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A cuatrocientos años
de una idea genial
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| José E. Marquina Fábrega | ||||||||||||||
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“…he robado los vasos de oro de los egipcios para hacer con ellos un tabernáculo para mi Dios, lejos de las fronteras de Egipto. Si me perdonáis, me alegraré. Si estáis enojados, lo soportaré. Mirad, la suerte está echada, y estoy escribiendo un libro para mis contemporáneos, o bien para la posteridad. Para mí es indiferente. El libro podrá esperar cien años para encontrar un lector, puesto que Dios esperó seis mil años a un testigo…”
Johannes Kepler
(Harmonice Mundi)
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En 1995 se cumplen cuatrocientos años de una idea genial,
que no por falsa deja de serlo y que adicionalmente tuvo una importancia crucial en la vida y obra de uno de los personajes más fascinantes en la historia de la ciencia: Johannes Kepler.
Kepler nació en la pequeña ciudad alemana de Weil el 27 de diciembre de 1571, en el seno de una “peculiar” familia protestante, y digo “peculiar” pues su padre era un mercenario y su madre fue acusada (siendo adulto Kepler) de hechicería. Aunque la familia era bastante pobre, Johannes pudo estudiar gracias a que los duques de Württemberg crearon una especie de sistema de becas y subvenciones para jóvenes talentosos de pocos recursos económicos. Gracias a esto, Kepler se graduó en la Facultad de Artes de la Universidad de Tübingen. Ahí, Michael Maestlin lo interesó por la Astronomía, introduciéndolo en el conocimiento de las tesis de Copérnico, a las que se adhirió inmediatamente. No obstante este interés, Kepler había decidido dedicar su vida a la religión, por lo que se matriculó para continuar sus estudios en Teología.
En el año de 1594, cuando todavía no concluía sus estudios, una afortunada casualidad lo encaminó hacia la Astronomía, pues ante la muerte de Georg Stadius —profesor de Matemáticas y Astronomía en Graz— las autoridades de la escuela en la que trabajaba éste solicitaron a la Universidad de Tübingen les enviara a alguien que pudiera encargarse de esta cátedra. Curiosamente las autoridades le ofrecieron el cargo a Kepler, y de manera aún más curiosa, éste aceptó, aunque con la condición de que más adelante se le permitiera continuar con sus estudios en Teología, cosa que nunca sucedió.
En Graz, Kepler debía encargarse de algunas clases, preparar calendarios y hacer pronósticos astrológicos, lo cual le dejaba bastante tiempo para dedicarse a sus ensoñaciones cosmológicas, en las que se preguntaba cosas como estas:
¿Por qué el creador sólo creó seis planetas (de acuerdo con el planteamiento copernicano)? ¿Por qué las distancias entre las órbitas de los planetas son las que son? A Kepler no le satisfacía la respuesta dada por Rheticus en la Narratia Prima, relativa a la perfección del número seis, pues para él la perfección de los números no podía ser anterior a la Creación y debía ser otra la causa para que fuesen seis los planetas, siendo en el acto creador donde los números y en particular el seis, había adquirido su significado.
Con este tipo de obsesivas reflexiones transcurrió la vida de Kepler, hasta que en julio de 1595 la Divina Providencia (a decir de Kepler) le dio un regalo, en forma de una idea, que transformó su vida, mostrándole el camino que debía seguir para cumplir los designios del creador. Kepler estaba llamado a resolver los misterios divinos, no en el ámbito de la Teología, sino en el de la Astronomía, y entró en ella no como científico sino como un auténtico profeta.
Lo que le ocurrió en ese mes de julio, nos es narrado por él mismo:
“... deseaba mostrar a mis estudiantes cómo las grandes conjunciones empujan a través de los ocho signos (del zodiaco) y pasan sucesivamente de un trígono a otro. Dibujé un gran número de triángulos (si así pueden ser llamados) en un círculo, de tal manera que el final de uno siempre formaba el principio del siguiente (ver figura en la siguiente página). Ahora, los puntos en los cuales los triángulos se cortaban mutuamente formaban un pequeño círculo...
“La razón entre los dos círculos era, para el ojo, exactamente la misma que se encuentra entre (las órbitas de) Saturno y (de) Júpiter, y el triángulo es la primera de las figuras geométricas, justo como Saturno y Júpiter son los primeros planetas. Inmediatamente traté (de determinar) la segunda distancia, (la que existe) entre Marte y Júpiter, por medio de un cuadrado, la tercera por medio de un pentágono, la cuarta por medio de un hexágono”.
Así que eso era la causa de que las distancias entre las órbitas de los planetas fueran las que eran se basaba en la Geometría; Dios era un Geómetra.
Por desgracia, el intento fracasó rotundamente, pero la idea le producía tal fascinación que no la abandonó y lo llevó a preguntarse: “¿Qué tienen que hacer las figuras planas con las esferas (planetarias) corpóreas?”, y a responderse: “Claramente, uno debe acudir a los cuerpos sólidos”.
De inmediato se le ocurrió pensar en los cinco sólidos perfectos (tetraedro, cubo, octaedro, dodecaedro e icosaedro), con lo cual resolvía la acuciante pregunta de ¿por qué seis planetas?, ya que los cinco sólidos perfectos que corresponden a cinco intervalos interplanetarios, se pueden generar únicamente seis esferas, relativas a cada uno de los planetas.
Absolutamente convencido de que ése y no otro era el auténtico esqueleto del Cosmos, Kepler intentó montar esta compleja estructura, que sorprendentemente (para nosotros) embonó a la perfección. En palabras de Kepler:
“A los pocos días todo encontró su lugar. Vi cómo un cuerpo simétrico tras otro encajaba tan precisamente entre las órbitas… que si un campesino te pregunta con qué clase de garfio están sostenidos los cielos de modo que no se caigan, te será fácil responderle…”
Esta respuesta era poner dentro de la esfera de Saturno un cubo y en el cubo la esfera de Júpiter. Dentro de ésta un tetraedro y en él la esfera de Marte. Marte y la Tierra, un dodecaedro. Entre la Tierra y Venus, un icosaedro y por último entre Venus y Mercurio, un octaedro.
De esta manera había creado Dios el Cosmos, y aunque la concordancia no era perfecta, sobre todo para Júpiter y Mercurio, Kepler lo achacó a errores en los datos utilitarios.
Este descubrimiento llevó a Kepler a escribir su primera obra, Mysterium Cosmographicum, en 1595 y publicada en 1596. Veinticinco años después, Kepler publicó la segunda edición del Mysterium Cosmographicum, y aunque ya para entonces había, ahora sí, resuelto el misterio del Cosmos a través de sus tres leyes, en la dedicatoria señala:
“…Como si un oráculo celestial me lo hubiese dictado, en librillo aparecido fue reconocido inmediatamente en todas sus partes excelente y cabalmente verdadero (como ocurre con los obvios actos de Dios)”. Y agregaba: “La dirección de toda mi vida, de mis estudios y obras, estuvo determinada por este librillo… pues casi todos los libros sobre astronomía que publiqué a partir de entonces se referían a uno u otro de los capítulos principales de este librito y son exposiciones más cabales o complementos de lo que en él se dice”.
Efectivamente, Kepler vivió toda su vida creyendo que la estructura del Cosmos era aquella que la Divinidad había puesto ante sus ojos en aquel día de 1595, razón por la cual volvió a ella al redactar su “Epitome Astronomicae Copernicenae”, que salió a la luz pública en 1621, y en el cual hacía un resumen de toda su Astronomía. Junto a los auténticos descubrimientos astronómicos, se encuentra su sueño geométrico, así como sus fantasías armónicas, en una perfecta yuxtaposición que ejemplifica a la perfección la vida y obra de este extravagante y excepcional personaje.
Hace casi cuatrocientos años, una idea —por supuesto falsa, quizá hasta absurda, indiscutiblemente genial— encaminó a Kepler hacia su destino. Pocas veces en la historia el error ha sido tan fructífero como lo fue en este sueño geométrico que intentó penetrar en los misterios de la Creación.
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Referencias Bibliográficas
Koyré, A., 1973, The Astronomical Revolution, Cornell University Press, New York.
Koestles, A., 1981, Los sonámbulos, Conacyt, México, D.F. |
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José E. Marquina Fábrega
Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Marquina Fabrega, José Ernesto. 1995. A cuatrocientos años de una historia genial. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 30-32. [En línea].
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| Nina Hinke | |||||||||||
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Después de los horrores nazis y las denuncias de los
experimentos llevados a cabo sobre judíos, se establecieron en el Código de Nuremberg (1947) diez puntos referentes a la experimentación en humanos. Cualquier intervención terapéutica debía tener la aprobación voluntaria del individuo en cuestión, noción que se amplió a aprobación voluntaria e ilustrada. Este código constituye una referencia fundamental en ética. A partir de él se hicieron varias recomendaciones internacionales como Helsinki (1964), en donde se propuso la creación de comités de bioética nacionales, regionales o locales; Tokio (1975) donde se establece la prioridad del individuo sobre los intereses médicos y sociales, etcétera.
El desarrollo creciente en las últimas dos décadas de las técnicas en biología molecular, como la identificación de genes, clonación, etcétera, que permiten la manipulación de los genes no sólo en bacterias y plantas, sino también en animales y en humanos, lleva a la necesidad de establecer los límites de estas aplicaciones.
En 1993, ante una preocupación cada vez mayor por regular los problemas éticos suscitados por la ciencia, la UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization), decidió crear un foro internacional para elaborar un documento: la Declaración sobre la Protección del Genoma Humano, que sirviera a la vez como referencia y garantizara la integridad y dignidad de cada individuo, como lo establece la Declaración de los Derechos Humanos. Para esto se creó el Comité Internacional de Bioética (CIB), que en su primera reunión elaboró mesas de trabajo donde se fijaron los temas a discutir, y que convino volver a reunirse con propuestas y textos concretos que se discutirían ante representantes de los países miembros interesados. El texto que aparece a continuación es el resultado de la segunda reunión:
2.a Reunión del Comité Internacional de Bioética (CIB)
UNESCO, París. 22-25 de septiembre de 1994
“La tarea del CIB es la de cuidar que las nuevas técnicas desarrolladas a partir del progreso científico, no sean empleadas de forma autodestructiva.”
Noelle Lenoir (directora del CIB).
Los tres principales temas de trabajo que se habían fijado son los siguientes:
1. Límites y estatus de las técnicas de la ingeniería genética.
2. Estado de la enseñanza en bioética a nivel mundial.
3. Declaración sobre la protección del genoma humano.
1. Límites y estatus de las técnicas de la ingeniería genética
Particularmente importante es definir y delimitar las nuevas aplicaciones en el campo de la medicina. En cuanto al diagnóstico y rastreo de enfermedades genéticas (Nacimiento de la medicina predictiva) se discutió lo siguiente. A diferencia de las enfermedades infecciosas, donde la patología está dada por la presencia de un microorganismo, las enfermedades genéticas son principalmente causadas por la disfunción o la ausencia de un gen. Cada vez más se conocen los genes responsables de ciertas enfermedades. Gracias al diagnóstico prenatal es posible detectar estas mutaciones antes del nacimiento. El diagnóstico prenatal, que consiste en analizar células fetales extraídas del líquido amniótico, se utiliza generalmente en caso de riesgo de una enfermedad grave (antecedentes familiares, poblaciones con alta frecuencia de una cierta enfermedad), y permite saber si el feto es portador de la mutación. De ser así, los padres pueden decidir abortar (como es un aborto por razones médicas, se le llama aborto terapéutico). En el caso de las fecundaciones in vitro, se puede llevar a cabo otro tipo de diagnóstico, el llamado preimplantatorio. Este consiste en tomar una célula del óvulo fecundado en sus primeras divisiones, y con ésta hacer las pruebas correspondientes, antes que se introduzca en el vientre de la madre. Recientemente se aplicó esta metodología para asegurar a una pareja en Estados Unidos (que excluía la posibilidad del aborto terapéutico), portadores ambos de la mutación responsable de la enfermedad de Tay-Sachs, el nacimiento de un hijo sano. Este diagnóstico acaba de ser declarado no ético en Francia, puesto que se trata de una selección entre embriones y aunque se trate, en este caso, de seleccionar aquellos que estén sanos, se puede caer fácilmente en la selección de otros caracteres, como sexo, color, etcétera. En otras palabras, eugenismo positivo, es decir, la selección de caracteres que “mejoren” la especie humana (caracteres muy aleatorios y parciales según algún ideal de raza, pero que no tienen ningún fundamento biológico).
La discusión principal es qué genes rastrear y en qué casos es ético llevar a cabo un aborto terapéutico. ¿Qué enfermedad es realmente grave?, ¿se debe hacer un rastreo para una enfermedad que se presenta a partir de los 40 años? Además, se sabe que muchas enfermedades no son producto de un gen, sino que intervienen factores ambientales. Entonces, dado que las estadísticas muestran que un alto porcentaje de las personas con tal gen mutado tienen una disposición hacia una enfermedad, ¿se considera como enfermo a aquel que pudiera desarrollarla? Se vuelve imperativo definir conceptos como enfermedad y normalidad. ¿Hasta dónde llegar en el rastreo de genes en los individuos? ¿Hasta dónde se permite seleccionar a los individuos?
Hoy en día no sólo se pueden detectar las enfermedades genéticas, sino que se están desarrollando metodologías para resolverlas. La llamada terapia génica somática consiste en administrar una versión sana del gen mutado en el enfermo. Esto se realiza por medio de un trasplante de células previamente extraídas del enfermo a las que se les introduce el ADN con la información necesaria. De esta forma se corrige el defecto y desaparece la enfermedad (siempre y cuando se trate de una enfermedad monogénica, y que la reposición parcial de su producto sea suficiente para restablecer su función). En este tipo de intervención, el individuo es curado, pero sigue siendo portador de la mutación y la transmitirá a sus hijos (sin que necesariamente ellos presenten la enfermedad). Esta forma de intervención genética fue aceptada como “ética”, pues se considera como un trasplante de órganos. En cambio, la terapia génica germinal, que consiste en introducir el gen sano en los óvulos y espermatozoides, de forma que la nueva información se transmite de una generación a otra, queda momentáneamente prohibida. Las implicaciones son obvias: se está cambiando al ser humano definitivamente. Sin embargo, no se excluyó la posibilidad de hacerlo en el futuro cuando los científicos tengan más conocimientos al respecto. Entonces se aceptará modificar la especie humana. Quiere decir que se considera ético el modificarla, pero dadas las dificultades técnicas actuales, aún no se aprueba.
Las enfermedades genéticas, como la distrofia muscular o la fibrosis quística, son enfermedades marginales a nivel mundial. Mientras que en los países del llamado Tercer Mundo, los problemas de salud y de mortalidad son principalmente problemas causados por la falta de condiciones sanitarias (amibas, diarreas, malaria), en los países industrializados las enfermedades genéticas cobran importancia, puesto que las otras casi han desaparecido. Sin embargo, una discusión de ética en torno a los límites de las técnicas desarrolladas recientemente por la genética en estos últimos (sobre todo Francia y Estados Unidos), presenta un gran interés a nivel mundial. Pues si bien las técnicas se desarrollan en países ricos y sus aplicaciones serán sobre todo efectuadas en estos mismos dado el alto costo, también es conveniente que las otras naciones establezcan una reflexión del nuevo potencial y poder de la ciencia, para evaluar sus riesgos y delimitar sus usos. Particularmente para no convertirse en suelo fértil para investigaciones que en otros países no están permitidas, y así poder adoptar una actitud crítica hacia el tipo de investigación que se está haciendo.
2. Educación en bioética
Ético se refiere a la conducta cotidiana y que está conforme con una forma de acción. No se puede decir que algo es ético si no corresponde a las prácticas aceptadas por una sociedad. Le corresponde a ella decidir, y no a los expertos. Para el caso de la bioética, como se trata de problemas recientes, son necesarias la información y la discusión. Esto se puede lograr a través de la educación, una de las principales funciones de la UNESCO.
Se elaboraron unos cuestionarios para conocer los programas de educación en bioética a nivel mundial, mismos que fueron enviados a todos los Ministerios de Educación de los países miembros de la UNESCO. Sólo algunos respondieron, y en general no existen programas de bioética. La metodología fue muy criticada, y se resolvió cambiar la forma del cuestionario, no restringir al término bioética, sino preguntar de forma más general sobre temas relacionados con ésta. Además se sugirió que se hiciera a través de organismos como los comités de ética nacionales o regionales de cada país, que ya están involucrados en la problemática.
