móres, nabius, gerds, aranyons... ajuden als frugívors i als que arriben a la tardor. Alguns exemplars deixen el vol per alimentar-se. I fan un tros del camí d'arbust en arbust, sense perdre la trajectòria migratòria.

La reproducció
Els ocells que passen aquí l'estiu, habitualment procreen en primavera. Quan és el moment de marxar, els polls han crescut i tenen prou mesura per fer la ruta. Les femelles, però, regulen la posta segons l'aliment. Enguany, però, l'estiu ha estat molt sec, de manera que la manca d'aliment ha fet minvar la posta, o fins i tot, alguns ocells de les planes de Lleida no han ni desplegat la parada nupcial. Els que han fet una posta amb les darreres pluges d'agost, però potser els polls no són prou forts per migrar. I tampoc no hi haurà els fruits propis de la tardor.

El falcó de la reina (Falco eleonorae), comú en penya-segats de les Balears, han desplaçat la reproducció. S'han adaptat al canvi de temporada de migració (pel canvi climàtic) de les petites aus que hivernen a Àfrica i que són la seva presa.

La fidelitat en les aus s'associa als anys de supervivència. El 70% de les aus només viuen un any, i són els que ponen més ous. Els pardals (Passer domesticus) aquí poden viure entre nou i onze anys. Ocells més grans, com el cigne (Cygnus cygnus) o la cigonya (Ciconia ciconia), ponen un ou o dos i els cuiden per garantir la supervivència. Segueixen l'estratègia de la K.

Formes de viure
El cucut (Cuculus canorus) és un ocell migrador, que canta de nit. I és paràsit. El primer en arribar es podrà aparellar amb una femella també intrèpida que triarà el millor niu, de cargolet (Troglodytes troglodytes) o de pit-roig (Erithacus rubecula), per exemple. Mentre encara els pares adoptius, ignorants de l'engany) coven els ous, la femella passarà per prop perquè l'embrió es desenvolupi sentint el cant propi. I, quan sigui el moment de migrar, reconeixerà el cant de la mare i migraran junts.

El cucut no és l'únic ocell paràsit d'ocells. S'ha vist que algunes femelles d'ànec coll-verd (Anas platyrhynchos) ponen els ous en nius d'altres individus de la mateixa espècie. També ho poden fer les mallerengues. Estudis genètics han mostrat què el material genètic no coincideix ni amb el del pare (infidelitat), ni amb el de la mare (parasitisme).

L'ocell parasitat intenta distingir els ous del paràsit, mentre que el paràsit intenta que els seus ous no es distingeixin dels del parasitat. I, els criadors d'ocells aprofiten aquest fenomen; saben que la millor mare nodrissa de la cadernera (Carduelis carduelis) és l'oreneta (Hirundo rustica).

El seguiment dels ocells
Per a distingir els individus, els ocells s'anellen. Però és difícil de recuperar la informació, només succeeix en un cas de cada mil. I, quan es troba una anella, només es coneix el lloc on l'ocell va ser anellat i on es va trobar l'anella. Dos punts. Una recta. Cosa que pot no reflectir en absolut el recorregut que ha fet l'ocell. Però encara proporciona informació.

Amb emissors (captats per satèl·lit), xips i drons, es pot seguir amb sistemes més moderns el desplaçament dels ocells. S'ha vist, per exemple, la trajectòria del xatrac àrtic en forma de vuit sobre els oceans, abans mencionada; al llarg de la seva vida podrien anar i tornar de la Lluna tres vegades. Aquests ginys incrementen el pes de l'ocell, per això només es poden implantar a ocells de l'envergadura mínima d'un colom.

Moonwatching és una altra forma d'estudiar els ocells, mitjançant la qual s'estudien migracions d'ocells que es veuen passar a través de la llum d'un telescopi enfocat a la Lluna plena.

Casos curiosos
El tallarol de casquet (Sylvia atricapilla) ha desplaçat les rutes migratòries. Atès que hi ha moltes persones al Regne Unit que posen menjadores, a l'hivern, alguns exemplars que passen l'estiu a Escandinàvia, es desplacen a l'oest, a hivernar.

Quan cal creuar els Alps, en la migració del sud d'Europa a Suïssa, en condicions de vent desfavorable s'ha vist que alguns ocells travessen caminant! Hi ha documentat aquest fenomen en grups d'entre deu mil i quinze mil exemplars de fotges (Fulica atra) i de pardals (Passer domesticus). També s'ha vist que, en condicions atmosfèriques adverses, el gavot (Alca torda) pot completar la seva migració nedant.

Les mallerengues emplomallades (Parus cristatus), molt petites (pesen sis grams), poden no suportar individualment les nits fredes. Aleshores, s'apilonen per donar-se escalfor. Al mig se situa el mascle dominant, el més fort, el més sapient. Cal garantir la supervivència del grup.

Els ocells marins pelàgics crien a terra. L'ocell de tempesta (Hydrobates pelagicus), de plomatge fosc, solen acostar-se a terra de nit per evitar ser caçats pels gavians que els depreden. Van en compte les nits de lluna plena, en què són més evidents. Quan la il·luminació del passeig marítim d'algunes poblacions il·lumina també el cel, entren en conflictes.

Els rècords
L'ocell més viatger és el territ gros (Calidris canutus). Cria a l'àrtic canadenc i hiverna a Terra del Fuego. En exemplars anellats a l'Argentina el 1995, s'ha vist que viuen un mínim de divuit anys, l'equivalent a cent anys en els humans.

L'ocell que s'ha trobat que viatja més ràpid és el becadell gros (Gallinago media), aquàtic. S'ha trobat que pot viatjar sense aturar-se des de Suècia a l'Àfrica sudsahariana en dos dies, recorrent 6.760 km, el que dóna una velocitat de vol de 97 km/h mantinguda durant dos dies seguits sense aturar-se a menjar o dormir. La màxima alçada a que s'ha detectat un ocell són 9.000 m, l'oca índia (Anser indicus), per damunt dels Himàlaies.

L'ocell més vell que s'ha documentat és una femella d'albatros de Laysan (Phoebastia immutabalis), anomenada Wisdom, que ha arribat als seixanta-cinc anys, i encara cria! Altres ocells longeus són els gavians (Larus argentatus), que poden viure entre quaranta i quaranta-cinc anys, i les grues (Grus grus)de trenta a quaranta anys. Alguns xatracs viuen fins a 35 anys. Els ocells grans, com també el trencalòs (Gypaetus barbatus), triguen uns cinc anys en adquirir el plomatge definitiu i la maduresa sexual. Tenen, aleshores, comportaments migradors diferents que els adults.

Com et vas fer ornitòleg, Sergi?
En Sergi ens explica que acompanyava al seu avi a caçar, i que amb ell es va acostumar a la vida dura de l'observador de natura, que dorm al cotxe, menja quan pot... només que, com moltes altres persones (fins-i-tot presents a la sala), aviat es va conscienciar que la cacera és una forta pressió en els animals i una contaminació per plom, i va canviar l'escopeta per l'estudi.

Sergi participa en la Marató Ornitològica, en què centenars d'aficionats cerquen de veure, durant 24 hores, el màxim d'ocells. A Catalunya s'estima que hi ha entre 315 i 330 espècies d'ocells. L'equip de Sergi en veu unes 212. Aquest rècord l'aconsegueixen planificant bé la ruta passant pel lloc on s'han detectat les diverses espècies que es vol veure. Catalunya sempre guanya a la marató espanyola per la diversitat d'ecosistemes: muntanyes de diverses alçades, planes, costa... Reconeix, però, que la marató d'Israel és més gratificant.

