Domingo, 24 de julio de 2005
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Preguntas de una edici?n especial Los misterios que desvelan a la ciencia
La prestigiosa publicaci?n, fundada el 3 de julio de 1880 por Thomas Alva Edison, edit? recientemente un extenso art?culo que revisa los 125 interrogantes que la investigaci?n cient?fica todav?a no ha sido capaz de responder



?De qu? est? hecho el universo? ?Cu?les son las bases biol?gicas de la consciencia? ?Puede el mundo seguir sustentando el crecimiento de la poblaci?n y el consumo?

"Estos interrogantes son los que abordan algunos de los fen?menos m?s grandes del cosmos y tambi?n algunos de los m?s peque?os. Puede que nunca lleguemos a contestarlos totalmente, pero en el intento avanzar?n nuestro conocimiento y la sociedad", afirma Donald Kennedy, editor principal de la revista Science, que analiza muchas de las preguntas que se hacen los cient?ficos en una producci?n especial por su 125? aniversario.

Science es una de las m?s prestigiosas publicaciones cient?ficas del mundo. Fue fundada por Thomas A. Edison el 3 de julio de 1880. La primera edici?n inclu?a 12 p?ginas de art?culos sobre la posibilidad de construir ferrocarriles impulsados por la electricidad, las ?ltimas observaciones de las Pl?yades y consejos a los profesores de ciencias de la ?poca sobre la importancia de estudiar el cerebro de los animales. Las siguientes ediciones contaron con las firmas m?s destacadas de la ciencia mundial.

Los editores seleccionaron 125 preguntas "que eran demasiado interesantes como para ser descartadas", y se concentraron en las 25 que ofrec?an posibilidades de respuesta.

"Algunos grandes interrogantes crecen a trav?s del tiempo y se hacen m?s profundos, como el intento por comprender la conciencia", escribe Tom Siegried en una introducci?n a este n?mero especial. Y m?s adelante agrega: "Las grandes preguntas tambi?n evolucionan, porque sus respuestas pueden inspirar mejores preguntas a?n. Si el avance de la ciencia parece tan lento es porque las preguntas se hacen cada vez m?s dif?ciles".

Aqu?, una selecci?n de los misterios que desvelan a los cient?ficos.

1. ?De qu? est? hecho el universo?

Seg?n los astr?nomos, la materia que se ve ?y que conforma las estrellas y galaxias? suma menos del 5% de todo lo que existe. Pero como las galaxias giran muy r?pido como para que la gravedad evite que las estrellas se alejen hacia el espacio, algo debe ejercer una fuerza gravitatoria extra: la materia oscura. Por otro lado, el universo se est? expandiendo cada vez m?s r?pido. ?Hay alg?n tipo de antigravedad que lo est? haciendo explotar? La energ?a oscura. Si queremos saber de qu? est? hecho el universo, habr? que responder qu? son la materia oscura y la energ?a oscura.

2. ?Cu?l es la base biol?gica de la consciencia?

?Qu? presi?n selectiva condujo al desarrollo de la consciencia? ?Cu?ntas criaturas la poseen adem?s de nosotros? Algunos investigadores sospechan que la consciencia no es exclusiva de los seres humanos, pero por supuesto mucho depende de c?mo se defina. Los marcadores biol?gicos de la consciencia podr?an arrojar luz acerca de c?mo se desarrolla en la vida temprana. Los experimentos ya comenzaron y, si no ofrecen una respuesta completa, al menos refinar?n la pr?xima ronda de preguntas que nos mantendr?n ocupados en los a?os por venir.

3. ?Por qu? los seres humanos tenemos tan pocos genes?

Hace una d?cada se cre?a que los procesos celulares que nos mantienen funcionando necesitar?an alrededor de 100.000 genes. Pero resulta que s?lo tenemos 25.000, casi lo mismo que una diminuta plantita llamada Arabidopsis y poco m?s que la lombriz Caenorhabditis elegans. Nuestros genomas y los de otros mam?feros son mucho m?s flexibles y complicados de lo que parec?an. Ahora se sabe que muchos genes pueden fabricar m?s de una prote?na, y muchos procesos controlan c?mo, d?nde y cu?ndo se expresan los genes. Pero ?c?mo hacen para construirnos?

4. ?Pueden unificarse las leyes de la f?sica?

El modelo standard de la f?sica de part?culas es un poema inconcluso. Con gran precisi?n, describe toda la materia conocida, las part?culas subat?micas y las fuerzas a trav?s de las cuales interact?an entre ellas. Estas fuerzas son el electromagnetismo, la fuerza d?bil (que explica c?mo las part?culas pueden cambiar sus identidades) y la fuerza fuerte (que explica c?mo los quarks se unen para formar protones y otras part?culas compuestas). Pero aunque esa descripci?n es una de las obras m?s brillantes de la ciencia, faltan algunas piezas: las que describen la gravedad.

5. ?Cu?nto puede alargarse la vida humana?

Cuando Jeanne Calment muri? en 1997, ten?a 122 a?os. Pero su haza?a va a palidecer si las predicciones de algunos bi?logos y dem?grafos est?n en lo cierto. La extensi?n de la vida de especies como los hongos o los ratones, y su extrapolaci?n a la expectativa de vida en humanos convencieron a muchos cient?ficos de que los humanos van a vivir rutinariamente entre 100 y 110 a?os. (Hoy, 1 de cada 10.000 personas en los pa?ses industrializados son centenarios.) Otros piensan que la vida humana es mucho m?s limitada. La elasticidad encontrada en otras especies podr?a no aplicarse a nosotros.