La aportación más interesante fue la de un representante de la India, quien dijo que la enseñanza en bioética, y sobre todo en los países europeos donde cada facultad está aislada de las demás y donde hay una gran especialización, debía de ser, por su misma naturaleza multidisciplinaria, impartida en facultades o centros donde se reúnan las diferentes disciplinas, y no promover la enseñanza por decir, de ética para médicos, o de ética para filósofos.
También se discutió mucho la educación vía medios de comunicación masiva. La opinión pública puede adquirir un poder tal que regule la toma de decisiones, como ha sucedido en ciertos países bajo la creciente preocupación por la ecología. La conciencia promovida por los ecologistas hizo que se dejaran de comprar ciertos productos, como los aerosoles que destruyen el ozono, y obligó a los industriales a sacar nuevos productos conforme a las exigencias del consumidor. También se tuvieron que adoptar medidas gubernamentales que regularon, por ejemplo, la distribución de la basura. La gente decidió el tipo de conducta a seguir. Este ejemplo ilustra cómo la conciencia se traduce en un cambio de hábitos, y cómo estos ejercen una gran presión. Para que esto sucediera con la práctica científica y se volviera realmente ética, los científicos deben asumir la responsabilidad de informar de manera precisa los avances y riesgos. Con una información veraz se puede evitar la prensa amarillista, y a su vez crear una sensibilidad hacia este tipo de problemas.
3. Declaración sobre la protección del genoma humano
Se presentó un “esbozo de la Declaración sobre la Protección del Genoma Humano”. El texto es resultado concreto de la propuesta de crear un instrumento internacional para la protección del genoma humano. No hubo mayor discusión sobre el documento presentado. Se declara el genoma humano, es decir, la totalidad de los genes y de la información genética, Patrimonio Común de la Especie Humana (hubo quienes preferían que en vez de “especie humana” se utilizara el término de “humanidad”).
“La protección del genoma humano tiene como fin cuidar la integridad de la especie humana y, como tal, la dignidad humana,… y la de cada individuo”. H. Gros Espiell (presidente de la Comisión Jurídica del CIB).
El genoma humano es muy grande, y se conoce mal a pesar del gran número de datos. Uno de los problemas que se pueden presentar es tratar de establecer patrones o caer en determinismos que puedan causar discriminación de un grupo o de ciertos caracteres.
Dado que la diferencia genética entre razas es igual a aquella que se encuentra entre los individuos de esta misma, cualquier tesis que establezca diferencias entre “razas” y quiera describir ventajas de una sobre otra, no tiene fundamentos.
El determinismo consiste en asociar un gen a un carácter. Por ejemplo, asociar un gen a la inteligencia o a la agresividad. La inteligencia, la agresividad son características compuestas, actitudes, que aunque se agrupen en una sola designación, no tienen una forma única de expresión, ni son el resultado de la acción de un gen. El comportamiento humano es cultural, por eso es un error reducirlo a una propiedad genética.
Otra consideración importante es la de las patentes y propiedad de los genes humanos. Se detuvieron hace poco en Estados Unidos las peticiones de patentes de secuencias humanas (esto surge a raíz del proyecto de la secuenciación del genoma humano, creado para establecer el mapa genético de los humanos a partir de la secuencia de la totalidad del genoma Estados Unidos y Francia están a la cabeza y en competencia). Con una patente, si una secuencia resulta que produce una sustancia importante, por ejemplo como medicamento, el dueño tiene el derecho de comercializarlo. Declarar el genoma humano como patrimonio común de la humanidad tiene grandes implicaciones en este aspecto; sin embargo tal asunto no se discutió durante la reunión. La discriminación genética y el determinismo, son algunos aspectos que se deben tomar en cuenta para proteger el genoma humano como patrimonio común de la especie humana y que forme parte de los derechos humanos.
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Referencias Bibliográficas
Pierre Thuiller, 1988, Les passions du savoir, Fayard, Paris.
Marcel Blane, 1986, Léré de la génétique, Ed. La Découverte, Paris. Claude Kaplan & Mare Delpedi, 1990, Biologie moléculaire et médicine, Médicine/Science, Fmammarian, Paris. John Rennie, 1994, Grading the gene tests, Scientific American, June. César Carrllo, 1987, Decisiones, Revista Ciencias, Facultad de Ciencias, UNAM. |
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Nina Hinke
Instituto de Investigaciones Biomédicas,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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Hinke, Nina. 1995. Declaración sobre la protección del genoma humano. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 47-51. [En línea].
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El jardín botánico
real de Kew
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| Patricia Magaña Rueda | ||||||||||||||
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Sentarse en las bancas que albergaron a tantos y tantos
enamorados desde hace mucho tiempo, pasearse frente a un pequeño lago, visitar el área de coníferas, recrear la vista en una diversidad de plantas tropicales de todo el mundo, significa apenas el inicio de un día maravilloso en el jardín botánico de Kew, en los suburbios de Londres en Inglaterra, donde se mantiene una colección que representa casi el 10% de todas las especies de plantas con flores en el mundo.
El jardín botánico de Kew tiene como objetivo fundamental incrementar el conocimiento y entendimiento del mundo vegetal y para cumplir con esta misión se fomenta la investigación botánica, se publican libros y se realizan visitas guiadas al público.
El jardín está formado por dos importantes extensiones que originalmente pertenecían a la familia real y que a mediados del siglo pasado, después de un periodo de decaimiento, pasó en su administración a manos del estado, abriéndose el departamento de botánica económica, el herbario y la biblioteca; todos ellos establecidos por Sir William Hooker, que fuera su primer director oficial. Cuando la familia real donó grandes extensiones de sus terrenos al jardín, la colección también creció y su extensión actual es de 121 hectáreas. Así, lo que fuera el jardín botánico de la princesa de Gales en 1759, se convirtió en uno de los jardines botánicos más importantes del mundo, con más de 30000 diferentes tipos de plantas actualmente en exhibición.
La casa de las palmas, donde se exhiben plantas del trópico constituye una de las atracciones más importantes para el visitante de Kew y ha sido desde el siglo XIX el punto focal de los jardines. La hermosa estructura de esta casa es un clásico ejemplo de diseño victoriano, al que 140 años de calor y condensación le hicieron un fuerte daño, poniéndola en peligro, por lo que fue cerrado al público en 1984. Se desmanteló y reconstruyó, usando en lo posible los materiales y especificaciones originales y haciendo los cambios que permitieran mejorar las condiciones de las plantas, y fue reabierto en 1989.
En este hermoso sitio hay muchas plantas interesantes que admirar, presentadas por continente, muchas de importancia económica como el hule (Hevea brasiliensis) y el árbol del pan (Artocarpus altilis). También allí, pueden verse las espléndidas cícadas que se sitúan entre las plantas más antiguas, muchas de las cuales están en peligro de extinción.La casa de las palmas contiene plantas de dos de los ecosistemas más diversos del mundo: el bosque tropical y los mares tropicales. Recientemente se logró, a través de nuevas técnicas, el cultivo de plantas marinas, que se exhiben en una serie de tanques en el sótano, los cuales incluyen mangles y plantas europeas de la zona de mareas.
En otra zona del jardín botánico puede visitarse el invernadero de la princesa de Gales en el cual se utiliza la más reciente tecnología disponible para control ambiental, por lo que el invernadero contiene un amplio rango de plantas en exhibición. Su innovador diseño permite el manejo de varios hábitats, donde se tienen representadas diez zonas climáticas dentro del mismo edificio, que van de lo árido a lo húmedo tropical. Aquí es posible observar la magnífica gigante del Amazonas (Victoria amazónica) en la parte de hábitats acuáticos. En contraste, la zona árida contiene plantas tolerantes a las condiciones del desierto, particularmente cactos y otras suculentas. También son parte de la colección de este invernadero, las orquídeas, helechos, plantas de la sabana y de los bosques de neblina, así como especies carnívoras y vegetación representativa de islas del mundo.
Estos dos invernaderos, junto con la zona del jardín acuático, la pagoda, el invernadero templado, el arboretum y los grandes campos con diversas áreas de exhibición constituyen junto con los hermosos edificios, un jardín botánico que además de ser una gran enciclopedia de plantas vivientes, es un gran centro de investigación.
Una labor importante que desarrolla el jardín es la conservación de plantas en peligro de extinción y la propagación de muchas de ellas, a través del trabajo de investigación y técnicas modernas. En la parte educativa, el jardín botánico de Kew mantiene una escuela de horticultura de muy alta calidad, lo que uno puede constatar al pasearse por las diversas áreas de exhibición. El herbario de Kew es la más grande colección sistematizada de plantas secas, con más de 6 millones de especímenes y representa, por sus colecciones antiguas y actuales, una referencia obligada de todos los botánicos del mundo. Además, poseen una colección de más de 80000 productos vegetales usados por el hombre y una magnífica biblioteca botánica. Como complemento los científicos en el Laboratorio Jodrell, que también es parte del jardín botánico, se dedican a fitoquímica y estructura vegetal, así como a la investigación del potencial económico de las plantas.
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Patricia Magaña Rueda
Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Magaña Rueda, Patricia. 1995. El Jardín botánico real de Kew. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 42-43. [En línea].
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El último
de los Dodos
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| Héctor T. Arita | ||||||||||||||
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En una caricatura, Porky Pig se adentra en “la más negra
de las Áfricas” buscando al último de los dodos. Después de una serie de alucinantes eventos, el popular cerdito finalmente logra la captura del ansiado animal. Mientras Porky exclama entusiasmado “¡Te-te-tengo al último de los dodos!”, y se eleva triunfante en su frágil avioneta. En tierra un centenar de dodos baila y tartamudea burlonamente “¡Si!, ¡ti-ti-tiene al último de los dodos!”
Si la historia verdadera del dodo de Mauricio (Raphus cucullatus) fuera como en las caricaturas, aún podríamos admirar a una de las criaturas más extrañas del mundo. Tendríamos que viajar a Mauricio —país situado no en “la más negra de las Áfricas” sino en la isla del mismo nombre, localizada a unos 800 km al este de Madagascar, en el océano índico. El viaje valdría la pena, pues contemplaríamos al peculiar pájaro desplazándose torpemente con sus 25 kg de peso. Su aspecto de paloma rechoncha con patas cómicamente cortas nos resultaría familiar, pues nos recordaría las ilustraciones de esta ave en Alicia en el País de las Maravillas. Acercándonos con cuidado, observaríamos los detalles del extraño pico y los grandes ojos amarillentos, así como los mechones de plumas blancas, único indicio de la cola y alas vestigiales. Los dodos, adaptados a un sitio sin depredadores, apenas intentarían escapar y, al ser incapaces de volar, sería fácil seguirlos e incluso capturarlos con las manos. Los veríamos alimentándose apaciblemente con las abundantes frutas que se dan en este paraíso tropical. Poniendo atención, nos daríamos cuenta de que los dodos devorarían con singular avidez un fruto particular, producido por la planta llamada precisamente árbol del dodo (Calvaria major). Haciendo gala de nuestras habilidades fotográficas, capturaríamos una imagen de los dodos, y con un poco de suerte, incluso recogeríamos alguna pluma tirada en el suelo para presumirla como un recuerdo de nuestro viaje.
También aprovecharíamos el viaje para observar otras criaturas fascinantes. Capturarían nuestra atención las dos especies de tortugas terrestres (Geochelone inepta y G. trisserata) o la lagartija gigante (Didosaurus mauritianus), de casi medio metro de longitud. Tal vez podríamos observar uno que otro perico de pico ancho (Lophopsittacus mauritanicus), que nos atraería no sólo por su gran tamaño (70 cm) y su color gris, sino porque es incapaz de volar. Veríamos también grupos de palomas azules (Alectroenas nitidissima) destacadas por su vivo color azul casi metálico y sus vistosas manchas rojas en la cabeza y cola. Concentrándonos en las zonas inundadas, admiraríamos a las gallaretas rojas (Aphanapteryx bonasia) desplazándose lenta y despreocupadamente por la superficie del agua. Después de una larga y placentera jornada, regresaríamos al campamento al anochecer y en el camino observaríamos el vuelo lento y silencioso de las lechuzas nativas (Tyto sauzieri) ¡Qué día!
Desafortunadamente, la vida real suele ser más cruel que en las caricaturas. Ninguno de los animales protagonistas de nuestro imaginario viaje existe ya. Todas esas especies desaparecieron pocos años después de la colonización de la isla por los europeos. Una combinación de cacería indiscriminada, destrucción del hábitat natural y el efecto de las especies introducidas llevó a todos los animales a una rápida extinción.
Nadie conoce con certeza el destino del último de los dodos. Tal vez fue cazado por uno de los marineros holandeses que se establecieron en Mauricio en el siglo XVII. O fue devorado por uno de los muchos perros o gatos que introdujeron los colonizadores. Tal vez murió de viejo, pero sus huevos fueron destruidos por las ratas, inseparables compañeras de los marineros. En una macabra variante de la caricatura, también es posible que el último de los dodos haya sido capturado por un cerdo; no por un caricaturesco cochinito como Porky, sino por un feroz y hambriento cerdo semisalvaje escapado de los corrales de los colonizadores. Sea cual sea la causa, el hecho es que el último de los dodos murió alrededor de 1680.
Unas horas antes de morir, el último de los dodos habría tomado su postrer alimento, frutas de Calvaria, desperdigando semillas en el suelo del bosque como último rastro. Una de ellas germinó y dio origen a una plántula que comenzó a crecer y, a medida que se desarrollaba, fue mudo testigo de los cambios efectuados en la isla. Los grupos humanos iban y venían, las colonias holandesas declinaron hasta que finalmente los franceses tomaron control de la isla. Posteriormente vendrían los ingleses y eventualmente la isla se convertiría en un país independiente. Mientras tanto, año tras año, década tras década, la Calvaria siguió creciendo hasta convertirse en un árbol adulto. Sin embargo, el árbol fue incapaz de reproducirse. Producía semillas, sí, pero ninguna de ellas germinó. De hecho, desde la muerte del último de los dodos, ninguna semilla de Calvaria logró germinar y la población consistía en árboles cada vez más viejos.
En 1973, el investigador norteamericano Stanley Temple llegó de visita a Mauricio. Para esta época quedaban en la isla sólo 13 árboles de Calvaria, todos ellos individuos centenarios que habían nacido antes de 1680. ¿Por qué ninguna semilla había germinado en casi 300 años? A Temple se le ocurrió que podría haber relación entre la extinción del dodo y la incapacidad de germinar de las semillas de Calvaria. Él sabía que algunas semillas requieren ser escarificadas (pasar por un proceso de abrasión mecánica o química) para poder germinar. En muchos casos, esta escarificación se lleva a cabo cuando las semillas atraviesan el aparato digestivo de algún animal que se ha alimentado de los frutos. Por ejemplo, si una zorra gris (Urocyon cinereoargenteus) come garambullos (frutos del cacto columnar Myrtillocactus geometrizans), las semillas eventualmente serán expulsadas como parte de las excretas del animal. Estas semillas no sólo son viables, sino que pueden tener mayor capacidad de germinación por haber sido escarificadas por el aparato digestivo del animal. La zorra funciona como un excelente diseminador, pues mueve las semillas lejos del cacto padre y además favorece su germinación. Temple elucubró que las semillas de Calvaria podrían ser incapaces de germinar si su diseminador original hubiese desaparecido. Entonces, ¿sería posible que el dodo hubiera sido tal diseminador?
Temple realizó un experimento muy sencillo. Colectó algunas frutas de Calvaria y se las dio de comer, por la fuerza, a los animales más parecidos a un dodo que pudo encontrar en la isla: pavos domésticos. Después de esperar a que las semillas completaran su tránsito por la molleja de los pavos, Temple las recogió con avidez y dio comienzo a la espera. Luego de un tiempo, el científico observó azorado un fenómeno que no había acontecido en los últimos 300 años: la germinación de tres semillas de Calvaria major.
Un científico riguroso podría argumentar que el experimento de Temple no demostró que el dodo efectivamente hubiera sido el dispersor natural de la planta. Sin embargo, basta un poco de sentido común (y, por qué no decirlo, de romanticismo de naturalista) para convencernos de que sólo un animal de la talla del dodo podría deglutir las grandes semillas de Calvaria y propiciar su germinación. En todo caso, Temple había logrado la germinación de las semillas y, con ello, evitado la extinción definitiva del árbol del dodo.