Aquest cap de setmana hi ha la fira més important per als ornitòlegs de Catalunya, la Delta Birding Experience (article posterior). Ens explica també que al Regne Unit hi ha més observadors d'ocells que seguidors d'equips de futbol. A Espanya (i a Europa i el món en general), el turisme ornitològic està en expansió. De vegades, a Sergi li demanen de veure espècies exòtiques introduïdes a Catalunya!


Recursos
Ciència ciutadana: ocells de jardí (ICO).
Com reconèixer els ocells: fitxes.
Enciclopedia de las aves (SEO-FBBVA)
Com reconèixer el cant dels ocells (11/04/2014)
Canto pájaros (208 espècies)

Més informació a cosir i repuntejar
Els cicles en els sons de la natura CCCO amb Eloïsa Matheu (17/05/2013)
Més que rates i coloms CCCO amb Margarita Parés (20/05/2010)
Espais naturals a Collserola CCCO amb Francesc Llimona (23/09/2011)
Ocells i falsos amics (17/04/2012)
Les merles veïnes (30/06/2010)
Falciots i orenetes (10/08/2009)
Els rossinyols (21/04/2009)
Observar ocells (25/01/2009)

Més informació
Les tardors per Cristina Junyent a Nació Digital (24/09/2016)
Espècies exòtiques per Cristina Junyent a Nació Digital (10/09/2016)
Els ocells de ciutat per Cristina Junyent a Nació Digital (09/04/2016)
Mirar pájaros te da alas por Jacinto Antón EL PAÍS (25/09/2016)
Delta Birding Experience por Jacinto Antón EL PAÍS (23/09/2013)
Alosa, sonidos de la naturaleza

Imatges: Wikimedia Commons (excepte indicada)

17 jun. 2016

Les ones gravitatòries

Ahir dimecres 15 de juny, al Cafè Científic de la Casa Orlandai va venir Roberto Emparan, investigador ICREA al Departament de Física Fonamental (ICC-UB), per parlar d'ones gravitatòries. Abans de començar el felicitem perquè li ha estat atorgada una Advanced Grant de l'ERC (European Research Council). Amb aquesta beca, ens confessa, té cinc anys per a buscar una nova forma d'estudiar els forats negres sense preocupar-se pel finançament.

Una nova col·lisió
Roberto ens explica que ell estudia els forats negres i que, en el mateix moment en què nosaltres som al cafè científic, a San Diego, La col·laboració científica LIGO explica en una roda de premsa que s'ha detectat una nova col·lisió i fusió entre dos forats negres, semblant a la que es va detectar el setembre i es va fer pública el febrer.

En aquell moment, es va detectar la descomunal onada d'oscil·lació en la geometria de l'espai-temps provocada pel cataclisme que va generar la fusió de dos forats negres fa més de mil milions d'anys i que va ser detectada a la Terra el setembre. Aquella troballa va confirmar una predicció de Einstein, i va obrir la possibilitat d'explorar l'univers mitjançant ones gravitatòries, anàlogues al so, i no només amb la llum, com s'havia fet fins aleshores.

Aquest nou senyal que es va rebre el vint-i-sis de desembre als observatoris LIGO de Louisiana i Washington, va ser de nou la col·lisió i fusió de dos forats negres, en aquest cas de menor massa, i en ser rebut alhora pels dos, suggereix que la font deuria ser cap al nord o cap al sud, i no orientat cap a l'est o l'oest, com va succeir amb la recepció del setembre, cosa que indicava una certa orientació de la font. Per a millor precisió caldria que es detectés amb un tercer observatori. Però, anem a pams, què són les ones gravitatòries?

Les ones gravitatòries
En llançar una pedra a l'aigua es genera una oscil·lació i propagació de la vibració del fluid. Això és una ona. El so és també una ona provocada per la vibració en un fluid i la seva propagació. Una altra mena d'ones són les radiacions electromagnètiques, que tenen una composició mixta -partícula i càrrega-, entres les quals es troba la llum visible. Les vam veure en sentir Ramon Pascual parlant del sincrotró. Totes les ones generen vibracions que són detectades per les antenes adequades.

La força gravitatòria genera atracció de masses. Un esdeveniment suficientment fort pot fer vibrar les masses i propagar una alteració en el camp gravitatori. En aquest cas es generarien ones gravitatòries.

En les recents deteccions es va rebre la informació de la vibració i posterior col·lisió de dos sistemes massius. Les antenes que van detectar les ones gravitatòries eren interferòmetres proveïts de làsers.

En efecte, les antenes són anomenades LIGO (Light Interferometer Gravitational-Wave Observatory). Els LIGO estan formats per dos braços, cada un de quatre quilòmetres de longitud, situats en angle recte, i amb el buit fet dins. Representen el major espai de buit a la Terra, tot i que no és un buit absolut.

Una llum de làser dins cada braç es reflecteix en uns miralls extraordinàriament polits, que mesuren les petites vibracions de la llum amb molta precisió: podrien mesurar la distància a l'estrella més propera amb un error com del gruix d'un cabell. O, com si afegint un litre d'aigua al mar volguéssim mesurar la pujada del nivell de l'oceà. És la llum que permet de mesurar amb aquesta precisió. Aquestes petites vibracions de la llum detectades al LIGO corresponen a les vibracions de l'espai-temps. I què és l'espaitemps?

La teoria de la relativitat
Einstein va mostrar que la força de la gravetat no existeix: no hi ha cap força que atregui masses com existeix atracció en un camp electromagnètic. Va atribuir l'atracció gravitatòria a una deformació de l'espaitemps, una nova concepció de l'espai en quatre dimensions perquè afegeix el temps.

Segons aquest concepte d'espaitemps, l'Univers està format per un teixit rígid però elàstic, que en principi és pla, però que quan rep una càrrega d'energia i massa es deforma, cosa que provoca un camp gravitatori entorn el cos que provoca la pertorbació. El descobriment d'Einstein va desbancar l'univers newtonià rígid i pla.

Imaginem un llit elàstic, si en ell hi ha una síndria, en afegir-hi una bala de vidre, aquesta s'acostarà a la fruita "com si" hagués estat atreta per ella, quan en realitat el que succeeix és que la síndria provoca una deformitat en el llit elàstic que fa que la bala de vidre no pugui més que acostar-s'hi. Aquest llit elàstic imaginari seria l'espaitemps de la teoria de la relativitat general.

Tot i això, les fórmules de la Llei de la Gravitació Universal de Newton funcionen en distàncies curtes; bé es va poder predir l'existència de Plutó i bé serveix per predir els moviments de la Lluna. En dimensions superiors o altres situacions, com ara per a descriure l'òrbita de Mercuri, s'aplica el model de la teoria de la relativitat general.

Els forats negres
Els forats negres són concentracions molt massives, com ara trenta vegades la massa del Sol. El radi del Sol és de gairebé 700.000 Km (més de cent vegades el de la Terra) i la seva massa de gairebé 2x10elevat a 27 tones (com gairebé 333.000 Terres). Imaginem que aquesta massa gegantina del Sol està compactada en un volum de 3 km de radi. Seria un objecte molt massiu que deformaria l'espaitemps i faria "com si" atragués qualsevol altre massa propera. Quan dues masses similars interactuen, provoquen alteracions de l'espaitemps que generen ones gravitatòries.

La detecció d'ones gravitatòries és especialment enriquidora en la col·lisió de forats negres, que no poden ser vistos, ja que no tenen llum; i perquè les col·lisions tampoc no generen senyal lumínic. Les ones gravitatòries d'una col·lisió entre dos forats negres són generades en un temps molt curt, de mil·lisegons. La col·lisió i fusió de dues galàxies amb forats negres duraria molt més temps, i generaria ones gravitatòries durant segons. Aquestes ones, generades durant un esdeveniment cataclísmic, viatgen a la velocitat de la llum. I després es perden, com s'han perdut els senyals que han pogut arribat a la Terra abans d'ara.

