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Los misterios que desvelan a la ciencia

La prestigiosa publicación, fundada el 3 de julio de 1880 por Thomas Alva Edison, editó recientemente un extenso artículo que revisa los 125 interrogantes que la investigación científica todavía no ha sido capaz de responder

¿De qué está hecho el universo? ¿Cuáles son las bases biológicas de la consciencia? ¿Puede el mundo seguir sustentando el crecimiento de la población y el consumo?

"Estos interrogantes son los que abordan algunos de los fenómenos más grandes del cosmos y también algunos de los más pequeños. Puede que nunca lleguemos a contestarlos totalmente, pero en el intento avanzarán nuestro conocimiento y la sociedad", afirma Donald Kennedy, editor principal de la revista Science, que analiza muchas de las preguntas que se hacen los científicos en una producción especial por su 125° aniversario.

Science es una de las más prestigiosas publicaciones científicas del mundo. Fue fundada por Thomas A. Edison el 3 de julio de 1880. La primera edición incluía 12 páginas de artículos sobre la posibilidad de construir ferrocarriles impulsados por la electricidad, las últimas observaciones de las Pléyades y consejos a los profesores de ciencias de la época sobre la importancia de estudiar el cerebro de los animales. Las siguientes ediciones contaron con las firmas más 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 ofrecían posibilidades de respuesta.

"Algunos grandes interrogantes crecen a través del tiempo y se hacen más profundos, como el intento por comprender la conciencia", escribe Tom Siegried en una introducción a este número especial. Y más adelante agrega: "Las grandes preguntas también evolucionan, porque sus respuestas pueden inspirar mejores preguntas aún. Si el avance de la ciencia parece tan lento es porque las preguntas se hacen cada vez más difíciles".

Aquí, una selección de los misterios que desvelan a los científicos.

1. ¿De qué está hecho el universo?

Según los astrónomos, 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 rápido 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 está expandiendo cada vez más rápido. ¿Hay algún tipo de antigravedad que lo está haciendo explotar? La energía oscura. Si queremos saber de qué está hecho el universo, habrá que responder qué son la materia oscura y la energía oscura.

2. ¿Cuál es la base biológica de la consciencia?

¿Qué presión selectiva condujo al desarrollo de la consciencia? ¿Cuántas criaturas la poseen además de nosotros? Algunos investigadores sospechan que la consciencia no es exclusiva de los seres humanos, pero por supuesto mucho depende de cómo se defina. Los marcadores biológicos de la consciencia podrían arrojar luz acerca de cómo se desarrolla en la vida temprana. Los experimentos ya comenzaron y, si no ofrecen una respuesta completa, al menos refinarán la próxima ronda de preguntas que nos mantendrán ocupados en los años por venir.

3. ¿Por qué los seres humanos tenemos tan pocos genes?

Hace una década se creía que los procesos celulares que nos mantienen funcionando necesitarían alrededor de 100.000 genes. Pero resulta que sólo tenemos 25.000, casi lo mismo que una diminuta plantita llamada Arabidopsis y poco más que la lombriz Caenorhabditis elegans. Nuestros genomas y los de otros mamíferos son mucho más flexibles y complicados de lo que parecían. Ahora se sabe que muchos genes pueden fabricar más de una proteína, y muchos procesos controlan cómo, dónde y cuándo se expresan los genes. Pero ¿cómo hacen para construirnos?

4. ¿Pueden unificarse las leyes de la física?

El modelo standard de la física de partículas es un poema inconcluso. Con gran precisión, describe toda la materia conocida, las partículas subatómicas y las fuerzas a través de las cuales interactúan entre ellas. Estas fuerzas son el electromagnetismo, la fuerza débil (que explica cómo las partículas pueden cambiar sus identidades) y la fuerza fuerte (que explica cómo los quarks se unen para formar protones y otras partículas compuestas). Pero aunque esa descripción es una de las obras más brillantes de la ciencia, faltan algunas piezas: las que describen la gravedad.

5. ¿Cuánto puede alargarse la vida humana?

Cuando Jeanne Calment murió en 1997, tenía 122 años. Pero su hazaña va a palidecer si las predicciones de algunos biólogos y demógrafos están en lo cierto. La extensión de la vida de especies como los hongos o los ratones, y su extrapolación a la expectativa de vida en humanos convencieron a muchos científicos de que los humanos van a vivir rutinariamente entre 100 y 110 años. (Hoy, 1 de cada 10.000 personas en los países industrializados son centenarios.) Otros piensan que la vida humana es mucho más limitada. La elasticidad encontrada en otras especies podría no aplicarse a nosotros.

6. ¿Cómo puede una célula de la piel transformarse en neurona?