El caso del dodo y la Calvaria es un ejemplo de lo que en la literatura popular se ha dado en llamar “atracción fatal” entre una planta y su polinizador o diseminador natural. Se ha dicho, por ejemplo, que la relación entre el murciélago magueyero (Leptonycteris curasoae) y las plantas que este animal poliniza, como ciertas especies de magueyes (Agave), cactos columnares (Pachycereus pringlei) y otras plantas (Manfreda brachystachia) es tan cercana que la extinción de uno de ellos provocaría la del otro. Algunos ecólogos han relacionado la caída en las poblaciones del murciélago magueyero —que está en las listas oficiales de especies amenazadas en Estados Unidos y México— con una aparente disminución en la fecundidad de las plantas. Se ha especulado que la extinción de este animal convertiría a los agaves en otra Calvaria, otro “muerto viviente” que subsiste pero que es incapaz de reproducirse.
Cuando Porky capturó al que creía el último de los dodos, jamás consideró que su acción podría poner en peligro de extinción a la Calvaria. En la vida real, cualquier estrategia de conservación debe considerar las interacciones ecológicas e intentar la protección no de las especies como entes separados sino como partes de un ecosistema funcional. El árbol del dodo se salvó de la extinción gracias al ingenio de un investigador, pero, ¿cuántas otras especies de plantas están en grave peligro de extinción por carecer de su polinizador o diseminador? No lo sabemos.
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Referencias Bibliográficas
Day, D., 1981, Vanished species, London Editions Limited, London. Información sobre especies extintas, incluyendo las numerosas que desaparecieron de Mauricio.
Nabham, G. P. y T. H. Fleming, 1993, The conservation of New World mutualisms, Conservation Biology 7:457-459. Revisión y crítica de la idea de la “atracción fatal” entre plantas y sus polinizadores. Temple, S. A, 1977, Plant-animal mutualism: coevolution with dodo leads to near extinction of plants, Science 197:885-886. Historia del experimento de Temple con las semillas de Calvaria. |
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Héctor T. Arita
Centro de Ecología,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Arita, Héctor T.. 1995. El último de los dodos. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 62-64. [En línea].
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| bibliofilia | |
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Gaia.
La tierra viviente
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Lawrence E. Joseph,
Editorial Cuatro Vientos,
Chile, 1992, 237 p.
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“La Tierra es un organismo viviente”. Esta asombrosa
hipótesis, propuesta hace veinte años por el químico británico James Lovelock y vigorosamente apoyada por la microbióloga estadounidense Lynn Margulis, sostiene que durante 350 millones de años los microbios, las plantas y los animales han coevolucionado con su ambiente como un superorganismo globalmente integrado.
Lawrence Joseph, periodista científico residente en Nueva York, ha hecho una labor magistral al mostrar en forma amena, inteligente e imparcial el tortuoso camino seguido por una idea improbable e increíble que —con sus ribetes ecológicos y hasta teológicos— se está convirtiendo en una de las más grandes y originales ideas de nuestro tiempo.
En el momento actual en que nuestro Cono Sur evidencia un inminente cambio climático que se hará extensivo a todo el globo, la Hipótesis Gaia, verdadera o falsa, parece estar influenciando significativamente el modo en que algunos de nuestros científicos (Capítulo chileno del Consejo Internacional de Uniones Científicas-ICSU Chile), junto con los científicos de Europa, Estados Unidos y Japón, están urgiendo el estudio de las ciencias ecológicas y propugnan la implantación por los gobiernos mundiales de medidas de protección ambientales que deben tomarse ahora y no mañana, cuando ya puede ser demasiado tarde.
Esta obra que, repetimos, es amena e imparcial, pone al alcance de un público no necesariamente interiorizado en lo que se ha dicho y hecho en torno a la Hipótesis Gaia, los vaivenes de esta fascinante teoría acogida por científicos, políticos, líderes religiosos, movimientos ecologistas, feministas y culturales como una de las pocas escapatorias que propone la Madre Tierra a la autodestrucción de la humanidad.
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Lawrence E. Joseph
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cómo citar este artículo →
Joseph, Lawrence E.. 1995. Gaia. La tierra viviente. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 78. [En línea].
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| Silvia Bravo | |||||||||||
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Existe un mito muy popular respecto a la teoría de la
gravitación universal, según el cual todo ocurrió cuando la Universidad de Cambridge fue cerrada en 1665 a causa de la peste negra y Newton, al igual que todos los demás estudiantes, fue enviado a casa. Sentado a la sombra de un manzano en profunda meditación, vio caer una manzana y la noción de la gravitación universal llegó a su mente.
Este mito tal vez tuvo su origen en una biografía de Newton que escribió un amigo suyo, William Stukeley, en donde cuenta que un día se encontraban ambos tomando el té a la sombra de unos manzanos; ahí Newton recordó la experiencia que, en su juventud, lo llevó a descubrir la gravitación universal. A la formación de este mito también contribuyeron Pemberton, Whiston y Voltaire. Mitos como este han servido para propagar la imagen del genio científico como un ser inspirado que sin ningún esfuerzo accede a las profundas leyes que gobiernan el funcionamiento del Universo.
Sin embargo, la historia real de este descubrimiento es mucho más complicada y menos mística, e ilustra mejor lo que realmente es el desarrollo de la ciencia y el papel que juega cada uno de los personajes que en ella intervienen. Al analizar las contribuciones de los genios encontrarnos que ninguna de ellas ha sido un salto enorme de la nada hasta la comprensión total, sino una serie de saltos pequeños —al alcance de cualquier buen par de piernas— a partir de un conocimiento general bastante sólido. Todas las creaciones importantes en la ciencia, todas las grandes ideas, tienen una historia que las hizo posibles; si uno sigue en detalle esa historia descubre que lo que distingue a los “notables” no es haber nacido con un cerebro superdotado que permitió que todo les resultara obvio, sino la tenacidad y la pasión con que se dedicaron a hacer lo que cualquier humano inteligente puede hacer, pero muchas más veces por minuto. La capacidad de resolver problemas nuevos y difíciles, la inspiración, la “genialidad”, no son caracteres adquiridos genéticamente: se desarrollan a pulso. Los genios no son quienes nunca cometen errores, son aquellos que acaban de cometerlos todos antes que los demás. Edison probó cientos de materiales inútiles antes de dar con el adecuado para los focos eléctricos y realizó muchos más inventos fracasados que exitosos. Él solía decir que el genio es un 1% de inspiración y un 99% de transpiración. Yo creo que ese 1% de inspiración es también resultado de la transpiración.
El Sol en el centro del Universo
El paso inicial, y seguramente el más difícil, fue colocar al Sol, y no a la Tierra, en el centro del Universo. La historia del ordenamiento de los cuerpos celestes y de sus movimientos es larga y muy interesante, digna en sí misma de un relato detallado, pero aquí sólo la describiremos a grandes rasgos pues nuestra meta es otra.
Aunque las preguntas seguramente empezaron cuando el primer hombre observó con atención los cielos, el intento sistemático de ordenamiento se inició, para variar, con los griegos, quienes fueron los primeros en buscar explicaciones claras y racionales de los eventos naturales. El sistema del Universo generado por los griegos estaba apoyado en las observaciones y el sentido común. Es fácil darse cuenta que la Tierra es grande, sólida y fija, mientras que los cielos parecen estar poblados por objetos pequeños y remotos en constante movimiento; ¿qué más natural que pensar que nuestra enorme y pesada Tierra era el centro inmóvil del Universo? Las estrellas se ven como puntos pequeños de luz que comparten un movimiento giratorio alrededor de la Tierra cada 24 horas; ¿qué más natural que pensar que todas ellas están fijas a una esfera rígida centrada en la Tierra que gira una vez por día? Así pues, la descripción del Universo como un sistema geocéntrico parecía bastante natural. Pero en el cielo hay otros objetos que obviamente no comparten el movimiento de la esfera de las estrellas, sino que se desplazan de manera más complicada, aparentemente errática, a veces incluso con movimientos retrógrados. Estos son el Sol, la Luna, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno, que recibieron el nombre general de planetas, “vagabundos”. Explicar sus movimientos resultaba más complicado.
En el siglo IV a. C., Platón exponía a sus alumnos el problema en los términos siguientes:
Las estrellas son cuerpos celestes, eternos, divinos e inmutables que se mueven con velocidad uniforme alrededor de la Tierra en las más regulares y perfectas de todas las trayectorias: círculos. Pero los planetas vagan a través de los cielos en trayectorias complicadas, con velocidades aparentemente irregulares. Sin embargo, siendo también objetos celestes, en realidad deben moverse en una forma adecuada a su alto status; sus movimientos deberían ser una combinación de círculos perfectos. Encontrar esas combinaciones de círculos que describieran el movimiento de los planetas fue el problema establecido por Platón y el problema astronómico más importante durante casi dos mil años.
Platón y otros griegos, —destacadamente Aristarco— proponían una explicación diferente para el movimiento de los cuerpos que observamos en el cielo. Argumentaban que era mucho más sencillo describir estos movimientos si se suponía al Sol en el centro del Universo y a todos los demás planetas, incluyendo a la Tierra (y con excepción de la Luna), girando alrededor de él. Esto es lo que se llama un sistema heliocéntrico. El movimiento diurno de la esfera celeste con todas sus estrellas podría explicarse si esta esfera estuviese fija y la Tierra, además de dar vueltas al Sol, girara en sí misma una vez por día. Ésta podría parecer una explicación más simple; pero el pensar a la Tierra con estos movimientos planteaba una serie de problemas. Si la Tierra giraba tan velozmente como implicaba una vuelta por día, ¿por qué no lanzaba a todos los objetos lejos de ella, como las gotas de agua en una rueda que gira? ¿por qué no se sentían los fuertes vientos que implicaría su giro debajo de la atmósfera? ¿por qué las cosas que se lanzaban verticalmente hacia arriba regresaban al mismo sitio y no se quedaban atrás?, etcétera. Todos estos fenómenos —que parecían ser los esperados en una Tierra en movimiento— no se observaban, así que esta teoría parecía insostenible. Por lo tanto, los griegos se dedicaron durante muchos siglos a resolver el problema como lo propuso originalmente Platón, y la proposición heliocéntrica fue olvidada.
Más de cinco siglos después, en el año 150 de nuestra era, Ptolomeo presentó un complicado sistema de ciclos excéntricos y epiciclos —ciclos cuyo centro se mueve a su vez en un ciclo— que satisfacía razonablemente bien las observaciones de los movimientos de los planetas, e incluso podía utilizarse para predecir sus posiciones futuras con notable precisión para la época. El gusto por tan monumental obra fue tan grande que su libro fue bautizado como el Almagesto, el Supremo, y su sistema estuvo en uso durante los siguientes 1500 años. Con esto el problema se consideró resuelto. El Universo era un sistema ordenado que había que describir y el sistema ptolemaico lo hacía bastante bien.
Pero catorce siglos después las cosas habían cambiado. En el siglo XVI ya se había demostrado que la Tierra es redonda y no muy grande; América ya existía en los mapas y los instrumentos de navegación y la tecnología en general estaban muy desarrollados. Las observaciones astronómicas podían efectuarse con un detalle y una precisión nunca antes obtenidos. La imagen que del Universo se empezaba a formar en este siglo era la de una máquina en donde todos los sucesos eran derivados de una causa mecánica. Se empezaba a imponer la moda de las experimentaciones y las argumentaciones alrededor de ellas; todo esto iba a hacer que los cielos y la Tierra se convirtieran en un terreno de estudios científicos que, bajo una nueva filosofía, conduciría a muy diferentes respuestas.
En el sistema de Ptolomeo se requerían varias decenas de sus complicados elementos geométricos para describir el movimiento de cada planeta. En estas condiciones, tratar de establecer las causas mecánicas de esos movimientos estaba en chino y ningún avance en esta dirección habría sido posible si su descripción no se hubiera simplificado enormemente. Pero en 1543 se publicó un libro que recogía las antiguas ideas heliocéntricas y postulaba nuevamente un sistema universal con el Sol en el centro. Este libro, titulado Sobre las Revoluciones de las Esferas Celestes, fue escrito por Nicolás Copérnico, y representaba el trabajo de la mayor parte de su vida. Copérnico argumentaba que siendo el Sol el más brillante y majestuoso astro, debería ocupar la posición central en el Universo e intentó describir los movimientos de los planetas mediante órbitas circulares alrededor del Sol. Sobre estas órbitas había excéntricos y epiciclos a la manera de Ptolomeo, pero todo el sistema constaba de sólo 37 elementos. Con su sistema, Copérnico pudo calcular los periodos de revolución de los planetas en términos del año terrestre y también los tamaños de sus órbitas en relación al de la órbita de la Tierra, dando así, por primera vez, dimensiones al Universo. Los valores que obtuvo son notablemente similares a los que se manejan actualmente.
Pero su sistema volvía a traer el problema de los movimientos de la Tierra, lo que parecía estar en contra de las experiencias cotidianas. Muy pocos pensadores de la época aceptaron el sistema copernicano, pero entre los pocos hubo muy buenos paladines que se dieron a la tarea de defenderlo, desarrollarlo y mejorarlo, convencidos de que era una mejor manera de ordenar las observaciones y explicarlas. La aceptación del Universo heliocéntrico y de la Tierra en movimiento, la reconciliación con las observaciones, requirieron de cambios tan profundos en la manera de ver el mundo que a esta etapa se le ha llamado la revolución científica, y suele considerarse como el punto de partida de la ciencia moderna. En ella, Galileo jugó un papel tan importante que se le ha llamado también la revolución galileana.
Su libro Diálogo Concerniente a los dos Principales Sistemas del Mundo, publicado en 1632, reúne observaciones y argumentos a favor del sistema heliocéntrico que representaron una base firme sobre la cual se fue construyendo la aceptación general de este planteamiento.
Muchos y detallados libros se han escrito sobre este importantísimo periodo de la historia de la ciencia que dio lugar al “nacimiento de una nueva Física”. Pero lo importante para nuestra historia es que con todo ello el Sol volvió a ocupar la posición central del Universo y se inició el avance hacia una descripción y una explicación mecánica del movimiento de los planetas.
Cómo se mueven los planetas alrededor del Sol
Una vez establecido el sistema Sol-planetas, era necesario dar una descripción matemática cuantitativa de su estructura y dinámica. Para ello se requirieron muy buenas observaciones, muy buenas matemáticas y mucha paciencia. El gran astrónomo del siglo XVI fue Tycho Brahe, quien dedicó su vida a mejorar la precisión de las observaciones y a desarrollar una teoría completa del movimiento de los planetas. Las observaciones de Tycho eran de mayor precisión que las utilizadas por Copérnico para ajustar su sistema, y él mismo propuso otro modelo del Universo en el que la Luna y el Sol giraban alrededor de la Tierra, pero los planetas giraban alrededor del Sol. El sistema de Tycho era muy complejo y no tuvo gran futuro, pero al morir él en 1601, Johannes Kepler, su discípulo y ayudante, heredó todo su bagaje de observaciones.
Kepler era un profundo creyente y decidido defensor del sistema de Copérnico y trabajó muy arduamente para ordenar las excelentes observaciones de Tycho respecto a un sistema que tuviera al Sol en el centro. No vamos a detallar aquí su trabajo —verdaderamente magnífico—; sólo mencionaremos que su tenacidad dio frutos y después de más de 70 intentos fallidos de ajustar la órbita de Marte a un conjunto de ciclos, epiciclos y ecuantes, Kepler supo que eso no iba a funcionar y decidió abandonar el prejuicio de los círculos que había guiado a los astrónomos por más de 20 siglos.
Finalmente, en 1609 publicó un libro en el que mostraba que las órbitas de los planetas alrededor del Sol son elipses ¡una sola elipse para cada planeta!, y que el Sol no se encuentra en el centro sino en uno de los focos de la elipse. También había calculado que la línea que une al planeta con el Sol en movimiento barre áreas iguales en tiempos iguales, lo que se conoce como ley de las áreas y diez años después, en 1619, pudo establecer la ley de los periodos. Esta ley dice que el cuadrado del periodo de un planeta en su órbita es proporcional al cubo de su distancia promedio al Sol. Con estas tres leyes, Kepler establecía una descripción geométrica y matemática del movimiento de los planetas alrededor del Sol que permitiría empezar a especular sobre sus causas mecánicas.
Las leyes que rigen el movimiento de los cuerpos
En el siglo XVII, el estudio mismo del movimiento se desarrollaba ya de manera muy diferente a la de las antiguas explicaciones lógicas de la filosofía griega. Galileo realizó un gran número de experimentos y mediciones con cuerpos en diversos tipos de movimiento, los que reportó con gran detalle en sus publicaciones para que cualquiera que lo deseara pudiera repetir las experiencias. Con ello ejemplificaba el concepto de investigación científica como lo conocemos ahora aunque, dicho sea de paso, no fue el primero ni el único en pensar así. Pero así se inició la descripción matemática de los movimientos de los cuerpos y la búsqueda de las leyes que los gobiernan.