El projecte
Albert Einstein, en la seva teoria de la relativitat general va predir l'existència d'ones gravitatòries. Si dos objectes massius col·lisionaven havien de generar una vibració gravitatòria. El 1974 van ser detectades indirectament per Hulse i Taylor estudiant un púlsar, per la qual cosa van rebre el Premi Nobel de Física el 1993. Però directament no havien estat detectades.

Fa uns trenta anys, Rainer Weiss, investigador al MIT, va començar a idear una antena que pogués detectar les ones gravitatòries. En el projecte van participar també l'escocès Ronald Drever i Kip Thorne. I molts altres investigadors. Van planejar dos observatoris, un a Louisiana i l'altre a Washington, separats per tres mil quilòmetres, una distància que la llum triga en recórrer 10 mil·lisegons.

I, quan l'observatori LIGO encara no estava en fase d'observació sinó en fase d'enginyeria, va arribar l'èxit, la primera detecció d'ones gravitatòries. En realitat s'esperava que el primer senyal fos rebut cap al 2017 ó 2018, de manera que va estar una sorpresa ben agradable. Ara, amb quina freqüència es detectaran més ones gravitacionals? No se sap. Mensualment, dues vegades l'any? Està per veure. Però la detecció d'ones gravitatòries explicaran de ben cert la història de l'Univers.

L'article publicat a Physcal Review Letters amb l'observació del setembre estava signat per un miler de científics, els que participen en la col·laboració LIGO, entre ells hi ha investigadors de la Universitat de les Illes Balears, que busquen patrons que permetin eliminar senyal sísmic artefactual provocat, per exemple, per la caiguda de branques d'arbre durant una tala o per la vibració que generen camions passant per una carretera pròxima.

Roberto ha rebut l'advanced grant de la ERC que comentàvem al principi per a trobar algoritmes que facilitin aquesta feina. Faran un plantejament teòric en un univers amb infinites dimensions, i quan trobin la millor aproximació, aniran baixant les dimensions. Quan li preguntem perquè treballen així, ens explica un acudit.

Si es demana a un biòleg com funciona una vaca respondrà segurament donant arguments bioquímics, fisiològics o anatòmics. En preguntar-li a un enginyer, parlarà de la mecànica amb que es mouen les potes o la cua. En demanar-li a un físic, respondrà: "Imaginem una vaca esfèrica i sense fregament". I així fan les aproximacions. Imaginen una situació que s'acosta a l'ideal i desprès hi afegeixen correccions.

Les possibilitats que obre
Roberto diu que quan explica en què consisteix la possibilitat de detectar ones gravitatòries projecta una imatge idíl·lica d'un espai natural en què hi ha un salt d'aigua. Però sense so. I, al cap d'una estona afegeix el so, aleshores se sent l'aigua com cau, el cant dels ocells... elements que ni se sabia que hi eren. És afegir un nou sentit en l'estudi de l'Univers.

La possibilitat d'estudiar el so obre un nou camp de recerca que no sabem on durà. Com quan Galileu va observar amb el seu telescopi els cràters de la Lluna, les taques del Sol i els satèl·lits de Júpiter. O quan Cristòfol Colom buscant un camí nou per arribar a l'Orient va descobrir un nou continent.

Quan li preguntem a Roberto què li va dur a estudiar forats negres ens respon que com podria mai NO haver dedicat la seva vida a estudiar forats negres. Ens explica que quan tenia deu anys va trobar en un llibre l'explicació de la llei de Newton de la gravitació universal. En veure que la força de gravitació era igual al producte de les masses dividit per distància que les separa al quadrat, multiplicat per una constant, tot i no entendre què volia dir, li va semblar una fórmula molt senzilla i poderosa alhora. Que l'univers i els seus fenòmens es podien entendre bé amb fórmules senzilles. "Y estoy en ello".

Aquest cap de setmana (18 i 19 de juny de 2016) científics de l'ICC-UB participaran a la Festa de la Ciència al Parc de la Ciutadella, que enguany celebra el seu desè any. També hi haurà moltes altres activitats de recerca de frontera. Recomanat.

Imatges: Wikimedia commons i LIGO.

Més informació
El so comparat de les dues ones gravitatòries detectades pel LIGO.
La cançó de l'Univers. Cristina Junyent. Nació Digital (13/02/2016)
Focus: LIGO Bags Another Black Hole Merger. Physical Review Letters (15/06/2016)
Cent anys de relativitat (vídeo). Roberto Emparan a Pessics de Ciència (20/01/2016)
Els forats negres són la física al límit. Roberto Emparan (08/06/2016)

30 may. 2016

Les transicions del coneixement

Dimecres passat, 18 de maig vam parlar sobre les transicions del coneixement amb Agustí Nieto-Galán, del Centre d'Història de la Ciència (CEHIC), a la UAB. Ens vam remetre a les preguntes esbossades per encetar la conversa: com ha canviat el coneixement de la natura al llarg de la història? Es un procés acumulatiu, de progrés inqüestionable, o més aviat un camí traumàtic ple de ruptures, controvèrsies i revolucions? Podem separar el nostre coneixement de la natura del de la societat? I, entorn d'elles va girar la conversa.

Com podem estudiar el canvi en el coneixement?
La primera observació de la tertúlia va anar entorn a la dificultat que tenim en viatjar al passat per comprendre quin coneixement tenien del món en altres èpoques, ja que ens ho mirem condicionats pel nostre present.

En altres moments, les percepcions eren diferents. Com podem, doncs, abstraure'ns del coneixement que tenim ara per comprendre la teoria de la transmutació dels elements? Viatjar en el temps és, per tant, difícil. I, d'una altra banda, com podem comprendre la forma en què la medicina xinesa s'integra en la lògica de la seva societat? Viatjar en l'espai, també ho és.

En aquest sentit, es fa servir la paraula incommensurable, per a reflectir que no es pot mesurar el coneixement en un temps i un espai diferents, ja que es tracta d'incloure aquest coneixement en sentit ampli en una altra escala de valors de coneixement, socials o religiosos.

Aquest enfocament més general és el que proposen des del Centre d'Història de la Ciència. Estudien diferents mirades d'acostar-se al coneixement del món i la natura, del cosmos, de la salut i la malaltia. Aquesta proposta, que no és pas exclusiva, incomoda alguns científics, perquè la consideren una crítica al pensament eurocentrista que veu el coneixement científic occidental com a general, objectiu i reproduïble.

Podem separar el nostre coneixement de la natura de la societat?
Aquest pensament científic eurocentrista, heretat de la Revolució Industrial anglesa, quan la tecnologia va canviar espectacularment, i va anar associada a un augment de l'esperança de vida especialment per la disminució de la mortalitat infantil, va ser qüestionat també per Freud, metge de formació, en El malestar en la cultura: de què serveix poder anar en tren si no som més feliços?

A més, en la presència del coneixement científic la religió ha jugat també un paper important. Ha participat durant molts segles en occident i encara ho fa en l'islam.

A Occident, el mateix Newton va classificar el seu llibre Principia Mathematica, publicat l'any 1687, com un llibre de teologia. En aquell moment es considerava que si es comprenia l'ordre de l'univers que havia establert Déu, seria més fàcil ser creient que no pas amb la sola catequització per la fe.

I, desenganyem-nos, en la nostra vida quotidiana, encara que ens considerem laics, ateus o agnòstics, és molt difícil deslligar-nos del nostre passat catòlic que impregna la vida i el pensament, i, sobre tot, la visió del món.

Existeix el progrés en ciència?
Agustí ens remet a les paraules del seu professor d'Història, Jordi Nadal: "cualquier tiempo pasado fue peor". Nadal es referia a les condicions de vida prèvies a la Revolució Industrial, quan la mortalitat infantil era molt elevada i la higiene, minsa. Aquesta concepció recull l'optimisme de la Il·lustració.