6. ?C?mo puede una c?lula de la piel transformarse en neurona?

Como alquimistas medievales, los bi?logos aprendieron a usar ovocitos para transformar c?lulas madre en animales enteros. Sin embargo, quienes trabajan en clonaci?n no comprenden lo que ocurre realmente dentro del ovocito cuando el n?cleo se reprograma. Los investigadores tienen que aprender mucho antes de ser capaces de dirigir la diferenciaci?n de una c?lula como lo hace la naturaleza cada vez que un ?vulo fertilizado da vida a un bebe. S?lo est?n comenzando a entender c?mo las distintas se?ales interact?an para guiar a una c?lula hasta su destino final.

7. ?Qu? cambios gen?ticos nos hicieron humanos?

El famoso antrop?logo Louis Leakey pensaba que el uso de herramientas nos hab?a hecho humanos. Estudios posteriores lo atribuyeron al bipedalismo, la cultura, el lenguaje, el humor y, por supuesto, a ser poseedores de un cerebro de gran tama?o. Con el genoma humano decodificado, podr?an reconocerse los cambios gen?ticos que nos separan de nuestros parientes m?s cercanos. Sin embargo, una comprensi?n completa de los rasgos que nos definen requiere m?s que el ADN. Debemos aceptar que se necesita mucho m?s que genes para hacer una persona.

8. ?C?mo se almacenan y se recuperan los recuerdos?

Empacados en alrededor de un kilo de tejido neuronal ubicado entre las orejas est? casi todo lo que sabemos: un compendio de datos ?tiles y triviales acerca del mundo, la historia de nuestras vidas, m?s cada habilidad que hayamos aprendido. Nuestros recuerdos nos hacen ?nicos. Entender los mecanismos de la memoria es un paso esencial hacia la comprensi?n de nosotros mismos. Pero a?n resta contestar much?simos interrogantes. Por ejemplo, c?mo se consolidan los recuerdos, por qu? la memoria es tan l?bil o c?mo se integran las nuevas neuronas en las redes existentes.

9. ?C?mo se almacenan y se recuperan los recuerdos?

Empacado en alrededor de un kilo de tejido neuronal ubicado entre las orejas est? casi todo lo que sabemos: un compendio de datos ?tiles y triviales acerca del mundo, la historia de nuestras vidas, m?s cada habilidad que hayamos aprendido. Nuestros recuerdos nos hacen ?nicos. Entender los mecanismos de la memoria es un paso esencial hacia la comprensi?n de nosotros mismos. Pero a?n resta contestar much?simos interrogantes. Por ejemplo, ?c?mo se consolidan los recuerdos?, ?por qu? la memoria es tan l?bil? o ?c?mo se integran las nuevas neuronas en las redes existentes?

10. ?Qu? temperatura alcanzar? el efecto invernadero?

?Cu?nto podemos presionar al planeta en las pr?ximas d?cadas y siglos? El problema del clima es que uno no puede medir su sensibilidad directamente. Antes o despu?s hay que echar mano de un modelo clim?tico, pero todos tienen incertezas inherentes: es como construir un facs?mil simplificado del mundo real. Los cient?ficos preven que el di?xido de carbono se duplique en este siglo, lo que elevar?a la temperatura entre 1,5 y 4,5?C. Sin embargo, habr? que aumentar la precisi?n de los modelos, y encontrar m?s y m?s registros del clima pasado, si se busca mejorar las predicciones.

11. ?Es posible desarrollar una vacuna efectiva contra el HIV?

Aunque se sabe ya c?mo el virus del sida destruye el sistema inmune, todav?a se desconoce qu? respuestas inmunol?gicas frenan la infecci?n. Para los esc?pticos, ninguna vacuna podr? controlar el HIV. Los cient?ficos, en cambio, sostienen lo contrario. Actualmente se prueban varios tipos de vacunas: las que estimulan la producci?n de c?lulas asesinas o anticuerpos y las que activan la inmunidad celular. Aunque quiz? la respuesta est? en los genes, que condicionan la susceptibilidad o la resistencia al HIV.

12. ?C?mo se forman los planetas?

Todav?a no est? claro c?mo se unen peque?as part?culas de polvo, hielo y gas para formar planetas sin que el sol los devore.

13. ?Qu? desencadena la pubertad?

La nutrici?n parece ayudar a poner en hora este misterioso reloj biol?gico, pero nadie sabe qu? fuerza el final de la ni?ez.

14. ?Qu? sincronizan los relojes circadianos?

Los genes que gobiernan los relojes circadianos se encontraron en todo tipo de criaturas y en muchas partes del cuerpo. Ahora el desaf?o es descubrir qu? los mantiene en hora.

15. ?C?mo encuentran su camino los animales migratorios?

Los p?jaros, mariposas y ballenas hacen viajes anuales de miles de kil?metros. Se basan en claves tales como estrellas y los campos magn?ticos, pero los detalles siguen siendo elusivos.

16. ?Por qu? el tiempo es diferente de las otras dimensiones?

Llev? milenios darse cuenta de que el tiempo es una dimensi?n igual que las otras tres espaciales, y que el tiempo y el espacio est?n inextricablemente unidos. Pero nadie se explica por qu? fluye como lo hace.

17. ?Por qu? hay m?s materia que antimateria?

Para un f?sico de part?culas, la materia y la antimateria son casi lo mismo. Alguna sutil diferencia debe explicar por qu? la materia es com?n y la antimateria, extra?a.



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