1. La Primera Ley
En 1638 Galileo publicó el libro Discursos y Demostraciones Matemáticas Concernientes a dos Nuevas Ciencias Pertenecientes a la Mecánica y al Movimiento. De los estudios presentados en este libro, y de su posterior desarrollo por Descartes entre 1640 y 1650, se llegó a la conclusión de que los cuerpos en movimiento dejados a sí mismos (es decir, libres de la acción de toda fuerza) no se detienen —como se creía anteriormente— sino que mantienen un movimiento rectilíneo y con rapidez constante. Esto es lo que Newton llamaría después la Primera Ley del Movimiento, conocida ahora como la Primera Ley de Newton. Con ella se corregía la errónea concepción de que se necesitaba aplicar continuamente una fuerza para mantener moviéndose a un cuerpo: el movimiento rectilíneo y de rapidez constante no requiere de ninguna fuerza.
Pero el movimiento de los planetas alrededor del Sol no es rectilíneo ni de rapidez constante; por lo tanto, estos movimientos sí deben estar dirigidos por la acción de una fuerza. Ahora los movimientos giratorios de los cuerpos celestes ya no eran considerados simplemente como movimientos naturales que había que describir (como para los griegos), sino que eran complejos movimientos curvos que requerían una explicación mecánica. Kepler y Descartes, por supuesto, especularon sobre las fuerzas que podrían estar empujando (o jalando) a los planetas a lo largo de sus órbitas. Pero su enfoque estaba equivocado, pues aún faltaba por establecerse la Segunda Ley del Movimiento, que describe cuál es la acción de una fuerza al ser aplicada a un objeto. Con esta ley, que tendría que esperar hasta Newton, el problema podría ya plantearse correctamente.
2. Los Principios y la Segunda Ley del Movimiento
El gran éxito de Newton se debió a que él mismo descubrió, a lo largo de su vida, los últimos eslabones necesarios para armar la cadena hacia el establecimiento de la gravitación universal, pero no los publicó conforme los obtuvo: los sacó a la luz todos juntos en su monumental obra Principios Matemáticos de la Filosofía Natural, publicada en 1687. Los primeros capítulos están dedicados a las leyes del movimiento y posteriormente se discute el problema de las fuerzas que mantienen a los planetas en sus órbitas. Con este golpe maestro, Newton dejó sin oportunidad a sus contemporáneos y se consagró como el más grande de los pensadores de su tiempo.
En los Principios, Newton no describe la metodología que usó para llegar a los resultados presentados. Al comienzo de sus actividades científicas se había dedicado a experimentar con la luz y en 1672 envió a la Royal Society un trabajo titulado Teoría de la Luz y los Colores en donde detalla todos los experimentos y razonamientos que lo llevaron a esa teoría. Sin embargo, este escrito fue tan acremente criticado por algunos personajes importantes de la época que Newton decidió no volver a publicar. Posteriormente cambió su actitud por insistencia de su amigo Edmund Halley, quien quedó tan impresionado al conocer todo lo que Newton había desarrollado respecto al movimiento y la gravitación que ofreció cubrir él mismo todos los gastos de publicación de los Principios. Pero entonces Newton prefirió el estilo axiomático-deductivo de los antiguos griegos y su libro refleja la estructura lógica de los libros de geometría de Euclides. En su obra, parte de principios generales y procede luego, en forma deductiva, a sacar de ellos todas sus consecuencias lógicas. Para llegar a estos principios generales necesariamente debió hacer muchos experimentos a la manera galileana, así como pruebas geométricas y matemáticas a la manera de Kepler, pero no menciona nada de ello.
La Primera Ley indica que el efecto de una fuerza sobre un cuerpo no es mantener su estado de movimiento sino cambiarlo, pero la forma como las fuerzas cambian a los movimientos no estaba clara. Esto fue establecido por Newton como la Segunda Ley del movimiento, la cual dice que cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, el movimiento del cuerpo se altera de tal manera que el cambio en el tiempo de su cantidad de movimiento (d mv/dt) es igual a la fuerza que actúa sobre él y este cambio se produce en la misma dirección que la fuerza:
d mv/dt = F
Así pues, era cosa de ver en qué dirección cambia el movimiento de los planetas en sus órbitas yeso indicaría la dirección de la fuerza que está provocando ese cambio; la magnitud de la tasa de cambio indicaría la magnitud de la fuerza. Evidentemente, para un movimiento como el de los planetas en sus órbitas, la fuerza no es constante en dirección ni en magnitud.
La pregunta y el principio de la respuesta: los ángeles empujan hacia el Sol
La pregunta de moda entre la “comunidad científica” en la época de Newton era: ¿qué tipo de fuerza se necesita para hacer que un cuerpo se mueva en una órbita elíptica de acuerdo a las leyes de Kepler? Sin el establecimiento de la Segunda Ley del Movimiento no era posible siquiera plantear con precisión la pregunta, pues no estaba claro el efecto que se esperaba de la fuerza. Con la Segunda Ley, aplicada a las órbitas de los planetas, fue fácil para Newton determinar, en primer lugar, que la dirección de esa fuerza siempre es hacia el Sol: ¡el Sol atrae a los planetas hacia sí!
Decía Richard Feynman, un gran físico contemporáneo que murió hace algunos años, que el paso crucial hacia la explicación de los movimientos celestes se dio cuando los hombres descubrieron que para mantener a los planetas en órbita no se necesitaban ángeles que los empujaran a lo largo de sus trayectorias, sino ángeles que los empujaran hacia el Sol. Y así fue, en efecto. Con este establecimiento, la posición del Sol en el centro del sistema planetario ya no era sólo una cuestión de jerarquía, sino que su presencia era la causa mecánica que determinaba que los planetas giraran alrededor de él: el Sol no estaba en el centro del Universo, sino que el centro del Universo estaría dondequiera que estuviera el Sol.
Newton demostró que para cualquier fuerza que, como ésta, se dirija siempre a un mismo punto, se cumple la ley de las áreas de Kepler, independientemente de cuál sea la magnitud de la fuerza. Además, de las características del movimiento de los planetas también pudo calcular la magnitud de la aceleración (el cambio en el tiempo de la velocidad, a = dv/dt) en cada punto de la órbita. Así, Newton encontró que la fuerza de atracción que el Sol ejerce sobre los planetas depende inversamente del cuadrado de la distancia que los separa de él, y demostró que con una fuerza tal se cumple también la ley de Kepler de los periodos. Así pues, de la sola aplicación de la Segunda Ley del Movimiento al caso de las órbitas planetarias descritas por Kepler, fue posible determinar que eran producidas por la presencia constante de una fuerza que los atrae hacia el Sol con una intensidad que disminuye con el cuadrado de su distancia a él.
Una gravitación celeste y terrestre
En el siglo XVII, el siglo de Newton, los cuerpos celestes ya habían perdido su status especial. Tycho, Kepler y Galileo habían mostrado que son cuerpos semejantes a la Tierra y pregonaban que deberían estar sujetos a las mismas leyes naturales que todos los cuerpos en nuestro planeta (cosa que aún seguimos creyendo). Galileo había descubierto con su telescopio un sistema de satélites girando alrededor de Júpiter —como el sistema de planetas del Sol y como el sistema Tierra-Luna—, y posteriormente se descubrieron varios satélites alrededor de Saturno. Se había observado ya que los movimientos de los satélites alrededor de su respectivo planeta también obedecen las leyes de Kepler, por lo que deberían estar controlados por el mismo tipo de fuerza que mantiene a los planetas alrededor del Sol.
En particular, la Tierra debería estar atrayendo a la Luna hacia sí con una fuerza proporcional al inverso del cuadrado de la distancia que las separa. Pero, ¿la Tierra atrae solamente a la Luna? ¿Qué pasa con los demás objetos en su entorno? Por supuesto que también los atrae. Todos los cuerpos caen hacia el centro de la Tierra. Es más, Galileo ya había mostrado que la gravedad hace que todos los cuerpos caigan con la misma aceleración, independientemente de sus propiedades particulares. ¿Sería esta aceleración debida a la misma fuerza que mantiene a la Luna en su órbita? Era lógico esperar que sí; todo era cosa de hacer un pequeño cálculo para cerciorarse.
La fuerza con que la Tierra mantiene en órbita a la Luna es, como ya dijimos, proporcional al inverso del cuadrado de la distancia. La aceleración con que caen los cuerpos cerca de la superficie de la Tierra ya se podía medir con buena precisión, y la aceleración que tiene la Luna en su órbita se podía calcular de las características de su movimiento. Se sabía, además, que la Luna está aproximadamente a sesenta radios terrestres de distancia, por lo que está sesenta veces más lejos del centro de la Tierra que los cuerpos que están sobre la superficie de ésta. Por lo tanto, la aceleración de caída de la Luna debería ser de 1/602 de la aceleración de la gravedad y un cálculo muy sencillo permitió a Newton darse cuenta de que en realidad lo es. Así quedó establecido que la misma fuerza de gravedad actúa sobre los cuerpos celestes y terrestres. La unión de la física de los cielos y de la Tierra, preconizada por Galileo, Tycho, Kepler y todos sus seguidores, encontró en este descubrimiento de Newton uno de sus más sonoros triunfos.
Pero esto mostraba algo más. Si la aceleración debida a la fuerza de gravedad a una distancia dada del centro de la Tierra —por ejemplo, cerca de su superficie— es igual para todos los cuerpos, independientemente de su masa (como había mostrado Galileo), entonces esa fuerza debe ser proporcional a la masa del cuerpo atraído pues, de acuerdo a la Segunda Ley, a = F/m. La única manera de que la aceleración no dependiera de la masa era que la fuerza fuera proporcional a ella, de manera que al hacer la división se cancelaran. Así pues, la fuerza de gravedad que atrae a los cuerpos hacia la Tierra y mantiene a los planetas y a los satélites en sus órbitas debe ser directamente proporcional a la masa del cuerpo atraído e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que lo separa del centro atractor. El modelo de la gravitación universal iba tomando más forma.
La Tercera Ley y la respuesta
Descartes ya había demostrado que en las interacciones entre los cuerpos la cantidad de movimiento total se conserva. Esto quiere decir que en la interacción de dos cuerpos si uno sufre un cambio en su cantidad de movimiento, el otro deberá sufrir un cambio de igual magnitud, pero de signo contrario, para que en total no haya cambio. Esto, en términos de la Segunda Ley, implica que en la interacción ambos deben sentir una fuerza de igual magnitud, pero de dirección contraria. Esta es, ni más ni menos, la Tercera Ley del Movimiento que formalmente se expresa así: todas las fuerzas son de interacción, y en la interacción la fuerza que uno de los cuerpos ejerce sobre otro es de la misma magnitud, pero de dirección contraria a la que el otro ejerce sobre él.
Con referencia a la fuerza de gravitación o gravedad, la Tercera Ley establecía que si el Sol ejerce una fuerza de atracción sobre los planetas, estos a su vez deberían ejercer sobre el Sol otra fuerza de igual magnitud, pero en dirección hacia ellos; la Tierra atrae a la Luna con una cierta fuerza que es igual, pero de dirección contraria a la fuerza con la que la Luna atrae a la Tierra. Si, como acabamos de ver, la fuerza con que la Tierra atrae a un objeto depende de la masa de ese objeto, la fuerza con la que el objeto atrae a la Tierra debe depender de la masa de la Tierra. Pero ambas fuerzas deben tener la misma magnitud, por lo que entonces la fuerza de interacción debe ser proporcional al producto de las masas de los cuerpos que interactúan.
Ya dijimos que los movimientos de los satélites alrededor de sus respectivos planetas también obedecían las leyes de Kepler. Pero las constantes de estos movimientos eran diferentes en el caso de los planetas alrededor del Sol y para cada conjunto de satélites. Era evidente que alguna propiedad del centro atractor intervenía también en la magnitud de la fuerza. Y ahora era evidente que esta propiedad debería ser su masa. Toda la trama empezaba a revelarse.
Al fin una gravitación universal
Si la Tierra atrae a todos los objetos a su alcance, y ellos a su vez la atraen a ella en virtud de las masas de ambos, lógico sería esperar que todos ellos se atrajeran también entre sí en virtud de sus respectivas masas. Como la masa de los cuerpos cotidianos es muchísimo menor que la masa de la Tierra, la fuerza con que una roca jala a otra roca es también muchísimo menor que la fuerza con que esta roca es jalada por la Tierra. Es más, estas fuerzas de atracción entre los objetos sobre la Tierra son tan pequeñas que quedan prácticamente anuladas por la resistencia del aire y la fricción; por eso es que no vemos a los cuerpos a nuestro alrededor colapsándose. Para poder medir estas fuerzas sería necesario efectuar un experimento en condiciones muy especiales y con capacidad de mediciones precisas. Este experimento tendría que esperar todavía más de 100 años. pero por ahora ya era posible resumir todos los descubrimientos que hemos relatado en lo que sería la Ley de Gravitación Universal, como la enunció Newton: todos los cuerpos atraen a todos los demás con una fuerza cuya magnitud está en proporción directa al producto de sus masas e inversa al cuadrado de la distancia que los separa. Esto, en fórmula, se ve así:
Entra fórmula 01
donde m y M son las masas respectivas de los dos cuerpos en interacción y r es la distancia entre ellos.
El experimento final: el peso de la Tierra
El último elemento para el establecimiento completo de la Ley de Gravitación Universal tuvo que esperar bastante tiempo. La relación establecida por Newton estaba en la forma de una proporcionalidad. Para transformarla en una igualdad es necesario introducir una constante, a la que se le ha llamado la constante de gravitación universal, pues ésta ya no depende de ninguna propiedad de los cuerpos que se atraen, sino que es una característica del Universo mismo. Esta constante se ha denotado con la letra G y entonces la ecuación que describe la fuerza de interacción gravitacional entre dos cuerpos está dada por
Entra fórmula 02
Para conocer el valor de G, despejándola de la ecuación, es necesario conocer la masa de dos cuerpos que se atraen, la distancia que los separa y la fuerza de atracción entre ellos.
Para los cuerpos celestes se conocían las distancias y las aceleraciones, pero se desconocían sus masas. Para un par de cuerpos terrestres manipulables es posible medir su masa y colocarlos a una distancia conocida, pero las fuerzas son sumamente pequeñas. La única manera de resolver el problema era diseñar un aparato capaz de medir estas fuerzas y fue Henry Cavendish, en 1800, quien construyó el primer dispositivo capaz de hacerlo, la balanza de torsión, y obtuvo por primera vez el valor de G. Conociendo el valor de G y la órbita de la Luna era posible calcular la masa de la Tierra (y del mismo modo la del Sol y la de los otros planetas con satélites) y Cavendish estaba tan entusiasmado con ello que al trabajo en donde publicó su experimento para obtener G lo tituló Sobre el Cálculo del Peso de la Tierra.
Con esto se concluyeron los trabajos necesarios para el establecimiento preciso de la Ley de Gravitación Universal. Como hemos visto, más de 250 años pasaron entre el primer eslabón y el último de esta cadena, y se produjo del orden de una sola idea relevante por generación.
Epílogo
Aquí terminamos lo que ha pretendido ser una verdadera, aunque muy poco detallada, historia del descubrimiento de la gravitación universal. Muchos de los pasos aún parecen demasiado grandes para una mente común y corriente, pero el lector deberá confiar en nuestra palabra de que esto sólo se debe a que hemos omitido muchos detalles para no hacer de esto un libro, sino un breve artículo.
En el camino tampoco nos hemos detenido a discutir los cambios conceptuales que las sucesivas etapas fueron produciendo respecto al pasado, los que finalmente condujeron al establecimiento de la física que ahora manejamos. Esperamos haber trasmitido por lo menos una visión más realista de lo que es la historia de las creaciones científicas y la evolución de la ciencia. Hemos omitido también muchos detalles respecto a los descubrimientos previos y periféricos que permitieron llegar a la ley de gravitación, pero cada uno de ellos tiene también su historia en donde puede verse que nunca hay grandes saltos, sólo un número muy grande de pequeños escalones que conducen, casi inevitablemente, al gran descubrimiento, a la gran creación.