El Romanticisme volia recuperar la civilització clàssica. Inspirant-se en Kant, va aparèixer una altra forma de mirar el món. Oersted, el físic danès conegut per associar l'electricitat i el magnetisme en una disciplina nova, l'electromagnetisme, en realitat buscava era trobar les forces ocultes de la natura. Els romàntics van desenvolupar la naturphilosophie, seguida també per Goethe, sense la qual probablement avui no s'entendria l'ecologia. I també va trobar un coneixement del món que va dur a grans troballes teòriques i pràctiques posteriors.

Amb el creixement tècnic i tecnològic del segle XX, hi va haver una altra concepció de la ciència i del coneixement, que ha deixat empremta i no només en forma de residus. Estudiant com està fet un Ford T es pot saber com era la consideració de l'American way of life.

Per aquesta ambivalència de pensament latent en diferents èpoques de la història de la humanitat, ens podríem negar a acceptar la idea de progrés sense un sentit crític. David Edgerton, un conegut historiador britànic, en el seu assaig "The shock of the old" defensa que les formes tradicionals d'entendre la tecnologia, el canvi tecnològic i el paper de la tecnologia en les nostres vides s'han vist greument distorsionada per la imatge que d'ella se'ns ha donat.

Com influeix la percepció de l'evolució científica i tecnològica en la societat?
En la darrera etapa històrica en què vivim, el desenvolupament de la ciència i la tecnologia ha desbancat la rellevància de les disciplines de pensament.
El filòsof italià Nuccio Ordine, en el llibre La utilitat de l'inútil, defensa la utilitat de tot allò que no té, en principi, utilitat, com podria ser la literatura, la poesia, la filosofia... el coneixement pel coneixement. Com Foucault, defensa la crítica de l'ensenyament com a "disciplina", en què l'objectiu és la integració dels futurs llicenciats en els sistemes de producció.

Les universitats d'Oxford i Cambridge van ser les darreres en integrar la Física i la Química a les seves ofertes educatives. L'argument era que, per a tenir una educació liberal especialment per als polítics que haurien després de governar el país (i que en la major part sortien d'aquelles universitats), el que calia saber era llatí, grec, història i literatura, i adquirir habilitats de lectura, oratòria i escriptura.

A ran de la pregunta d'una participant, es cita el llibre de Kuhn, "L'estructura de les revolucions científiques". El nostre ponent recorda el context de guerra freda en què va ser escrit el llibre (1962), i que, en qualsevol cas, el darrer coneixement científic no invalida l'anterior, en molts casos. Per exemple, Einstein no ha superat a Newton. De fet, Einstein té poca conseqüència en la vida quotidiana.

La propagació de la ciència
Fem també consideracions entorn el vehicle de transmissió del coneixement científic: els articles científics. Cal tenir en compte, d'una banda, amb el biaix de llengua, ja que es publiquen en anglès. I també que, tot i que les normes diuen que han de ser explicats d'una manera que permeti la reproducció de l'experiment, això no succeeix sempre.

Hi ha articles famosos el resultat dels quals és aplicat i expliquen la realitat, però no poden ser repetits. Un dels més coneguts i clàssics és el de la balança de Coulomb. El físic francès fa postular l'atracció de les forces elèctriques de signe oposat i la repulsió de les de signe igual, tot inspirant-se en la força d'atracció gravitatòria. L'experiment no s'ha pogut reproduir mai, però els comptes funcionen.

La divulgació de la ciència
Els que han estudiat més Història de la Ciència i l'han divulgada han estat els anglosaxons. Desprès de la Segona Guerra Mundial, a Anglaterra i Estats Units es van generar els estudis amb la idea de millorar-ne la seva imatge desprès del llançament de les bombes nuclears i dels camps de concentració. 

Alguns autors opinen, en veure que la teoria de la relativitat és abstracta i difícil de comprendre, que no cal provar d'explicar-la més, perquè no serà compresa. De fet, també es considera que la mateixa teoria es compresa per molts pocs científics. Com diu Hanz Magnus Enzensberger de la poesia, que no creu que sigui compresa per més d'unes tres-centes persones al món.

Altres autors, per contra, argumenten que sí val la pena explicar la teoria de la relativitat, si es fa en el llenguatge adequat del receptor. Defensen que cal buscar ponts entre el coneixement més innovador i la ciutadania interessada. Cal entendre de ciència per anar entenent el món i poder fer bones preguntes que permetin entendre millor. Sense una certa cultura bàsica no es fan bones preguntes.

Com vas arribar a fer d'historiador de la ciència?
Ens confessa n'Agustí que va ser un bon estudiant de batxillerat. Treia molt bones notes en lletres i també en matemàtiques i ciències més dures. Per això li van recomanar de fer ciències; va estudiar Enginyeria Química a l'IQS i va fer una estada a l'Institut Max Plank.

I, entre pipeta i pipeta no oblidava la seva idea anterior: el que en realitat li venia de gust de fer éren estudis de lletres. Li va dir a una professora que aquella seria la seva frustració professional: ser químic preferint ser humanista. I la professora li va dir: "Idiota, no sos viejo, sos muy joven". Literalment.

Va apostar, doncs, per deixar la Química i passar-se a la Història, en què es va llicenciar i doctorar. Més tard va fer estades a Cambridge. L'any 2000 va aconseguir una plaça permanent a la universitat. I encara hi és.

Ens regala una frase preciosa: "Estudiar Història m'ha fet comprendre la meva pròpia finitud".

Més informació
El matrimoni de la química : a partir del quadre de David del matrimoni Lavoisier, 1788 (vídeo)

21 abr. 2016

Les transicions biològiques: els organismes multicel·lulars

Dimecres passat, 13 d’abril, va venir Iñaki Ruiz-Trillo, de l'Institut de Biologia Evolutiva (CSIC-UPF), ICREA, per parlar-nos de Les transicions biològiques, concretament del pas d'organismes unicel·lulars a multicel·lulars.

Iñaki és biòleg per la Universitat de Barcelona, va fer la seva tesi doctoral al Departament de Genètica i va fer el post-doc a la Universitat de Dalhousie, a Halifax (Nova Escòcia, Canadà). Es va reincorporar al sistema de recerca català el 2007 amb un contracte ICREA.

Iñaki ens confessa que durant el seu doctorat va decidir que volia estudiar l'origen dels animals, que ningú no ho havia fet; i que a Canadà va aprendre a fer la pregunta correcta. En reincorporar-se a Barcelona, amb l'equip que ha creat estan buscant les respostes.

Iñaki ens explica que la seva recerca es basa en buscar filogènies comparant els genomes dels parents unicel·lulars més propers dels animals multicel·lulars. La comparació els permet de tenir una idea més clara de com era l’ancestre unicel·lular que va donar a lloc a tots els animals, incloent-nos nosaltres, els humans.

Ara bé, inevitablement, parlar del pas d'organismes unicel·lulars a multicel·lulars ens duu a parlar de transicions anteriors. D'una banda, ens retrau a l'origen de la vida i, en segon terme, a l'origen dels eucariotes, els éssers vius que tenen el DNA empaquetat dins una membrana nuclear.

L'aparició de la vida
La vida va aparèixer fa aproximadament 3,7 mil milions d'anys. Les primeres formes van ser bacterianes. En elles el material genètic es trobava en el citoplasma de la cèl·lula, sense un nucli que l'englobés. Tot i que la vida potser va aparèixer diverses vegades, on hi ha consens és en que tots els organismes actuals venim d’un organisme únic, el que coneixem com a LUCA (Last Universal Common Ancestor). Entre altres raons, tots els organismes compartim el mateix codi genètic.

I, com era morfològicament aquest ésser viu? Quins gens tenia? Com vivia? Doncs, no hi ha resposta, ni sembla que hi hagi cap forma de saber-ho. Està massa lluny en el temps i no podem trobar parents. El que si podem és reconstruir la història cap aquí: dos mil milions d'anys més tard van aparèixer els arqueus, unes cèl·lules un xic més complexes.