Como alquimistas medievales, los biólogos aprendieron a usar ovocitos para transformar células madre en animales enteros. Sin embargo, quienes trabajan en clonación no comprenden lo que ocurre realmente dentro del ovocito cuando el núcleo se reprograma. Los investigadores tienen que aprender mucho antes de ser capaces de dirigir la diferenciación de una célula como lo hace la naturaleza cada vez que un óvulo fertilizado da vida a un bebe. Sólo están comenzando a entender cómo las distintas señales interactúan para guiar a una célula hasta su destino final.

7. ¿Qué cambios genéticos nos hicieron humanos?

El famoso antropólogo Louis Leakey pensaba que el uso de herramientas nos había 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 tamaño. Con el genoma humano decodificado, podrían reconocerse los cambios genéticos que nos separan de nuestros parientes más cercanos. Sin embargo, una comprensión completa de los rasgos que nos definen requiere más que el ADN. Debemos aceptar que se necesita mucho más que genes para hacer una persona.

8. ¿Cómo se almacenan y se recuperan los recuerdos?

Empacados en alrededor de un kilo de tejido neuronal ubicado entre las orejas está casi todo lo que sabemos: un compendio de datos útiles y triviales acerca del mundo, la historia de nuestras vidas, más cada habilidad que hayamos aprendido. Nuestros recuerdos nos hacen únicos. Entender los mecanismos de la memoria es un paso esencial hacia la comprensión de nosotros mismos. Pero aún resta contestar muchísimos interrogantes. Por ejemplo, cómo se consolidan los recuerdos, por qué la memoria es tan lábil o cómo se integran las nuevas neuronas en las redes existentes.

9. ¿Cómo se almacenan y se recuperan los recuerdos?

Empacado en alrededor de un kilo de tejido neuronal ubicado entre las orejas está casi todo lo que sabemos: un compendio de datos útiles y triviales acerca del mundo, la historia de nuestras vidas, más cada habilidad que hayamos aprendido. Nuestros recuerdos nos hacen únicos. Entender los mecanismos de la memoria es un paso esencial hacia la comprensión de nosotros mismos. Pero aún resta contestar muchísimos interrogantes. Por ejemplo, ¿cómo se consolidan los recuerdos?, ¿por qué la memoria es tan lábil? o ¿cómo se integran las nuevas neuronas en las redes existentes?

10. ¿Qué temperatura alcanzará el efecto invernadero?

¿Cuánto podemos presionar al planeta en las próximas décadas y siglos? El problema del clima es que uno no puede medir su sensibilidad directamente. Antes o después hay que echar mano de un modelo climático, pero todos tienen incertezas inherentes: es como construir un facsímil simplificado del mundo real. Los científicos preven que el dióxido de carbono se duplique en este siglo, lo que elevaría la temperatura entre 1,5 y 4,5°C. Sin embargo, habrá que aumentar la precisión de los modelos, y encontrar más y más registros del clima pasado, si se busca mejorar las predicciones.

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

Aunque se sabe ya cómo el virus del sida destruye el sistema inmune, todavía se desconoce qué respuestas inmunológicas frenan la infección. Para los escépticos, ninguna vacuna podrá controlar el HIV. Los científicos, en cambio, sostienen lo contrario. Actualmente se prueban varios tipos de vacunas: las que estimulan la producción de células asesinas o anticuerpos y las que activan la inmunidad celular. Aunque quizá la respuesta esté en los genes, que condicionan la susceptibilidad o la resistencia al HIV.

12. ¿Cómo se forman los planetas?

Todavía no está claro cómo se unen pequeñas partículas de polvo, hielo y gas para formar planetas sin que el sol los devore.

13. ¿Qué desencadena la pubertad?

La nutrición parece ayudar a poner en hora este misterioso reloj biológico, pero nadie sabe qué fuerza el final de la niñez.

14. ¿Qué 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 desafío es descubrir qué los mantiene en hora.

15. ¿Cómo encuentran su camino los animales migratorios?

Los pájaros, mariposas y ballenas hacen viajes anuales de miles de kilómetros. Se basan en claves tales como estrellas y los campos magnéticos, pero los detalles siguen siendo elusivos.

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

Llevó milenios darse cuenta de que el tiempo es una dimensión igual que las otras tres espaciales, y que el tiempo y el espacio están inextricablemente unidos. Pero nadie se explica por qué fluye como lo hace.

17. ¿Por qué hay más materia que antimateria?

Para un físico de partículas, la materia y la antimateria son casi lo mismo. Alguna sutil diferencia debe explicar por qué la materia es común y la antimateria, extraña.

Fuente:www.lanacion.com.ar/724082


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