De ninguna manera pretendemos restarle méritos a Newton, pero sí mostrar que se necesitó mucho más que ver caer una manzana para obtener la Ley de Gravitación Universal. Para la época de Newton, muchos de los elementos estaban preparados y se disponía ya de la filosofía adecuada. Newton estudió todo esto y durante muchos años se había dedicado con pasión a la ciencia. Solía pasarse días y noches dedicado a una investigación o estudio con tal tenacidad que casi no comía ni dormía. Rumiaba los problemas por meses y años, buscando en sus predecesores y contemporáneos mayor información, nuevas ideas.
Decía Lord Rutherford: No está en la naturaleza de las cosas el que un solo hombre pueda hacer un descubrimiento repentino; la ciencia va paso a paso y cada investigador se apoya en el trabajo de sus antecesores. Los científicos no dependen de las ideas de un solo hombre, sino de la sabiduría combinada de miles de ellos.
No debemos lamentarnos por no haber nacido con tantas o tan poderosas neuronas como Newton o cualquier otro genio. Lo que hay que admirar en ellos —y tratar de imitar— es su dedicación, esfuerzo, compromiso y pasión. Estos son los ingredientes que hacen a los genios. Y no solamente en la ciencia.
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Silvia Bravo
Instituto de Geofísica,
Universidad Nacional Autónoma de México.
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cómo citar este artículo →
Bravo, Silvia. 1995. Historia de la teoría de gravitación universal. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 33-41. [En línea].
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| Antonio R. Cabral | |||||||||||
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El fraude es un fantasma que ha merodeado el camino
de la ciencia durante toda su historia. Lo mismo si se trata de exploración polar, síntesis de oro, impacto del medio ambiente en el coeficiente intelectual de gemelos fraternos o en la búsqueda del unicornio viviente. En los últimos años la ciencia también ha tenido su dosis de científicos deshonestos; por la fama y jerarquía de algunos de ellos, sus casos han alcanzado gran notoriedad. Tres ejemplos, el último apenas conocido, bastarán para mostrar sendas caras del mismo problema.
Los ratones pintados
En 1973, William Summerlin, investigador del más grande e importante centro mundial de investigación sobre cáncer, el Instituto Sloan-Kettering de Nueva York, dio a conocer un hallazgo espectacular: con sólo cultivar piel mediante “técnicas especiales” es posible trasplantarla con éxito de un animal a otro de la misma especie y aun entre individuos evolutivamente distantes. Este descubrimiento fue recibido con gran júbilo pues, entre otras posibilidades, por primera vez en la historia de la medicina ofrecía una medida eficaz para tratar las quemaduras graves. El problema empezó cuando varios investigadores alrededor del mundo —incluso dentro del mismo Sloan-Kettering— no pudieron repetir los resultados de Summerlin. Que un grupo no pueda reproducir los hallazgos de otro no es cosa rara en ciencia; sin embargo, las sospechas de que algo estaba mal aumentaron cuando Summerlin se mostró especialmente renuente a compartir los detalles metodológicos de sus investigaciones. La razón no tardó en aparecer: Summerlin reconoció que había pintado parcialmente a sus animales para simular injertos de piel oscura en ratones blancos; también confesó haber publicado resultados de operaciones quirúrgicas nunca efectuadas. La historia terminó un año después, cuando Ninnemann y Robert A. Wood publicaron un trabajo que acabó con el engaño.1
El virus ajeno
Por la jerarquía del actor involucrado y por los millones de dólares en juego, este caso de gran relevancia actual lleva varios años causando asombro e incredulidad en el mundo científico: ¿quién descubrió el virus del síndrome de inmunodeficiencia adquirida?
En 1983, la revista Science publicó simultáneamente tres artículos, dos encabezados por Robert Gallo, de los Institutos Nacionales de Salud en Bethesda, Maryland, y el otro del grupo dirigido por el doctor Luc Montagnier del Instituto Pasteur de París. Ya que para entonces Gallo tenía mucho tiempo estudiando el virus causante de un tipo especial de leucemia, publicó que el sida podría ser producido por ese virus. Montagnier estaba seguro de que el origen de esta enfermedad era viral, pero en 1983 no pudo asegurar su identidad exacta. Ahora sabemos que el francés tenía razón, pues el virus de la leucemia aislado por Gallo sólo era un contaminante de sus muestras iniciales.
La llamada “guerra franco-norteamericana” se inició en 1985 cuando Montagnier acusó a Gallo de que sus publicaciones estaban basadas en datos obtenidos del mismo virus que tiempo antes él mismo le había enviado desde París.2 El asunto se tornó más ríspido cuando se descubrió que Gallo había publicado fotografías para las que usó —según el mismo Gallo reconoció— el virus aislado por el propio Montagnier. Es decir, todo apunta al investigador francés como descubridor del virus del sida y el plagio parece evidente.
Fechas alteradas
En 1985, la famosa revista The New England Journal of Medicine publicó un artículo en el que investigadores de 484 instituciones hospitalarias mostraron que la extracción del tumor propiamente dicho3 era igual de efectiva que la cirugía radical para el tratamiento del cáncer temprano de mama. Cuatro años después otro estudio confirmó estos resultados.4
En junio de 1990 un trabajador de la agencia coordinadora de los estudios, la National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project (NSABP), notó algunas discrepancias en los datos enviados por el doctor Roger Poisson, jefe del estudio en el Hospital St. Luc de Montreal. Después de que las auditorías de rigor comprobaron que algunos datos efectivamente habían sido falsificados, la NSABP notificó el hecho a varias agencias gubernamentales estadounidenses —incluida, desde luego, la ahora llamada Office of Research Integrity (ORI) u Oficina de Integridad en Investigación, organismo encargado de averiguar los fraudes que ocurran en estudios patrocinados por el gobierno de ese país. Posteriormente, la ORI y otras agencias interesadas también concluyeron que, después de eliminar los pacientes de Poisson, los resultados seguían siendo válidos. Tres años luego de haberse descubierto el fraude, es decir en 1993, la ORI dictó su sentencia en contra del doctor Poisson: culpable de “mala conducta científica”.
En marzo de 1994, Angell y Kassirer, editores del New England, recibieron una llamada telefónica del Chicago Tribune para conocer su opinión acerca del “fraude” llevado a cabo en los estudios de la NSABP. Sorprendentemente, esta era la primera vez que la revista se enteraba del asunto con todo y que, como se anota, ya llevaba 4 años de haberse descubierto. Recientemente, Angell y Kassirer publicaron los siguientes datos: de las 2163 pacientes incluidas en el estudio, 354 pertenecían al Hospital St. Luc; la ORI encontró que Poisson modificó la fecha del diagnóstico microscópico del cáncer de 6 (sic) enfermas para que pudieran participar en el estudio.5 Como resultado de todo este embrollo, el doctor Bernard Fisher —autor principal de estos trabajos— renunció el 28 de marzo de 1994 a la coordinación de la NSABP, y en junio de 1993 el doctor Poisson aceptó “retirarse” como Profesor de Medicina de la Universidad de Montreal y desde entonces tiene prohibido involucrarse en cualquier actividad de enseñanza. Justificadamente, el doctor Poisson sigue viendo pacientes pues, según la ORI, su “mala conducta” no estuvo relacionada con su actividad clínica.6
Comentarios
En 1984 nuestro admirado Peter B. Medawar afirmó que el delito más horrible que un científico puede cometer es declarar cierto lo que no es. Los tres casos son reprobables pues la falsificación, el plagio y la alteración de datos son actos intrínsecamente contrarios a la esencia de la investigación científica: la búsqueda de la verdad. También son censurables porque el científico que lee los hallazgos de otro confía en que su colega informe precisamente lo que encontró durante su investigación, y que todo lo que vierte en su publicación es verdad. Dicho de otro modo: la honestidad y la búsqueda de la verdad son valores que constituyen la quintaesencia misma de la actividad del científico durante la ejecución de sus experimentos y en el análisis y comunicación de sus resultados. Nada de esto es nuevo, son valores de la ética cotidiana que, uno supone, deberían guiar cualquier diligencia humana.
El caso de los ratones manchados muestra cómo la ingenuidad y los deseos de autosuperación —según el mismo Summerlin reconoció— lo llevaron a cometer actos flagrantemente falsos; mientras duró el engaño, su estulticia provocó que varios investigadores de todo el mundo invirtieran tiempo y dinero intentando repetir sus resultados. Lástima que estos hayan sido espurios; de lo contrario, los destinos de los quemados graves y de los enfermos trasplantados hoy serían otros. Como era de esperarse, la contundencia de este fraude acabó con la carrera de Summerlin, mientras que la del doctor Wood (mentor, jefe y “amigo” de Summerlin) nunca pudo recuperarse.
El caso Gallo ha sido particularmente impactante para la comunidad científica, pues se trata de un virólogo de grandes ligas que no necesitaba ninguna mala jugada para obtener el reconocimiento de sus colegas, ni mucho menos para impulsar su ya de por sí productiva carrera académica. Por ejemplo, Gallo ocupó el primer lugar entre los 100 autores científicos más citados durante la década 81-90 (36789 citas bibliográficas en total); sólo por esto —según Garfield— ya figuraba entre los candidatos al Nobel de Medicina7 aun antes, desde luego, de haber incursionado en el estudio del sida.8 Desafortunadamente, todo parece indicar que Gallo irá a Suecia cuantas veces quiera, pero no por cortesía del Comité Nobel sino sólo en calidad de turista.
Siendo imparciales, el de Poisson pareciera ser sólo un pecadillo venial. Según él, lo cometió por no haber podido decir a sus pacientes que no eran elegibles para recibir el mejor tratamiento para su enfermedad sólo porque no reunían uno de los 22 requisitos que mandaba el estudio.9 Por esto, cuesta trabajo dejarle caer la guadaña, con todo y que el acto es indudablemente fraudulento (vide infra).
Otra falta en el caso de las fechas alteradas la cometieron las agencias investigadoras, pues tardaron cuatro años en notificar del fraude a la revista interesada. La razón, según lo explica el mismo Fisher,5 fue que los resultados del estudio no se alteraron aun después de eliminar los datos de Poisson. Este argumento es injustificable pues, de acuerdo con Angell y Kassirer, si esto fuera así las revistas publicarían sólo las conclusiones de los trabajos, negando al lector la oportunidad de analizar detalladamente los estudios y con ello, la de emitir juicios sobre la relevancia, o no, de sus resultados.4 Y, agregaría yo, de la maravillosa posibilidad de repetirlos.
Los tres casos relatados representan diferentes facetas de lo que, por las implicaciones legales de la palabra fraude, en Estados Unidos eufemísticamente se ha preferido llamar “mala conducta en ciencia”.10,11 El comité del Consejo Médico Danés de Investigación para la prevención e investigación de la deshonestidad en ciencia, califica los siguientes como actos fraudulentos: inclusión de datos ficticios; selección, omisión o maquillaje de los resultados; aplicación deliberada de métodos estadísticos inapropiados; plagio y autorías injustificadas.12 Según ese comité, no son deshonestos —pero, sin duda, sí igualmente condenables— los siguientes: dobles publicaciones acerca del mismo hallazgo, omisión de referencias bibliográficas claves por razones egocéntricas, y exclusión de personas con derecho a autoría.12 Nótese que lo anterior no incluye los errores de interpretación que el científico da a sus hallazgos ni la contumacia con la que algunos de ellos las defienden; tales sucesos son parte de la inexorable falibilidad humana. Por ello, tampoco deben considerarse como fraude los problemas que surgen cuando un investigador propone hipótesis erróneas, pues al corregirlas —dice Popper— felizmente progresa la ciencia.
El fraude en ciencia no es asunto nuevo ni tampoco la inexactitud de su sistema de autocomprobación; no obstante, los fraudes de científicos tarde o temprano son descubiertos y juzgados casi siempre por la misma comunidad científica, empezando por la propia institución a la que pertenece el actor y por la agencia patrocinadora. Como ya quedó dicho, si los científicos se ciñeran a la ética que aquí he llamado cotidiana —y que no es otra cosa que el sentido común— no estaríamos analizando su deshonestidad. Como por desgracia todavía no pertenecemos a esa maravillosa Edad de Oro, el ya citado comité danés recientemente propuso algunas medidas para prevenirla.13
Debido a la magnitud mundial con la que se realiza la investigación científica, desde luego es imposible conocer la cantidad real de científicos deshonestos. Los casos relatados, y otros más, deben analizarse individualmente y no como la punta de un iceberg de grandes proporciones; esta última afirmación equivaldría a decir que una empresa tan exitosa (en cuanto a resultados alcanzados se refiere) como es la ciencia, se sustenta en mentiras y engaños. La deshonestidad de algunos científicos tampoco debe decepcionarnos o alarmarnos; más bien debería invitarnos a voltear nuestras incrédulas miradas hacia la gran importancia que hoy se le asigna a la verdad, para luego tranquilamente concluir, como Medawar, que también, cuando de científicos se trata, de todo hay en la viña del Señor.1
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Referencias Bibliográficas
1. Medawar, P., 1993, El extraño caso de los ratones manchados, en: La amenaza y la gloria. Reflexiones sobre la ciencia y los científicos, Barcelona, Gedisa Editorial, pp. 87-96.
2. Martínez Palomo, A., 1988, La generación de conocimientos a través de la investigación científica, en: Fundamentos de la investigación científica, Alarcón Segovia, D., de la Fuente R., Velázquez Arellano, A. (Compiladores), México, Siglo XXI, UNAM, pp. 75-81. 3. En inglés esta operación tiene el intraducible nombre de “lumpectomy”. 4. Angell, M., Kassirer, J. P., Setting the record straight in the breast-cancer trials, N. Engl. J. Med., 330:1448-1450,1994. 5. Fisher B., 1994, Fraud in breast-cancer trials, N. Engl. J. Med., 330:1458-1460. 6. Huet, P-Michel, 1994, Fraud in breast-cancer trials, N. Engl. J. Med., 330: 1462. 7. Garfield, E., Welljams-Dorof, A., 1992, Of Nobel Class: A citation frequency on high impact research authors, Theor. Med., 13:117-135. 8. Para tener una mejor perspectiva del asunto, en la misma lista Montagnier ocupa el lugar 59 con 9494 citas. Con ello, desde luego, es candidato fuerte para recibir, tarde o temprano, el Nobel de Medicina. 9. Poisson, R., 1994, Fraud in breast-cancer trials, N. Engl. J. Med., 330:1460. 10. a) Fabricación, falsificación, plagio u otras desviaciones serias de las prácticas aceptadas al proponer, efectuar o reportar los resultados de una investigación. b) Falla en la protección a investigadores, sujetos de investigación, público en general o a animales de investigación. c) Falla en ajustarse a las leyes y códigos de investigación vigentes. 11. Buzzelli De, 1994, NSF’S definition of misconduct in science, Centennial Review 38:273- 296. 12. Riis, P., 1993, Scientific dishonesty the need for precise concepts and effective tools, J. Intern. Med., 233:213-214. 13. a) Archivar los datos “crudos” durante 10 años y que permanezcan dentro de la institución investigadora; los investigadores, sin embargo, podrán sacar copias para su uso personal. b) Todas las instituciones deberán tener reglas escritas sobre los procedimientos de investigación y sobre la forma de archivar los resultados. En algunas universidades de Estados Unidos como la Estatal de Michigan, ya se ofrecen cursos para que los futuros científicos aprendan, si es que se puede aprender, integridad científica. El subrayado es mío. |
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Antonio R. Cabral
Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición "Salvador Zubirán".
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cómo citar este artículo →
Cabral R., Antonio. 1995. La deshonestidad en ciencia. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 52-56. [En línea].
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| Francisco Ayala | |||||||||||
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David es un joven de quince años que padece una rara
enfermedad denominada inmunodeficiencia severa combinada, causada por la carencia de la enzima adenosina desaminasa (ADA). Sin esta enzima, el sistema de David está indefenso frente a cualquier infección. Hasta ahora el joven ha sobrevivido en una “burbuja”, una cámara que lo aísla de todo contacto con el mundo externo y lo protege contra todas las infecciones.
La promesa de un mundo mejor para David y otros 20 niños como él depende de un nuevo tipo de prestidigitadores: los ingenieros genéticos. En septiembre de 1990, los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos aprobaron la propuesta del doctor W. French Anderson y sus colegas para reemplazar en los “niños burbuja” el gene ADA deficiente por uno normal. El tratamiento consiste en extraer de los pacientes ciertos glóbulos blancos —los linfocitos T—, implantar en ellos un gene ADA normal y reintroducir los linfocitos en el paciente. Las células con el gene normal proveen al paciente de ADA, proporcionándole la defensa inmune contra las infecciones y la oportunidad de una vida normal.