L'aparició dels eucariotes
Els arqueus van donar origen als primers eucariotes, per simbiogènesi ara fa uns 1,8 mil milions d'anys. En primer lloc, s'incorporarien els bacteris capaços de respirar (alfaproteobacteris), que van passar a ser es orgànuls que proporcionen l'energia a les cèl·lules (els mitocondris). Després s'incorporarien altres orgànuls. Aquesta simbiogènesi és una altra transició biològica i va succeir una sola vegada en la història de la vida.

Imatge Cèl·lula eucariota animal. Font: Wikimedia commons

Posteriorment, i no en totes les cèl·lules, s'incorporarien diferents bacteris, com els cianobacteris, que van donar els cloroplasts, que proporcionen la capacitat de fer la fotosíntesi. D'aquí es van originar les algues i les plantes. Aquests organismes primerencs van donar lloc als ancestres dels diferents regnes dels éssers vius.

L'aparició dels organismes multicel·lulars
Els organismes multicel·lulars a diferència dels unicel·lulars, poden fer simultàniament diferents funcions vitals. Els unicel·lulars s'alimenten, es desplacen i es reprodueixen; compleixen els requisits dels éssers vius seqüencialment: la cèl·lula fa una activitat cada vegada, no les pot simultaniejar. Els organismes multicel·lulars poden fer les diverses accions alhora, atès que tenen cèl·lules diferenciades que compleixen les diferents funcions simultàniament.

Com es va passar als organismes multicel·lulars? Doncs probablement mitjançant el reciclatge d'alguns gens que ja existien. Les propietats que haurien de donar-los-hi eren: l'adhesió (i s'ha vist que ja existien gens que sintetitzaven integrines, proteïnes d'adhesió), la comunicació cel·lular (cal emetre senyals per indicar què calia fer tots alhora, i ja la deurien tenir també atès que els sincicis actuen alhora), i la diferenciació cel·lular (que també es pot donar en els sincicis entre la part exterior i l'interior de l'agrupament).

Així, el kit mínim d'un organisme multicel·lular ha de contenir gens per a l'adhesió, la comunicació i diferenciació, i els factors de transcripció corresponents per a les diferents funcions. I també hi hauria la divisió entre les línies cel·lulars somàtica i germinal. Aquest va ser un canvi de software, amb un bagatge del que teníem.

Iñaki ens fa el símil amb els smart-phones, que aprofiten tecnologies ja existents (telèfons mòbils, càmeres digitals, GPS...) que, millorades en el seu programari i agrupades, fan aflorar propietats emergents que són més que la suma de les propietats existents, ja que ofereixen noves prestacions.

S'estima que els primers animals multicel·lulars van aparèixer ara fa entorn 700 milions d’anys. I a partir d'aquí van sorgir els diferents fílums animals. Però els animals són només una petita branca dins l'arbre dels eucariotes. Una entre cent. I la multicel·lularitat va aparèixer al menys vint vegades al llarg de la història de la vida.

Els organismes multicel·lulars més senzills són les algues verdes o cloròfits. El seu parent colonial més proper és Volvox que, al seu torn, va evolucionar de l'alga unicel·lular Chlamydomonas. Les algues brunes, feòfits, i les algues vermelles, rodòfits, tenen altres orígens. Les plantes van sorgir dels caròfits, un llinatge de les algues verdes.

Els fongs van aparèixer de l'evolució d'amebes i de de Dyctiostelium (vídeo). Seria un altre tipus de multicel·lularitat, en aquest cas, agregativa. I els llevats, fongs unicel·lulars, són considerats com regressions d'essers multicel·lulars a unicel·lulars de nou. De vegades en la història de la vida hi ha hagut regressions i simplificacions, com en els paràsits, que perden possibilitat de moure's, o en els animals que viuen en coves, que perden sentits.

Altres llinatges amb més complexitat molecular van donar lloc a les plantes i els animals. Iñaki estudia els organismes eucariotes, protists, que van donar lloc als diferents fílums del regne animal; s'estima el nombre de fílums animals es mou entorn els trenta-sis. Els animals més antics vivents són les esponges i els ctenòfors. Un dels fílums, només un és el dels cordats, que ha donat als mamífers, als primats i als humans. 

Els parents més antics
En el cas de l'origen dels multicel·lulars si té sentit preguntar-se com eren morfològicament els ancestres? quins gens tenien? com vivien? Amb aquests organismes si es pot fer una aproximació comparant amb els genomes dels animals que estan en la franja intersticial entre els mono i els multicel·lulars. Es tracta d'organismes que són considerats unicel·lulars, però en algun moment de la seva existència tenen un comportament que pot correspondre a un multicel·lular.


Imatge: Capsaspora. Font: Multicellgenome/Wikimedia commons
 
L'equip d'Iñaki ha estudiat tres organismes emparentats genèticament als animals i que són considerats els ancestres més antics coneguts, segons la seqüència del gen ribosomal 18S: Capsaspora, Sphaeroforma i Creolimax.

Aquest gen 18S ribosomal, es troba en els ribosomes, orgànuls que tenen tots els éssers vius, ja que és on té lloc la síntesi proteica. Per aquesta necessitat vital, aquest gen està molt preservat en els animals, i aquests tres microorganismes són considerats en l'origen de la seqüència, ja que comparant aquest gen de diferents organismes i veient-ne els canvis, es troba el parentiu.

Capsaspora owczarzaki és un organisme unicel·lular semblant a una ameba amb molts fil·lopodis, amb els quals s'agafa al terra. Es va trobar a Sud-Amèrica dins l'hemolimfa un dels cargols que transmet també Schistosoma mansoni, el paràsit que provoca la esquistosomiasi. Aquí es pot trobar la seqüència del gen 18S de Capsaspora. En el final del cicle vital de Capsaspora, en cultiu de laboratori, es forma una mena de conglomerats multicel·lulars per agregació.


Sphaeroforma arctica també es va trobar de forma fortuïta dins un amfípode del krill. Abans de la divisió, pren una forma sincitial (divisió nuclear sense que hi hagi divisió citoplasmàtica), que finalment acaba explotant donant lloc a noves cèl·lules. El tercer organisme, Creolimax fragantissima, també es va aïllar de dins el budell d'un invertebrat. També és un organisme que fa sincitis abans de la seva divisió (vídeo).

De tots aquests tres organismes que es relacionen amb els proto-organismes multicel·lulars que van donar lloc als animals podríem dir que tenen en comú una transició a la multicel·lularitat per l'estadi agregatiu o sincitial en la fase final del cicle de vida.
També es consideren parents dels ancestres dels animals multicel·lulars els coanoflagel·lats, que formen colònies.

Els científics que estudien l'aparició dels organismes multicel·lulars comparteixen coneixements amb els que estudien el desenvolupament d'un càncer dins un organisme. A fi de comptes, en els dos casos hi ha una proliferació cel·lular; un càncer és com si creixés un organisme multicel·lular dins un altre organisme.

L'explosió cambriana
S'entén per explosió cambriana a l'aparició sobtada de moltes i diverses formes d'animals multicel·lulars en el registre fòssil.Com es va passar de tenir animals senzills de pocs gens, com són Capsaspora, Sphaeroforma o Creolimax a l'explosió cambriana? Probablement va ser de forma gradual, començant per les formes sincitials. Ara, com el programari nou faria nou maquinari no se sap. El que és obvi és que no va poder tenir lloc fins que els animals van tenir algun exoesquelet que deixés rastre.

La diversitat desconeguda
Taraoceans és un projecte francès que estudia l'origen de la vida i la diversitat dels éssers vius a l'oceà. Del recull de tres anys de mostratge pels oceans, es va estudiar només els residus del gen 18S, el codi de barres que indica una espècie, per a valorar la diversitat. Es van trobar només al mar, més de cent filogènies o llinatges diferents. D'aquests cent llinatges, només de cinquanta es té una espècie representativa.

Iñaki, com vas arribar a estudiar protists?
Vaig fer una tesi sobre evolució que em va dirigir Jaume Bagunyà i Marta Riutort. Vaig estudiar els animals que tenen simetria radial. Durant el post-doc vaig anar més enrere en el temps, vaig estudiar l'origen de la cèl·lula eucariota. I més endavant, em vaig adonar que l'origen dels éssers pluricel·lulars l'estudiaven molt pocs científics. Quantes coses no se saben!

De manera que se'm va obrir un món molt atractiu per a trobar allò que ningú abans no havia trobat: l'adquisició de noves propietats que expliquen l'evolució. Som pocs grups amb aquesta especialitat en el món occidental i hi ha una competència més lleial entre nosaltres, que entre altres camps amb més grups que l'estudien.

El tipus de recerca que es fa en Biologia, actualment, el que ha permès avenços estudiantgenomes, és degut al desenvolupament de les màquines de seqüenciació i els grans ordinadors per processar tanta informació. Per això la possibilitat d'intervenció augmenta exponencialment. Per tant, les decisions referents a la recerca científica s'han de prendre entre diversos estaments socials. Nosaltres desapareixerem, no la vida; la vida és molt resilient.

Iñaki ens va repetir allò que diuen molts: que els científics han de saber sobre el seu camp i informàtica, i que la ciència amb la nova tecnologia vol equips multidisciplinars. Qui m'anava a dir a mi que allò tan avorrit que ens explicaven de rutina i de manera monòtona a tercer de carrera podia ser tan atractiu!

Més informació
Organismos modelo (video)
Multicell genome

30 mar. 2016

Cómo el cine y la televisión colaboran en la transmisión del conocimiento científico?

El miércoles 16 de marzo vino Carlos Tabernero, profesor del Centre d'Història de la Ciència (CEHIC), de la UAB, para hablar sobre cómo la práctica de la medicina y los avances médicos se ven reflejados en el cine y en la televisión.

Una carrera
Carlos se formó como biólogo molecular. Al terminar su tesis en la Universidad de Salamanca fue a pasar un verano en Estados Unidos, para estudiar el material genético del retrovirus del VIH. Finalmente estuvo seis años trabajando en los National Institute of Health, concretamente en el National Cancer Institute, estudiando el transporte genético a través de la membrana nuclear.

Fue en los años más duros del sida, cuando era una enfermedad mortal, ya que no existía la medicación actual que cronifica la enfermedad. El activismo, y la presión social y sociopolítica, eran fuertes para encontrar soluciones a la enfermedad o, al menos, a la situación de los pacientes. Incluso el cine y la literatura trataban frecuentemente acerca de la convivencia con la enfermedad. Se invertía mucho dinero para encontrar la proteína que entraba del virus en la célula; se quería actuar contra ella.

En el momento en que, por la carrera profesional, le tocaba montar un equipo propio, Carlos decidió tomarse un año sabático, antes de ver si quería convertirse en un gestor de proyectos, que suele ser el día a día de los líderes de grupo o de laboratorio. Tuvo entonces la posibilidad de participar en la construcción de una escuela en Washington, en un barrio marginal, gracias a una ley erogada por la administración Clinton. Allí estuvo cuatro años.

Entonces, John Ashcroft, el secretario de interior de la primera administración Bush hijo, dictó la Patriot Act, tras los atentados de las Torres Gemelas. Con esta ley, los extranjeros perdían prácticamente los derechos civiles en los Estados Unidos. De modo que cabía pensar en la vuelta a Europa. Una vez en Barcelona, entró a trabajar en el CEHIC y en la UOC simultáneamente, hasta que ganó la plaza que tiene ahora. Este periplo le llevó de ser biólogo molecular a profesor de historia de la ciencia, básicamente a través del cine.

Una escuela especial
La experiencia docente en Estados Unidos, que marcó su carrera desde entonces, fue posible por a la ley Goals 2000: Educate America, diseñada para paliar los malos resultados de la educación pública estadounidense. Gracias al aporte económico de una filántropa canadiense, que estaba dispuesta a invertir en una escuela experimental, y al apoyo económico y legal favorecidos por la administración, se pudo crear la escuela.

Esta charter school empezó en 1998, en un caserón del siglo XIX en el centro de Washington, cerca de la Casa Blanca. Había tres años para demostrar que el método de la escuela funcionaba, por medio de evaluaciones externas. Finalmente, el proyecto duró doce años, hasta 2011, cuando tuvieron que
cerrar por razones económicas.

El objetivo pedagógico era enseñar a los niños a través del arte, con métodos creativos que les dieran competencias para la vida. Las ciento veinte familias que apostaron por la escuela, en realidad, formaban parte de una población vecina, que no tenía alternativa, ya que eran familias sin medios económicos. Carlos trabajó durante cuatro años, en grupos con niños de tres a seis años, con diferentes niveles de conocimiento.

Ofreciendo cine y literatura a niños de entre seis y doce años, haciéndoles leer en común cada día, algunos de los que no sabían empezaron a leer. La primera obra fue Animal Farm, de George Orwell; una crítica al estalinismo, publicada en 1951 y traducida como Rebelión en la Granja. La conclusión del debate llevó a los chicos a constatar que un final feliz les hubiera dejado mejor el ánimo, pero no les hubiera hecho pensar tanto. También trabajaron The Call of the Wild (La llamada de lo salvaje), de 1903 y escrita por Jack London.

La medicina en el cine
Ahora, Carlos es profesor de la asignatura optativa Medicina, Cinema i Literatura en segundo curso de Medicina en la UAB. En ella tratan de procesos y experiencias de salud, no sólo en los aspectos más fisiológicos o científicos, sino también en los más sociales de la práctica médica. Así, además de ver procesos históricos, se ofrece una manera de mirar la profesión de otra manera. La formación de médicos humanistas, y la reflexión sobre su actitud frente a los pacientes mejora la práctica médica.

La asignatura inicia casi siempre con dos películas y una novela. La primera película que ven es la versión de Frankenstein, de 1931, dirigida por James Whale y protagonizada por Boris Karloff. Otra película recurrente es El rostro, dirigida en 1958 por Ingmar Bergmann. La novela es Frankenstein, de Mary Schelley. Frankenstein, que tiene múltiples lecturas, les permite valorar la transformación del personaje; Dr. Vogler, en El rostro, enfrenta la medicina y la magia, ya que con la aplicación del mesmerismo en la película puede modificar la percepción de la realidad.

Para tratar de personajes y la práctica médica, una de las películas propuestas es La Diligencia, dirigida en 1939 por John Ford y protagonizada por John Wayne, que encarna a un médico que no puede atender un parto sin antes beber. En los debates sale de inmediato otro médico adicto más reciente, el Dr. House. También surge la medicalización del embarazo y del parto, ya que las parturientas pasan a ser pacientes, cuando lo que les sucede es un proceso fisiológico. Otras películas que tratan el mismo asunto son El angel ebrio (1948) y Barbarroja (1965) dirigidas ambas por Kurosawa.

Para discutir sobre medicina social y salud pública, la propuesta es Pánico en las calles (1950), de Elia Kazan, que refleja la situación de los inmigrantes y el proceso de la caza de brujas. Con La invasión de los ladrones de cuerpos (1956), de Don Siegel, tratan la relación médico-científico y el mito de los zombies, que surgió en las décadas de 1920 y 1930, y ha ido evolucionando desde entonces.