La manipulación de los genes con propósitos médicos, agrícolas o industriales es una de muchas posibilidades derivadas del descubrimiento del ADN como material hereditario y de los avances consecuentes de la biología molecular.
De cada cien recién nacidos, uno posee un defecto genético importante. En la mayoría de los casos las consecuencias perniciosas son obvias ya en la infancia y dan lugar a anormalidades físicas o mentales, sufrimiento y muerte prematura. El catálogo de las enfermedades hereditarias conocidas incluye la hemofilia, la distrofia muscular, la fibrosis quística y 4 mil 500 más; para la mayoría de ellas no existen terapias tradicionales eficaces. Pero los avances vertiginosos de la biología molecular alumbran la posibilidad de un método terapéutico radicalmente nuevo: reemplazar el gene deficiente por otro normal. Si la sustitución se hace en las células en donde la función del gene es necesaria, como el ADA en los linfocitos, la persona es curada. Si, además, la sustitución se efectúa en las células germinales, la persona sanada puede tener hijos normales.
La ingeniería genética ha iniciado una revolución en la medicina; propuestas específicas para curas genéticas de docenas de enfermedades hereditarias ya han sido presentadas a órganos gubernamentales. Durante los próximos años más enfermedades serán añadidas, hasta que —dentro de algunas décadas— la mayoría o las 4 mil 500 queden incluidas en el catálogo.
Pero la promesa de un mundo mejor lleva consigo la amenaza de un entorno deshumanizado, en donde los valores tradicionales del patrimonio humano podrían ser tergiversados o totalmente destruidos. ¿Dónde poner los límites a las manipulaciones genéticas? Deben ser curadas todas las enfermedades, sea cual sea la seriedad de sus consecuencias? ¿Se usará la ingeniería genética para crear hombres y mujeres más inteligentes o más guapos? En algunos casos se ha anunciado, erróneamente, la producción de híbridos entre antropoides y humanos. ¿Dónde marcar el límite a las manipulaciones genéticas? La sombra de Frankenstein se cierne en el horizonte de las posibilidades reales.
Una discusión racional de los problemas suscitados por la ingeniería genética requiere identificar distintas categorías de terapias, de acuerdo con sus implicaciones sociales y morales. Eugenesia es el término apropiado para referirse a la ciencia y la práctica que buscan mejorar la naturaleza genética de la humanidad. Existen dos tipos de eugenesia: positiva y negativa. La eugenesia negativa pretende evitar las consecuencias de genes dañinos, mientras que la positiva busca mejorar la dotación genética de la humanidad, y no sólo corregir los defectos.
La genética tiene dos tipos de aplicaciones en la eugenesia negativa: diagnosis y tratamiento. Más de 200 enfermedades congénitas ya pueden ser diagnosticadas en el recién nacido, e incluso en el feto. Este tipo de diagnosis frecuentemente es recomendada en casos de alto riesgo en Estados Unidos y otros países. Por ejemplo, el dos por ciento de los americanos de descendencia africana lleva el gene de la anemia falciforme. Si tanto el padre como la madre poseen este gene, existe un 25 por ciento de probabilidades que el hijo herede el gene y sufra anemia fatal. Por medio de la amniocentesis —muestreo del líquido amniótico de la mujer encinta— es posible averiguar si el niño será anémico o normal. La amniocentesis permite identificar otras muchas enfermedades congénitas, como el síndrome de Down —una condición fatal mal llamada “mongolismo”— que afecta al tres por ciento de los hijos de madres de 40 años o más, a quienes por ello se les recomienda la amniocentesis.
¿Qué hacer si se sabe que el feto sufre de anemia falciforme o del mal de Down? En varios países existen clínicas genéticas para aconsejar a los padres en materias como estas. La consejería debe hacerse a dos niveles. Por un lado están las consecuencias médicas, económicas, familiares y sociales de procrear un niño que estará destinado a sufrir y morir en la infancia o, en el caso de Down, ser retrasado mental e incapaz de ocuparse de sus propias necesidades fisiológicas. El consejo se extiende a la descripción de los tratamientos existentes, sus costes, los centros de tratamiento y materias semejantes. Por otro lado está la opción del aborto en los países donde es legal. Claramente, la decisión de abortar o no es una decisión moral en la que la genética no aporta directamente nada, más allá de plantear la opción al identificar la enfermedad en el feto.
De no optar la madre por el aborto, o en casos en que la deficiencia genética es identificada hasta después del nacimiento, la terapia genética surge como posibilidad. La terapia puede realizarse en las células en donde el gene es activo —como es el caso propuesto para curar la deficiencia del gene ADA en los “niños burbuja”. Es apropiada la cautela con que se procede para autorizar este tipo de tratamiento en los países donde es posible, pues tales tratamientos sólo pueden justificarse moralmente si el beneficio para el paciente es mayor que los riesgos probables. En el caso de terapias experimentales el asunto no está siempre claro. Cuando las consecuencias médicas de la terapia son definitivamente beneficiosas para el paciente y para la sociedad, parecería difícil encontrar objeciones éticas contra tales tratamientos que alteran sólo la condición genética del paciente al que benefician.
¿Pero qué decir de las terapias genéticas dirigidas a cambiar las células reproductoras del paciente? En tal caso, las consecuencias afectan no sólo al individuo en cuestión sino a sus descendientes. Según algunos genéticos y moralistas, la modificación genética de las células reproductoras es éticamente inaceptable. Hay buenas razones para ello. ¿Cómo saber que los cambios genéticos que ahora parecen deseables no resulten perniciosos en el futuro? ¿Quién va a decidir qué cambios genéticos son aceptables y cuáles no?
Sin duda existen ambigüedades y conflictos, como en muchas otros asuntos de complejidad social y ética. Pero ello no es suficiente para oponerse a todas las opciones de terapéutica genética que afecten a las generaciones siguientes. Tal decisión negativa lleva implicaciones éticas que no es posible ignorar. Por ejemplo, con eugenesia aplicada sólo a células no reproductoras, el defecto genético se transmite de generación en generación; y mientras más individuos se curen habrá tantos más a curar en el futuro. Dado que los recursos médicos son limitados, no será posible curar a todos.
A mi juicio, es éticamente aceptable curar desde la genética las células reproductoras cuando se trata de un gene esencial defectuoso, siempre que se esté seguro de que la única consecuencia genética será la corrección de tal gene. Por gene “esencial” me refiero a funciones que llevan a la muerte prematura o a sufrimientos extremos sin compensaciones favorables. No hay razón para creer en tal caso que los genes que son ahora deficientes puedan tener consecuencias favorables en el futuro. Por el contrario, creo que no existe justificación para terapias genéticas triviales, como cambiar el color del pelo o de los ojos. Moralistas y genéticos tendrán que trabajar en conjunto para analizar la complejidad de situaciones intermedias entre los dos extremos que he evaluado.
¿Qué decir de la eugenesia positiva? Las posibilidades futuras son enormes. Por ejemplo, se podría intentar producir individuos más inteligentes o más sensitivos artísticamente, o más musculosos y sanos. Se podrían cambiar genes específicos, pero también sería posible algo mucho más eficaz: el clonaje de individuos con características deseables, de manera que su constitución genética pudiera multiplicarse una o millones de veces, como ocurre en el caso de gemelos idénticos. Los abusos del racismo nazi y las propuestas eugenésicas de las primeras décadas del siglo surgen amenazadoras al mencionar tales propuestas. Y con razón.
A mi juicio, la eugenesia positiva es éticamente inaceptable. Hay muchas razones para ello. La primera es que no existe fundamento biológico para decidir cuáles serían las características genéticas a multiplicar, ni veo como se podría llegar a tomar tales decisiones dentro de la estructura de una sociedad democrática. En cualquier caso, la producción de un solo individuo humano por clonación me parece éticamente repugnante.
La ingeniería genética ha abierto posibilidades, insospechadas hasta hace apenas unos años, para beneficiar a la humanidad. El hecho de que pueda ser objeto de abuso no es razón para sentirnos amenazados o para oponerse tajantemente a la ingeniería genética. Pero sí es razón para proceder con cautela y mantener la vigilancia. El paraíso y las tinieblas nos acechan simultáneamente. Tratando de seguir el camino hacia la utopía, mantengámonos alertas para evitar las desviaciones que llevan al infierno.
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Francisco Ayala
Universidad de California, Irvine, USA.
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cómo citar este artículo →
Ayala, Francisco. 1995. La ingeniería genética: ¿hacia un mundo mejor?. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 44-46. [En línea].
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| Roberto G. de la Maza Elvira | ||||||||||
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En todos los seres vivos existen mecanismos que les permiten
movilizarse de los sitios en donde se originaron, con el fin de alimentarse, reproducirse, protegerse o dispersarse. Los movimientos de dispersión llevan a las especies a ampliar su rango de distribución y a evitar la competencia entre los individuos que las componen; suelen incrementarse cuando las poblaciones saturan las posibilidades de sobrevivencia que existen en un lugar dado.30
La mariposa monarca presenta una capacidad de dispersión muy grande, pudiendo desplazarse hasta 120 kilómetros en un día.58 Además, su larga vida, su amplio índice de tolerancia a muy diversos ambientes abiertos y su capacidad para vivir entre el nivel del mar y 2700 metros de altitud, la convierten en una especie exitosa que, a partir de una amplia distribución —originalmente cubría casi toda América, desde Canadá hasta Argentina— ha conquistado otros territorios con el tiempo.
Quizás el ejemplo más ilustrativo de la capacidad dispersora de Danaus plexippus sean las observaciones realizadas en Inglaterra30 —país de añeja tradición en lo que al estudio y monitoreo de las mariposas se refiere—, en donde la especie no existía naturalmente.
El primer registro de la monarca del que los ingleses tienen memoria corresponde al año de 1876. Para 1944 ya existían evidencias acumuladas de la observación de 157 ejemplares, 62 de los cuales habían sido capturados. Ya que las condiciones ambientales de las Islas Británicas no permiten el establecimiento de este insecto, durante muchos años se especuló si la mariposa podría dispersarse activamente y atravesar el Atlántico norte hasta alcanzar Europa. Esta hipótesis perdió gran parte de su valor debido a que existen poblaciones de monarca establecidas en las islas Canarias y Azores, y a pesar de ello no se conocen registros de África; sólo ha sido encontrada seis veces en Europa continental, dos en Francia y cuatro en la Península Ibérica. Si el mecanismo de ingreso fuera simplemente por dispersión activa, debería haber más monarcas en las tierras templadas del sur, hacia el Mediterráneo, que en la fría Inglaterra.
La presencia de tan alto número de monarcas inglesas fue un misterio hasta que se descubrió que Danaus plexippus podía atravesar el océano en barco. Esto se comprobó gracias a un capitán de navío (aficionado al estudio de las mariposas) quien presentó evidencias de que las monarcas son atraídas por los barcos que transportan papas, o incluso por las pequeñas cantidades almacenadas para alimento durante las travesías.30 De esta manera, muchas monarcas llegan a Inglaterra y abandonan el barco cuando la carga es bajada en los muelles. Reforzando lo anterior, existen registros de captura de algunos ejemplares sobre la cubierta de un vapor que se dirigía de Estados Unidos a Glasgow, Escocia, cuando se encontraba a sólo 300 millas náuticas de las costas británicas. Además, en el año de 1941 se registró la presencia de una monarca en el Atlántico, a 800 millas náuticas de la costa más cercana, sobrevolando en círculos el navío de guerra H. M. S. Abelia.
En México se conoce un caso similar65 ocurrido en 1981 en Tampico, Tamaulipas, cuando una mariposa monarca empezó a volar cíclicamente sobre el mástil anaranjado de un barco-draga de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes que era transportado a Ciudad del Carmen, Campeche. Cuando el tiempo estaba calmo, la monarca rodeaba al barco en círculos de más de cien metros de radio y ocasionalmente se detenía en el mástil; cuando el viento arreciaba, trazaba círculos muy cortos alrededor del mismo y permanecía perchada en las rachas más fuertes; y cuando el viento era decididamente fuerte, o por las noches, permanecía perchada en el mástil. Después de varios días de travesía, la mariposa abandonó su transporte en los muelles de Ciudad del Carmen, a 1150 kilómetros de distancia del punto donde lo tomó.
Amén de tener una alta capacidad de dispersión activa, Danaus plexippus puede combinar factores que, con ayuda de las actividades del hombre, han eficientizado sus posibilidades de distribución natural en forma pasiva. Así, a partir de una introducción originada por ejemplares procedentes de Norteamérica y propiciada por el movimiento náutico, esta especie alcanzó Australia en el año de 1870,12 y de allí ha iniciado la conquista de Nueva Guinea, Sulawesi, las islas Molucas, el archipiélago de las Filipinas y la isla Cocos. Podemos suponer que las colonias establecidas en las islas Canarias y Azores tienen un origen similar.
Formas de migración
Se considera un fenómeno migratorio cuando una especie de mariposa realiza movimientos periódicos y más o menos exactos, que pueden ser verificados año con año en una época determinada. Los movimientos migratorios están promovidos por factores climáticos muy específicos, como el inicio de la temporada de sequía, o bien el descenso de la temperatura invernal. Otra característica diferencial de estas especies contra las que simplemente se dispersan, es que el movimiento está encaminado a buscar un sitio propicio en donde pasar y sobrevivir la temporada de condiciones adversas. De esta forma, existen patrones perfectamente definidos de ocupación, de acuerdo con los que las mariposas migratorias buscan especialmente regiones, cañadas o laderas protegidas de los vientos dominantes y prefieren ubicarse en la vertiente opuesta a la dirección de ingreso de las masas de aire polar.47
La migración puede finalizar en forma difusa. Esto ocurre cuando las mariposas simplemente se mueven hacia territorios con características climáticas más benignas y después se dispersan en ellos, como lo hacen Aphrissa statira, Eunica monima, Marpesia petreus y Marpesia chiron, especies que pasan sobrevolando el altiplano entre los meses de julio y agosto con dirección hacia el este, y cuyo destino, posiblemente, sean las costas del golfo de México.
Quizás la más importante de las especies migratorias con destino difuso sea la Ninfálino Cynthia cardui, denominada en inglés dama pintada. Esta especie hiberna en las sierras de México y Guatemala y en los Montes Atlas del norte de África. A partir de estos dos centros difusos de hibernación se distribuye en primavera y verano hacia Canadá y Alaska, en América; hacia Islandia, Escandinavia y Rusia, en Europa; hacia el norte del Cáucaso y los Himalaya en Asia, y hacia África del sur.50
La otra forma de culminar una migración es la congregativa. En este caso, los individuos de las especies involucradas forman densas colonias de hibernación que les otorgan medios de defensa común ante las características especiales del clima, depredación y otros factores existentes en los refugios invernales.
Este segundo tipo de migración, que ocurre en el caso de la monarca, se ha registrado con otras especies de mariposas mexicanas. Así, el Licénido Eumaeus debora se congrega en algunas cañadas de la Sierra Madre Oriental a pasar el invierno. El coloburino Smyma karwinskii, que tiene un fuerte movimiento migratorio en el mes de septiembre, se congrega en cuevas y grietas de los cantiles de las montañas entre México y El Salvador.45 También se han observado congregaciones invernales en las poblaciones de Helicónidos, como las de Heliconius charitonia en las inmediaciones de San Nicolás Tolentino y en otras áreas de a cuenca del Río Balsas, en el estado de México.
La monarca y sus rutas
El impresionante mecanismo de desplazamiento y congregación que presenta la población norteamericana de la mariposa monarca, Danaus plexippus plexippus, es quizás uno de los factores que más han contribuido para la admiración y popularidad de que goza en los tres países que conforman su área de distribución.
Aparentemente este mecanismo es una característica primitiva dentro del grupo de los danainos pues se ha registrado, aunque en proporciones más modestas, en Anetia briarea en la isla de Haití,47 y en 9 de las 18 especies pertenecientes a los géneros Euploea, Parantica, Radena, Ideopsis, Danaus, Tirumala y Salatura que habitan en Taiwán.62
Entre los factores que parecen desencadenar este movimiento en Danaus plexippus plexippus podemos mencionar: la reducción del periodo de duración de la luz solar en las latitudes septentrionales, situación que se empieza a hacer patente a partir del mes de septiembre, y la progresiva presencia de las masas de aire polar que abaten drásticamente la temperatura en su rango de distribución al este de las montañas Rocallosas, en Canadá y Estados Unidos, impidiendo el crecimiento de la planta de alimentación larval.