Otra película con la que tratan de la medicalización es La naranja mecánica, basada en una novela de Anthony Burgess de 1962, y dirigida en 1971 por Stanley Kubrick; de la mente, con De repente, en el verano (1959), de Joseph L. Mankievicz, basada en una obra homónima de Tennessee Williams, en el que se aborda el desarrollo de la psiquiatría en el siglo XX, especialmente de la práctica de lobotomías, operación que sufrió una hermana de Williams, en 1937, y que le dejó impactado.

Siguiendo con temas psiquiátricos, otra propuesta es Alguien voló sobre el nido del cuco, de 1975, dirigida por Milos Forman; Persona, de 1966 también de Bergmann. Para tratar de los procesos terminales y de dolor se propone otra película de Bergmann, Gritos y susurros (1972) y Dallas Buyers Club (2013) de Jean-Marc Vallée. Para tratar sobre la edad, propone Amour (2012), de Michael Haneke,

Y para tratar sobre la cuestión nuclear, la propuesta es la película Lluvia negra (1989), y el documental The war game (1965). También El séptimo sello (1957), de Bergmann, quien, a través de la historia de la peste en Europa, situada en 1348, en realidad recrea la aniquilación nuclear. Y suelen celebrar el fin de fiesta con Vértigo (1958) o Psicosis (1960), de Hitchcock.

La reacción de los alumnos, que han visto la película con anterioridad a la clase, frente a las preguntas: ¿qué habéis visto? ¿qué os sugiere? suele ser de una creatividad espectacular.

La representación de la Historia de la Ciencia en el cine
Para tratar esta pregunta, Carlos establece unas bases: "El cine es una forma de comunicación y la ciencia es una forma de gestionar el conocimiento".

Un estilo de películas de ciencia son biopics hagiográficos en que se cuenta la historia de un gran hombre, en su momento eureka, sin el que no podríamos vivir. También existen otras formas de tratar la ciencia, con miradas utópicas, deseables, o distópicas, indeseables. Una de las películas básicas es 2001, Odisea del espacio, de 1968, dirigida por Stanley Kubrick, basada en el cuento El centinela de Arthur C. Clarcke. Los elementos argumentativos y narrativos de la película enlazan situaciones anteriores en el tiempo con lo que ha de venir.

Para tratar sobre Prehistoria, propone En busca del fuego (1991), de Jean-Jacques Annaud y remontándonos aún más atrás en el tiempo, Jurassic Park (1993), de Spielberg.

Nos cita también The New Atlantis (1627) de Francis Bacon, la novela utópica, escrita con ánimo de ensayo, que describe la tierra mítica en que el raciocinio llevará a conquistar la naturaleza, y que fue satirizada por Jonathan Swift en Los viajes de Gulliver (1726), una crítica a la imposición del pensamiento por el poder político.

Así, gracias a la narrativa y al ensayo, literarios y cinematográficos, se puede enfocar la historia de la genética y de la medicina (asignaturas que imparte). Y de la humanidad.

Otros proyectos
Conecté con Carlos por sugerencia de Michele Catanzaro. Habían proyectado la serie Teràpia de Cine en el Ateneu Barcelonès. Al no programarse más ahí, la propuesta fue programar el ciclo en la Casa Orlandai. La quinta edición pues de esta serie tratará sobre la Desesperanza y tendrá lugar los jueves 21 de abril y 5 de mayo.

También dirigió el programa de cine-forum Fascinació, por i substitucions tecnològiques en el CCCB, vinculado a la exposición +Humans.

Ahora, desde el CEHIC está dirigiendo un estudio de caso sobre la imagen narrativa de Félix Rodríguez de la Fuente y su relación con el estudio de ciencias naturales en España. En especial, quieren reflejar la voluntad deliberada de utilizar diversos medios: lenguaje televisivo, editorial; escribió él, se ha escrito sobre él... ofrece un panorama muy interesante sobre la divulgación científica. Félix no desperdiciaba una ocasión para divulgar, ni que le entrevistaran en Hola!

Para terminar, y dado que hemos empezado con la pregunta que solemos hacer al final, recogemos una recomendación más de Carlos, que se puede encontrar en el repositorio del Ateneu Barcelonès:

Imágenes de ciencia:
- Agustí Nieto-Galán (CEHIC): El matrimoni de la química : a partir del quadre de David del matrimoni Lavoisier, 1788
- José Pardo (IMF): La lliçó d'anatomia : a partir del gravat d'Andreas Vesal de 1543
- Alfons Zarzos (Museu de la Medicina):La mirada microscòpica : a partir d'una fotografia de les preparacions del Dr. Ferran i Clua, 1880
- Carlos Tabernero (CEHIC): La fotografia de la vida

18 feb. 2016

¿A qué nos referimos cuando hablamos de escepticemia?

Ayer miércoles diecisiete de febrero, vino Gonzalo Casino, periodista científico, director de Escepticemia, para contarnos justamente a qué nos referimos cuando hablamos de escepticemia. Vino cargado con veinte volúmenes de su libro Escepticemia, editado por la Fundación Dr. Antonio Esteve (al que se puede acceder en formato pdf y del que se pueden solicitar copias).

[La imagen adyacente está en la portada del libro Escepticemia y su autoría también debe ser atribuida a Gonzalo Casino.]

¿Qué significa escepticemia?
Escepticemia significa “escepticismo en la sangre” (de “escepticismo” y “emia” o “hemia"=sangre; igual que glucemia significa “glucosa en la sangre” o colesterolemia significa “colesterol en la sangre”).
 
Fue usado por primera vez en 1989 por Pert Skrabanek y James McCormick. Skrabanek, editorialista de la revista The Lancet, se unió a una corriente de pensamiento, la escepticemia, favorable a aplicar el escepticismo científico en la sanidad, porque las decisiones en Medicina afectan directamente a la salud de la población y a la integridad de las personas.

La escepticemia parte de la base de que la Medicina y los médicos se sustenten en dos pilares fundamentales: el método científico como única fuente fiable para adquirir nuevos cocimientos sanitarios, y para revaluar los admitidos hasta ahora; y de que la ética médica determine los principios morales que guían la conducta del médica.

Gonzalo, empezó el blog Escepticemia antes de la existencia de blogs. La redacción de columnas de opinión empezó el 19 de febrero de 1999, y se publicaron semanalmente durante más de once años en el portal de Ediciones Doyma (actualmente, Elsevier) y más tarde en Jano, tanto en su edición digital como en la impresa. Escepticemia ahora es el blog personal de Gonzalo. Durante ésa época, desde 1999 hasta 2009, Gonzalo fue también coordinador de las páginas de salud en El País.

El lema «La medicina vista desde internet y pasada por el saludable filtro del escepticismo», que permaneció invariable durante todo este tiempo, apuntaba claramente un doble propósito: escudriñar a través de la ventana de internet (una ventana que por aquella época inicial no era el ventanal que es hoy) y hacerlo con una mirada escéptica, una mirada cuyo desarrollo exige dedicación y aprendizaje. Y es que en medicina, como en el arte o en la vida, solo vemos lo que conocemos: ver es reconocer.

La labor del periodista médico
Durante los últimos treinta y cinco años, el periodismo médico despuntó en España, inspirándose en la forma de hacerlo de los periodistas anglosajones. Y fue creciendo hasta la época de gloria de los noventa y los primeros dos mil. Pero hace siete u ocho años, el periodismo médico y el científico en la prensa española han disminuido en número y han perdido la calidad anterior.

La crisis general y la de la prensa en particular, en una especie de círculo vicioso, han hecho que los periodistas especializados, que cumplían con su profesión de forma concienzuda, hayan sido desplazados de los medios más generales. Y que la información científica se reduzca a la reproducción acrítica de notas de prensa elaboradas por agencias, revistas científicas o departamentos de prensa de instituciones.