Aparentemente, las condiciones de temperatura, 25°C, y la duración del día en el verano de la América Septentrional, entre 15 y 16 horas, optimizan la maduración de los órganos sexuales de la mariposa monarca.34 Al decaer estas condiciones, los adultos eclosionados en los meses de agosto y septiembre sufren un retraso en su capacidad reproductiva, aunado al decremento de la temperatura que, de permanecer en su hábitat estival, abatiría su capacidad vital, toda vez que no poseen control interno de su temperatura corporal. Además, los recursos alimenticios del área sufren un periodo de crisis total, pues las plantas de cuyas flores dependen las monarcas, empiezan a entrar en letargo invernal, por lo que no hay néctar disponible por seis o siete meses. En la medida que se acerca el invierno, las poblaciones de la mariposa monarca empiezan a retirarse hacia el sur y a definir tres rutas migratorias.
Las que ocupan el oeste de las montañas Rocallosas realizan un viaje relativamente corto, ubicando sus congregaciones en el estado de California, como en Pacific Grove, en la península de Monterrey32 y Natural Bridges, cerca de Santa Cruz, con su límite sur en el condado de Marín, cerca de San Diego.29 Las monarcas en Pacific Grove son recibidas con un festival que organiza todo el pueblo y están protegidas por las leyes locales. Además, la Universidad de California y la Cámara de Comercio de Ventura organizan excursiones ecoturísticas a los sitios de hibernación.
La segunda ruta se origina entre el este de las Rocallosas y los Grandes Lagos. Los ejemplares se mueven hacia el suroeste a partir de fines de septiembre, ingresando a México por el norte de Tamaulipas, Nuevo León y este de Coahuila.25 La corriente más importante penetra la Sierra Madre Oriental a la altura de Ciudad Victoria y busca el hiato de montañas bajas que existe entre la Sierra de Álvarez, en San Luis Potosí y San Luis de la Paz en Querétaro, por donde ingresan hacia el Altiplano a partir de la segunda quincena de octubre. Una vez sobre el altiplano, la ruta fluye hacia el suroeste, acercándose hacia Amealco, Querétaro; en los primeros días de noviembre se les puede ver bebiendo agua, en cantidades enormes, en Puente Andaró, cerca de Temascalcingo. Entre la primera y la tercera semanas de noviembre, las monarcas empiezan a agruparse en minúsculas colonias alrededor de los sitios de hibernación, acercándose paulatinamente desde Bosencheve, el Oro, Atlacomulco, San Felipe del Progreso y otras localidades que se encuentran en el estado de Michoacán.
La tercera ruta, que el doctor Urquhart ha denominado “aberrante”,58 es utilizada por las poblaciones que viven entre los Grandes Lagos y la costa del Atlántico, y cuyo destino de hibernación continúa siendo un misterio. Esta ruta vuela en dirección casi norte-sur, pasando por las Carolinas hacia Florida, de donde ingresa en el Golfo y se dirige a Cuba. Después de su estancia en la isla caribeña existe una gran confusión, que deberá ser aclarada en el futuro.
Respecto a esta tercera ruta migratoria, en México se cuenta con información aislada, y a veces contradictoria, que no permite resolver el misterio pero ofrece tres posibilidades de solución:
En el estado de Oaxaca se reportan movimientos migratorios de monarca, entre el 28 y 30 de octubre de 1977.22 En el primer caso, las monarcas remontaban el sistema montañoso Poblano-Oaxaqueño, conocido localmente como Sierra de Juárez. Al sur de esta sierra se han recabado datos entre los campesinos de una región denominada Pápalo, quienes dicen que en esas montañas se juntan millones de mariposas durante el invierno.66 Aunque no se ha podido comprobar, la posibilidad de un refugio en Pápalo no carece de lógica, ya que los valles localizados recientemente en Taiwán: Lukwea, Tai-wu y Da-wu significan, en dos casos “Valle de las Mariposas”, y “Valle de las Mariposas Púrpura” en otro;63 y “Pápalo” parece derivar de la palabra náhuatl papalotl (mariposa), tal vez por asociación toponímica con un fenómeno de mariposas.
También en Oaxaca las monarcas fueron observadas migrando en cantidades de 150-200 ejemplares por hora, en Miahuatlán y Candelaria Loxicha, volando con rumbo este-sureste. Este último dato podría ser importante, pues a partir de la última localidad mencionada, las monarcas entrarían en el Océano Pacífico, y siguiendo ese mismo rumbo penetrarían nuevamente al continente, entre Guatemala y El Salvador, en donde existen lugares propicios para un refugio invernal.
En Quintana Roo se ha constatado un incremento muy notable en las poblaciones monarca que se encuentran en el invierno, pero no se ha observado el comportamiento típico que éstas presentan cuando vuelan en la ruta migratoria. Además, el patrón climático y el relieve de la península de Yucatán difieren mucho de cualquiera de los sitios de hibernación descritos para los danainos en América o Taiwán, y no parece haber congregaciones ni reportes de ellas. En suma, la península de Yucatán no parece ser el destino final de la ruta “aberrante”.67
Mucho se ha especulado sobre los factores que permiten a las monarcas retornar, cada invierno, a los mismos lugares. Una de las hipótesis implica la utilización de fenómenos magnéticos en el mecanismo de navegación de las mariposas, que las hace converger en sitios donde hay anomalías magnéticas en la superficie terrestre.33
El comportamiento de las monarcas en actitud migratoria es especialmente diurno. Se ha reportado que las monarcas pernoctan en conjuntos de hasta 600 ejemplares, en árboles que se encuentran al paso de su ruta. Durante el viaje, la actividad parece iniciar a las 09:30 horas, cuando ya se puede contar el paso de cientos de individuos/hora; y por la tarde, la actividad se detiene cerca de las 18:30 horas.25 También se ha reportado que la migración puede desarrollarse ante la presencia de llovizna pertinaz.22
La técnica que las monarcas utilizan para volar durante la migración les permite ahorrar energía; se ha reportado que prefieren seguir los valles abiertos, y evitan las lomas y cerros que obstruyen los vientos dominantes del norte que las transportan.25 Cuando se observa a los contingentes, es fácil notar que van “sintiendo” y ubicando las corrientes de aire ascendentes, de tal forma que sólo baten las alas continuamente cuando se les extravía el flujo del viento, con el fin de recuperarlo. Fuera de esos momentos, las monarcas planean y sólo aletean para realizar correcciones en su rumbo o altitud. Cuando la corriente es demasiado intensa pliegan las alas en V, lo que les permite controlar mejor la velocidad y la dirección. Si la brisa amaina, van acercando las alas hacia la posición horizontal presentando una mayor superficie de resistencia al viento ascendente. En resumen, son verdaderas maestras del veleo. De esta manera, la distancia promedio de tres mil kilómetros que existe entre su hábitat de verano y los refugios de invierno puede ser cubierta, de acuerdo con su velocidad reportada de crucero de 120 kilómetros al día, en un promedio de 25 días.
Las colonias de hibernación en México
Cuando se acerca el mes de diciembre, los contingentes tempranos que han accedido a la zona de hibernación se reúnen con los que llegan, formando sucesivas agrupaciones efímeras que deambulan por las cimas de las montañas, cambiando de lugar cada noche.6 Paulatinamente, con estos movimientos, las monarcas buscan aproximarse a las áreas acostumbradas para la hibernación y se establecen en lo alto de las cañadas adyacentes. En la medida en que llegan los conjuntos más rezagados, los núcleos independientes se empiezan a fundir, formando cada vez un número menor, con mayor cantidad de mariposas en ellos.6 Al tiempo que los grupos se reducen, se depuran las áreas en donde se formarán las grandes congregaciones de hibernación y se toman posiciones más aproximadas a las definitivas, descendiendo hasta la altitud idónea para las condiciones climáticas del año.
Para mediados de diciembre, el proceso de depuración está terminado y los lugares en los que se han formado las congregaciones serán los utilizados en ese invierno. Las monarcas seleccionan las caras sur o suroeste de las montañas; ocupan superficies que varían entre 0.4 ha y 2.4 ha,6 y se sitúan en laderas protegidas próximas a corrientes de agua, o bien en cañadas con un arroyo.6
Los lugares permanentes de hibernación conocidos actualmente en el estado de México son: el Cerro Altamirano, en Contepec; el Cerro Pelón, en Donato Guerra; La Herrada, en Valle de Bravo; Cerro de las Palomas, en Amanalco de Becerra; así como otros en el Popocatépetl y al sur del Nevado de Toluca. Sin duda, al paso de los años se ubicarán otros refugios más. Año con año, las congregaciones utilizan estos santuarios para pasar el invierno y su establecimiento no varía en un radio de más de dos kilómetros.
El número de mariposas que acceden a los diferentes refugios del estado de México y Michoacán varía debido a las condiciones de cada año; pero los trabajos sobre población estimada indican que puede ser entre siete y veinte millones por refugio.68 Al respecto, las cifras conocidas indican que la población refugiada en el centro de México es significativamente más grande que la de California. Así, por ejemplo, el tamaño de dos congregaciones estimadas en California, Santa Cruz y Muir Beach, mostraron una población de 95000 y 40000 mariposas, respectivamente. Para México, la población estimada en 1977 para el sitio “Alfa” fue de 14250000 ejemplares;5 y la de Cerro Pelón en 1982 se estimó en 20000000.69
La estructura de los bosques de abeto en la zona de hibernación provoca efectos microclimáticos que afectan a las monarcas y condicionan su establecimiento en ellos. La característica forma de cono del oyamel permite una mayor circulación de viento, hacia lo alto de las puntas, y entre el fuste y las primeras ramas.5 Esta circulación, aunada a las bajas temperaturas de las masas de aire polar, incrementa el índice de congelación en las partes más baja y alta de la masa boscosa. Por ello las monarcas tienden a situarse en las partes medias de los árboles, donde el flujo del viento baja y las temperaturas son más benignas.
Las mariposas se compactan más durante las noches y en los días nublados o con lluvia. En estas condiciones los estratos concéntricos de mariposas, con la proximidad de sus cuerpos, evitan la pérdida masiva de calor. Sólo quedan expuestos a las temperaturas inclementes los ejemplares que ocupan las capas más superficiales. Cuando el peso de las mariposas en condiciones de compactación quiebra la resistencia de la rama en la que están posadas, caen al suelo quedando expuestas a las temperaturas de congelación que se abaten sobre este nivel, o a la presencia de nieve o agua que les pueden resultar fatales.
Durante los días de buen tiempo, las monarcas perchadas en las capas superficiales reciben el calor del Sol a partir de las nueve de la mañana. Aunque permanecen posadas en principio, abren sus alas en una actitud llamada termorregulación, que les permite incrementar la energía solar que reciben. Cuando la temperatura corporal de un conjunto es la necesaria para iniciar la actividad (entre 13° y 16°C),5 miles de mariposas inician el vuelo y comienzan a dar vueltas en los claros adyacentes al sitio de hibernación. Las mariposas de las capas inferiores, que son la mayoría, permanecen sumidas en el letargo invernal,9 consumiendo muy lentamente sus enormes reservas de grasa.
Hacia las diez y media de la mañana, la mayoría de las mariposas de las capas externas ya son capaces de realizar su actividad cotidiana, y del remolino de mariposas en vuelo se empieza a configurar un flujo bajando por las cañadas cercanas. Las monarcas sobrevuelan a lo largo de los cauces en número de miles por minuto. Su meta, en la mayoría de los casos, es llegar a las playas lodosas de los arroyos para recuperar el agua que han perdido por estar expuestas al viento y al Sol.9 En menor número se pueden dirigir hacia floraciones cercanas de Senecio, Eupatorium y otras especies de compuestas, buscando néctar para recuperar la energía perdida durante la noche.
Esta actividad continúa hasta cerca de la una de la tarde cuando, por las vías que se utilizaron para acceder a las áreas de alimentación, se empieza a notar un pequeño contraflujo de mariposas que retornan, satisfechas sus necesidades. Los movimientos de ascenso y descenso se equilibran alrededor de las dos de la tarde; a partir de esta hora, la dirección de retorno se incrementa hasta que sólo se observan monarcas volando cañadas arriba, o retornando a sus sitios de percheo cerca de las cuatro de la tarde. Para las cinco, sólo quedan los ejemplares rezagados arremolinándose sobre la congregación para buscar su acomodo antes de que la temperatura descienda a niveles críticos.
Las masas de aire polar, conocidas en nuestro país como nortes, azotan los refugios varias veces cada invierno. En estas condiciones las monarcas ven reducida su capacidad de movimiento y permanecen posadas todo el día. Los días de mal tiempo constituyen momentos críticos para las congregaciones y son los que causan la mayor mortandad natural. En ocasiones, el viento o la lluvia pueden desprender miles de monarcas; cuando ocurren nevadas, la nieve se acumula sobre el follaje de los abetos y, al desprenderse, se precipita sobre ramas ocupadas por mariposas, haciendo caer grupos cuantiosos.9 Las monarcas con mayor vitalidad trepan hacia las hierbas y arbustos del sotobosque, con el fin de evitar las gélidas temperaturas del suelo. Las más débiles o aletargadas pueden ser sepultadas por la nieve, arrastradas por el agua, o bien recibir la escarcha durante la madrugada. Por esta causa la congregación sufre decenas de miles de bajas, y una enorme cantidad de mariposas será convertida en una especie de alfombra anaranjada.
Cuando el tiempo mejora, entre las monarcas tiradas en el suelo habrá muchas muertas, otras intentarán caminar hacia los troncos o arbustos, gracias a su extraordinaria vitalidad; pero ya han sido afectadas por la congelación de sus líquidos corporales y sólo están muriendo lentamente.9 El resto, que obtuvo condiciones más benignas o logró subir a la hierba, espera el calor del Sol para termoregular su cuerpo y reincorporarse a la congregación. En años extremadamente secos, se ha observado que las congregaciones interrumpen su letargo para desplazarse a zonas más oscuras y protegidas de la cañada. Así las monarcas buscan una atmósfera más húmeda para bajar el efecto de la deshidratación.9
A través de diciembre y enero, la actividad en la congregación implica principalmente la sobrevivencia. Para el principio de febrero se rebasan los umbrales de temperatura y duración del día, que permiten la paulatina maduración de los órganos sexuales de las monarcas5 y esto trae un giro importante en su actitud: ante una temperatura máxima de 20°C y luz solar durante 11.3 horas al día, se empiezan a notar algunos apareamientos. Los más tempranos han sido reportados el 24 de enero de 1976,58 en un día cálido con temperatura máxima de 22°C, pero es entre la segunda quincena de febrero y la fecha en que las monarcas parten hacia el norte, cuando la reproducción se vuelve una actividad cada vez más frecuente, hasta llegar a ser dominante. Esto se debe a que las monarcas migrantes sólo pueden desarrollar óvulos normales hacia la última semana de febrero, y son capaces de ovipositar huevos fértiles cuando se aparean en marzo.58
Otras actividades de la congregación se incrementan también, no sólo en la frecuencia, sino en número de mariposas involucradas. La alimentación adquiere una gran importancia para la etapa previa al retorno, sobre todo entre los machos, que se mueven varios kilómetros por las cañadas y cauces de los arroyos en busca de plantas compuestas en floración.6 Conforme pasan los últimos días de febrero y los primeros de marzo, la inquietud en las congregaciones alcanza el máximo, las mariposas se sienten listas para regresar a la tierra en que nacieron y se preparan para ello. Cuando un grupo de monarcas decide abandonar el refugio invernal, como si mediara una señal, las que se encuentran posadas termoregulando levantan el vuelo simultáneamente, haciendo un ruido vibrante y sordo, provocado por el batir de decenas de miles de alas. Las mariposas se elevan como remolino, buscando una corriente ascendente y forman un impresionante río anaranjado que corre cañada arriba y se pierde hacia el noreste.
Para la segunda quincena de marzo, el contingente ha finalizado su ciclo invernal y se encuentra en camino hacia América del norte. En lo que fuera el refugio invernal de la monarca sólo permanecen cientos de miles de mariposas muertas. La mortalidad registrada al contar los cadáveres depositados en el suelo después de abandonados los sitios de congregación, indica cifras de 776 monarcas muertas por metro cuadrado.11 Esto implicaría cerca de tres millones de decesos en la colonia más pequeña que se ha reportado (7000000 de monarcas en 0.4 ha) y un porcentaje estimado de sobrevivencia a la hibernación de 56%. Vale anotar, que debido a las condiciones climáticas especiales que se presentaron en enero y febrero de 1992 la mortalidad se elevó significativamente.