Esta información, la mayor parte de las veces, es interesada; bien sea por una firma comercial o por intereses profesionales. Se trata de comunicación científica, pero no de periodismo. El periodista piensa en el lector. Busca, con su trabajo, revelar lo que se esconde tras la información. El periodismo, en realidad, adelgaza con este material reciclado.

Hay que tener en cuenta, por demás, de que el periodista médico ejerce un periodismo de acatamiento. Se forma, se informa, pero dada la superespecialización de la materia, llega un momento en que ha de confiar en su fuente, algo que no es necesario en el periodismo económico, deportivo o jurídico, en que la comprensión del tema es menos complejo. De manera que la experiencia, en este campo, tiene un valor añadido superior que en los otros campos.

Las fuentes
Muchas son las fuentes en que encontrar novedades, pero para la información médica o científica, hay que buscar la información contrastada. En concreto, y de forma mayoritaria, la que publican las revistas biomédicas que someten sus artículos a revisión por pares. Así hay garantía de que la información está contrastada.

Cuando las revistas científicas han establecido qué va a salir publicado en el número siguiente, periodistas de las revistas preparan notas de prensa exclusivas para periodistas de otros medios; así les dan tiempo a elaborar un artículo sobre las novedades publicadas, y que salga publicado el mismo día en que es publicado el artículo original en la revista científica.

Estas notas de prensa sobre noticias inéditas, y a las que los periodistas de otros medios tienen acceso, están sometidas a una política de embargo. Es decir, los periodistas reciben esta información anticipada bajo el compromiso de no publicar la información antes de la fecha indicada por la revista que les ofrece la información. Si no cumplen el embargo estarán penalizados sin recibir más estas noticias anticipadas.

La información científica se localiza a partir de las mismas revistas o bien a partir de repositorios de artículos. Los más conocidos son alphagalileo, europeo, o eurekalert, estadounidense. Las revistas publican en ellos también las noticias embargadas, a las que solamente tienen acceso periodistas acreditados. Una vez superada la fecha del embargo, se puede acceder libremente a todos ellos.

Seleccionar la noticia
Cada año se publican unos diez millones de artículos de calidad y cada revista intenta que se publiquen los artículos de su cabecera. Frente a esta avalancha, ¿qué publicar? ¿Cómo evitar que las revistas sean una extensión del brazo de márqueting de las compañías farmacéuticas? Como decía Richard Smith, ex director de la revista British Medical Journal. Es difícil, porque la presión puede ser muy sutil. A pesar de que hay muchas cribas, ninguna funciona bien. De nuevo hay que confiar en la experiencia el periodista.

Otra presión de selección es la tendencia al amarillismo. Tanto el mercado tanto periodístico como el general presionan hacia la exageración. Aquí volvemos a someternos al buen (o mal) juicio del periodista; que, confiemos, sabrá cribar la información a veces envenenada que le llega referente a los riesgos y beneficios de las intervenciones médicas.

Una de las falacias más comunes es creer sin estremecerse los datos relativos que dan algunas informaciones. Por ejemplo, cuando una nota de prensa dice que un medicamento o un producto, reduce o aumenta en un 50% la posibilidad de curar o padecer un cáncer, hay que buscar las cifras absolutas. ¿De cuántas personas hablamos? Quizá de muy pocas.

Si el riesgo absoluto de padecer es de 1:10.000 personas, el beneficio posible del 50% desenfoca la situación, estamos hablando de muy pocas personas. No se trata ya de una gran mejora como a veces se quiere vender. En estos casos se generan falsas expectativas, una práctica muy poco humanitaria para los enfermos y sus familias.

Y, por supuesto, también hay que tener en cuenta de dónde procede la información, si se trata de un estudio preliminar explicado en un congreso; de un experimento en animales o si es un estudio clínico en personas. Siempre teniendo en cuenta los intereses profesionales o económicos que puede haber detrás. Para establecer criterios de selección, un buen filtro es la Colaboración Cochrane.

Y. con el fin de evitar la jerga médica y facilitar la comprensión de las noticias biomédicas por no expertos, se inició hace tiempo una campaña que edita una versión para legos de los resúmenes de las revistas de ciencia: Plain Language Summaries.

El artículo
Una vez decidido el tema de qué se va a hablar, se elabora el artículo. El periodista escribe teniendo en cuenta que el lector quizá no llegue hasta el final y, cuando escribe en papel, debe de tener en cuenta que la parte final del artículo podía ser recortada si no cupiera en la maqueta final. Esta forma de escribir se denomina de triángulo invertido, porque contiene la información más relevante en el inicio del texto: en el primer párrafo está la información básica.

Ha de tener en cuenta también la redacción. Además de ser clara, en un periódico los artículos no se escriben con frases en condicional "podría ser", "parece que la conclusión...". En los periódicos, las noticias han de estar escritas en positivo, algo que los científicos detestan. El compromiso entre el texto científico y el divulgativo apelan de nuevo a la experiencia profesional del periodista.

Además, las noticias han de estar completas y contextualizadas para que no sucedan efectos contrarios a los esperados, como sucedió este verano pasado con la noticia de la carnes rojas y las procesadas como cancerígena, según estudios de la OMS, como el tabaco.

Veamos, la OMS clasifica a los productos en cancerígenos, probablemente cancerígenos, posiblemente cancerígenos y posiblemente no cancerígenos. Y, los estudios de la OMS establecieron que un consumo excesivo de carnes rojas y procesados cárnicos están asociadas con determinados tipos de cáncer. Como el tabaco. La diferencia está en la dosis: es cuantitativa, no cualitativa.

El problema se originó al publicarse la primera noticia en la revista Lancet. No se publicó el informe técnico, de modo que la información fue incompleta y se generaron mensajes mal interpretados. Este caso puso en evidencia que la buena comunicación científica ha de contextualizar según las lecturas del entorno que haga un buen profesional.

Otro tema son los titulares. El periodista, por su parte, redacta uno. Pero ateniéndose al lema de que "un buen titular es la mitad de la noticia" -y es cierto, porque si no lo es el lector no detendrá la vista- el titular propuesto puede ser cambiado. El titular con que saldrá publicado un artículo es lo que menos se puede achacar a un periodista, ya que suele venir establecido por el editor en jefe o por la persona de la redacción responsable de titular, que será la que decida el que le parezca más conveniente.

El lector
El lector es el sujeto que cierra el ciclo informativo. Y, el lector de noticias biomédicas ha de aprender a discriminar la información del ruido. Ciertamente, la información médica es compleja, pero el lector, en algunas ocasiones es mucho más crédulo que cuando ha de comprar un coche, por ejemplo, que se informa para devenir un consumidor exigente. ¿Qué prevenciones debe de tener un lector frente a una noticia médica?

El lector debe, pues, desarrollar unos mecanismos que le ofrezcan garantías de calidad. Por ejemplo, considerar la fuente: ¿quién lo cuenta? ¿Son de fiar? Cuántas fuentes: ¿cuántos lo cuentan? Buscar personas de confianza: ¿quién firma el artículo? El lector se ha de educar para tener un pensamiento crítico.

Por toda esta experiencia acumulada del profesional experto, Gonzalo tampoco recomienda el periodismo ciudadano en el caso de las noticias de biomedicina. Así pues, desaconseja considerar webs como The Conversation como referente biomédico.

La nota personal
Gonzalo estudió medicina después de iniciar psicología e ingeniería de caminos. La medicina le gustó porque es una disciplina central entre muchas otras, tanto científicas como humanistas. Nada le es ajeno. Como cuando estudiaba la carrera trabajaba en un periódico haciendo reseñas de libros y más tarde como editor en una revista cultural, el camino le vino marcado.

Más información
Gonzalo Casino, Antonio Calvo Roy i Santiago Graiño Knobel (2015): Monográfico: Periodismo científico y biosanitario. Panace@. Revista de Medicina, Lenguaje y Traducción: Vol. XVI, n.º 42.