Las causas de mortalidad natural están dadas, en primer lugar, por los accidentes que hacen a las mariposas caer al suelo en condiciones climáticas desfavorables. Así, de las monarcas sanas que caen durante un norte y permanecen al descubierto por tres días, sujetas a las heladas, el viento y el agua, 3% resultan muertas, 23% moribundas y 27% incapaces de retornar a los árboles.9 También es importante el papel que juegan los depredadores, pues de las mariposas muertas más del 50 muestra mutilaciones de alas, cabeza o abdomen.11 Entre los principales depredadores de las monarcas se cuentan dos especies de calandrias, Icterus parisorum e Icterus abeillei, que forman parvadas de 25 a 30 ejemplares y atacan a las mariposas congregadas. Increíblemente estas especies, así como el picogrueso de pecho café (Pheucticus melanocephalus), han burlado el mecanismo de defensa que la monarca despliega con base en la toxicidad de su cuerpo. Estas aves han aprendido que la toxina de la monarca se acumula en la cubierta de quitina, y realizan verdaderas cirugías, abriendo la piel y extrayendo los órganos internos no tóxicos.11 En los refugios existen otros depredadores, accidentales o menos importantes, como pequeños mamíferos, arañas y campamochas. En esta mortandad también juega un papel importante la presencia del ser humano y sus actividades, pero sus acciones y magnitud serán tratadas en la parte final del artículo.
El ciclo de vida
Las mariposas que retornan a su territorio de verano en Estados Unidos y Canadá van dejando a su paso millones de huevecillos. La posibilidad de oviposición en su ruta de retorno depende de las especies de Asclepias que se encuentren presentes. Algunas de las que la mariposa monarca utiliza en Norteamérica son: Asclepias tuberosa, A. humistrata, A. incarnata, A. curassavica, A. tomentosa, A. curtisii, A. verticillata y A. lanceolata.58 En el centro-norte de Estados Unidos y Canadá, la principal planta de alimentación es Asclepias syriaca, que crece densamente en praderas, orillas de caminos, vías de ferrocarril y en cualquier terreno abierto abandonado.
Las hembras fecundadas examinan detenidamente la vegetación buscando las plantas que pueden servir de alimento a su progenie, volando muy cerca del suelo. Cuando identifican el olor particular de la Asclepias se posan cerca de las hojas más tiernas de la planta y depositan, en el envés, un huevecillo. Esta operación la van repitiendo en diferentes plantas, con el fin de que sus crías no compitan entre ellas.
El huevo es blanco con forma de barril, y la larva lo abandona en un promedio de 7 días, con tiempos extremos de 3 y 12 días.57 La pequeña larva se alimenta primero de parte del cascarón y luego del envés de las hojas más tiernas, protegiéndose así de los posibles depredadores.
Cuando madura, la larva alcanza entre tres y cuatro centímetros de largo. Presenta un color de fondo blanco, con finas estrías de color negro y amarillo anaranjado. Tiene además dos tubérculos carnosos de color negro en el tercer segmento torácico, y dos más en el séptimo segmento abdominal. Ahora come hojas completas, desde el ápice hacia el pecíolo, y ya no le preocupa esconderse, pues su coloración indica que es tóxica y su sabor muy desagradable.
Durante su etapa como oruga, la monarca muda su piel cinco veces. A cada uno de estos cambios de piel se les denomina “estadios larvarios”, y duran en conjunto tres semanas. Una vez que la larva alcanza su máximo crecimiento, en el quinto estadio, busca una rama; se cuelga por el cremáster, en la parte posterior del abdomen y forma la crisálida.
La crisálida es gruesa y tiene una forma más o menos oval. Su color es verde azuloso y presenta una serie de puntos negros y dorados. Poco antes de que el adulto abandone la crisálida, ésta se torna oscura y a través de las cubiertas alares se puede observar el clásico color naranja ladrillo de las alas en desarrollo. La etapa pupal tiene una duración aproximada de quince días, y el tiempo total para el desarrollo —desde el huevo hasta la eclosión del adulto— se ha calculado entre cinco y siete semanas.57
De esta manera, las monarcas que salen del refugio en marzo llegan a su territorio de verano a principios o mediados de abril, ovipositando en esta época. Su progenie se hace adulta a fines de junio o principios de julio, constituyendo la generación que nace, se reproduce y muere en Estados Unidos y Canadá. Los adultos de la monarca tienden a ser solitarios y a realizar larguísimos patrullajes en los terrenos adyacentes a los cauces de los ríos, o bien en los bordes entre los terrenos desmontados y los bosques, entre 1.5 y 3.0 metros de altura.26 Las monarcas termoregulan en los matorrales cerca de las nueve de la mañana y para las diez y media inician sus actividades. Para alimentarse prefieren flores de color amarillo pertenecientes al género Senecio, o bien flores naranja-amarillo del género Lantana. La visita de flores como Eupatorium parece estar relacionada con la recarga de sustancias tóxicas en su cuerpo. Las crías de esta generación sufren su metamorfosis entre julio y agosto y eclosionan entre septiembre y octubre, constituyendo la generación que repetirá la ruta migratoria para hibernar en nuestro país al año siguiente.
Los retos de la conservación
Los habitantes locales, por generaciones, habían presenciado el arribo cíclico de las mariposas como algo normal en su vida comunitaria. No fue sino hasta que las actividades de dos grupos de científicos —uno canadiense y otro estadounidense— convergieron en este punto, que la migración de la monarca adquirió relevancia en ámbitos científicos y gubernamentales. Un artículo del National Geographic Magazine hizo público el descubrimiento y las cosas se modificaron sustancialmente.
De pronto, los habitantes de la zona quedaban con la responsabilidad de cuidar un fenómeno que, a pesar de presentarse en sus tierras, era patrimonio de la humanidad. Se entreveía que sus actividades, realizadas libremente por siglos, en ocasiones podían poner en peligro la existencia de la monarca en Estados Unidos y Canadá.
Súbitamente, los lugareños quedaban sujetos a la opinión pública del país y del subcontinente de la América del Norte, así como a nuevas normatividades por parte de las autoridades. Algunas personas del área se sensibilizaron ante el descubrimiento y han tratado de preservarlo. Para 1981, en Donato Guerra existía ya un grupo de cinco ejidatarios, encabezado por los señores Jesús Ávila Montes de Oca y Leonel Moreno, que realizaban actividades honorarias de vigilancia y conservación en Cerro Pelón.18
Para los habitantes del centro de México, las áreas de hibernación se convirtieron en motivo de curiosidad y naturalmente creció la demanda para visitarlas. Los recorridos, cada vez más nutridos, se realizaban a veces sin precauciones, lo que levantó la protesta de la comunidad científica nacional e internacional. El creciente acceso turístico, aunado a la evidencia de que las actividades agrícolas, pecuarias y forestales que se desarrollaban en los terrenos que ocupan los refugios no eran las idóneas —algunas incluso eran atentatorias contra las monarcas—, unificaron las opiniones del público sensible, la prensa y la comunidad científica. Así, nacieron grupos civiles y académicos para el estudio y defensa del Fenómeno Monarca y en sus exigencias involucraron a todos los niveles de autoridades; el clamor llegó hasta la presidencia de la República. Las autoridades respondieron en la medida de sus posibilidades y con las limitaciones que los factores económicos y las presiones sociales imprimían. Finalmente, después de cuatro años de trabajos y estudios, el 9 de abril de 1980 se reconoció a las áreas de hibernación de la monarca como Reserva Especial de la Biósfera.52
Sin embargo, la conservación del fenómeno migratorio de la monarca es un problema complicado que implica, además de mantener las características biológicas necesarias para la sobrevivencia de las mariposas, la solución de muchos problemas socioeconómicos de los habitantes del área y la elevación de su nivel cultural.
Respecto a las características biológicas que requiere la monarca, es necesario proteger tres unidades topográficas cercanas a las zonas de hibernación:
1. Las cimas de las montañas adyacentes a los sitios de establecimiento de las colonias.
2. Las áreas en donde se han ubicado constantemente a través de los años.
3. Las cañadas y arroyos que sirven de refugio en los años fríos o de sequedad extrema, que además sirven como corredores de reemigración.
El área mínima de protección que garantiza la sobrevivencia de las colonias se ha calculado en 10 km2. En ella no deben permitirse: ningún tipo de explotación agrícola, ganadera o forestal; la introducción de cualquier tipo de infraestructura: caminos, obras hidráulicas y líneas eléctricas; el establecimiento de zonas de ocupación humana; y el uso o presencia de insecticidas o cualquier otra sustancia química tóxica. En esta área se debe promover la conservación del bosque y de los procesos biológicos que en él ocurren. Esta zona, en el concepto de reservas de la biósfera,31 se conoce como “zona núcleo”.
Rodeando a la anterior se requiere otra superficie de 10 km2 más, que permita cubrir las máximas fluctuaciones posibles en la ubicación de las colonias, y asegure la existencia de recursos alimenticios y agua suficientes para la vida de las monarcas. En esta área se puede permitir el aprovechamiento forestal, limitado de tal manera que no se permita la técnica de “mata rasa”, ni que la densidad forestal baje de 400 árboles maduros por hectárea. Igual que en la primera área, no debe permitirse ningún tipo de explotación agrícola o ganadera; la introducción de cualquier tipo de infraestructura civil o de comunicación; el establecimiento de zonas de vivienda, ni el uso o presencia de insecticidas o cualquier otra sustancia química tóxica. Esta zona se conoce como “área de amortiguamiento”.31
En el papel, por medio de la “Reserva Especial de la Biósfera” se deberían cubrir las necesidades mínimas para la perpetuación del fenómeno migratorio de la monarca. Sin embargo, en la práctica esta situación se encuentra aún lejos de ser la ideal.
La simple protección legal de los refugios no resuelve los problemas de sobrevivencia y educación de los habitantes locales ni cuenta con los recursos económicos suficientes para ejecutar las actividades de investigación, monitoreo y vigilancia, necesarias para mantener el control de las actividades humanas y de las condiciones biológicas de las áreas a través del año, o hacia el futuro.
La resolución de estas condicionantes se debe dar mediante la participación conjunta de los habitantes locales, las autoridades: ejidales, municipales, estatales y federales, las instituciones de investigación, y las organizaciones no gubernamentales. Es preciso realizar un minucioso estudio de las condiciones globales del área, con el fin de identificar programas de manejo que permitan, por medio de acciones sostenidas, la elevación de la calidad de la vida en la región y garantizar la perpetuación del fenómeno.
El manejo adecuado de la zona debe evitar el cambio de uso del suelo forestal hacia la agricultura de temporal y, principalmente, hacia la ganadería extensiva de ovinos y bovinos, ya que el estrato altitudinal ocupado por los bosques de abeto que utilizan las monarcas, por arriba de los 2700 metros sobre el nivel del mar, no es de ninguna manera un sistema geoeconómico altamente productivo, ya que para la agricultura presenta las siguientes limitantes:40
1. Heladas frecuentes durante seis meses (octubre a marzo).
2. Estacionalidad muy marcada de la precipitación pluvial, con un importante periodo de sequía entre diciembre y junio.
3. Pendientes superiores al 15%.
4. Suelos con características limitantes diversas: pedregosos con suelo vegetal muy somero, arcillosos con alto índice de compactación, o bien arenoso con baja captación y retención de humedad.
Por lo anterior, la agricultura es ínfimamente productiva y sus habitantes obtienen ingresos económicos muy bajos por este concepto,18 constituyendo una de las áreas socioeconómicamente más deprimidas de los estados de México y Michoacán.
Ante esta situación, los campesinos del área y de gran parte del Eje Volcánico Transversal han optado por realizar una explotación forestal no sostenible, utilizando el recurso maderable como una vía momentánea para obtener capital y, posteriormente, promover un cambio en el uso del suelo, orientado hacia la explotación extensiva de ganado ovino y, en menor grado, de ganado bovino de baja calidad.
Asimismo, para que la actividad ganadera pueda realizarse, es necesario clarear el bosque, con el fin de que los pastos prosperen, pues las condiciones de sombra que provoca la presencia de los árboles impide su crecimiento.
Para tal fin, en diversas partes del área se abren los bosques, por medio de fuegos provocados, durante los meses de marzo y abril; además, se recurre a estrategias como el cinchamiento, descortezamiento y ocoteo, con lo que los árboles mueren de pie, para luego ser derribados y aprovechados como “madera muerta”.70 De esta manera se ha venido reduciendo la densidad de los bosques en forma alarmante.
Los estudios de mortandad en monarcas indican que cuando la densidad de árboles es menor a 400 por hectárea, la temperatura interna del bosque supera el umbral crítico para la sobrevivencia de las congregaciones, causando muertes masivas por congelación.
Además, para que el bosque garantice la vida de las mariposas congregadas, los árboles deben ser adultos. En un bosque con árboles altos aumenta el área libre de heladas, que se ubica entre el fuste y la parte alta de las copas. Así, las monarcas ocupan exitosamente el nivel medio del follaje. En un macizo dominado por árboles inmaduros, este espacio se reduce y aumenta la mortalidad y, en la medida en que los árboles son más pequeños, la zona susceptible a la congelación ocupa todo el espacio vertical del bosque, en cuyo caso las monarcas no pueden sobrevivir al embate de masas polares y heladas.71
Por todo ello, el devolver su vocación forestal al área y tratar de utilizar sus recursos silvícolas en la forma más indirecta posible, o bajo cultivos en terrenos especiales considerados como áreas forestales permanentes, debe ser una prioridad.
Es necesario concertar con las autoridades ejidales y municipales, un ordenamiento ecológico en el uso del suelo, por medio del cual se propenda a ubicar las zonas agrícolas en los terrenos que puedan garantizar cosechas, así como establecer módulos pecuarios estabulados o en semiconfinamiento.
Para lograr lo anterior, es necesario que las autoridades instrumenten acciones a corto, mediano y largo plazo; que exista el financiamiento necesario para realizarlas; y que las líneas de acción no se vean afectadas por los cambios periódicos en las administraciones, tanto a nivel estatal como federal.
La aplicación de medidas adecuadas para el uso y la conservación permitiría aprovechar en forma más sensata la constitución topográfica de la zona, manteniendo sus cuencas y subcuencas hidrológicas; respetando las pendientes de los cerros; y devolviendo a las montañas que visita la mariposa monarca su vocación natural para las actividades forestales, turísticas, o aquellas que propendan a conservar y aprovechar las aguas que se generan en sus microcuencas. Sólo así será posible preservar este maravilloso fenómeno natural, que año con año se repite, como una celebración de la vida.
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Referencias Bibliográficas
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65. Ing. Rafael Turrent, comunicación personal.
66. Observación personal, 1987.
67. Observaciones personales, 1990-1991.
68. Brower y Calvert, Hedrick y Christian 1977, p. 235; Calvert, comunicación personal.
69. Calvert 1982, comunicación personal.
70. Observaciones personales 1980-1985.
71. Calvert 1982, comunicación personal.
72. Localidad tipo es aquella de la que procede el ejemplar con el cual se describe una población de mariposas como especie, subespecie, raza, etcétera.
73. Euploea curassavicae fue descrita por Fabricius en 1807, con localidad tipo “America Meridionali” y tiene prioridad sobre Anosia megalippe descrita por Huebner en 1819, en caso de referirse a la misma población y ser considerada sinónimo.
74. Gerardo Lamas Mueller, comunicación personal.
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| Roberto G. de la Maza Elvira Asesor interno, Secretaría de Desarrollo Social (Sedesol). |
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cómo citar este artículo →
De la Maza Elvira, Roberto G.. 1995. La monarca del vuelo. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 4-18. [En línea].
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Lógica y sociedad. Contradicciones y
mundos posibles
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Jon Elster, 1994,
Editorial Gedisa,
España. 286 p.
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En este libro se aplica la teoría de la lógica a los fenómenos
fenómenos sociales en un intento de generar enfoques novedosos acerca de la naturaleza de la sociedad y el cambio social.
Comienza con una exposición de la lógica modal, que se aplica luego al análisis de las contradicciones psicológicas y sociales, y a sociedades posibles tanto actuales como futuras. Entre los temas centrales se destaca el estudio de la posibilidad política, la reinterpretación de la dialéctica hegeliana y marxista, y la falacia de la composición relacionada con las posibilidades de cambio y movilidad social. La obra cierra con un análisis de los enunciados contrafácticos en la historia económica, que incluye ejemplos sobre el crecimiento económico norteamericano y sobre los fenómenos del colonialismo y el imperialismo.
Jon Elster es profesor de historia en la Universidad de Oslo, profesor de sociología en la Universidad de París y director del Instituto de Investigación Social de Oslo.
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Jon Elster
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cómo citar este artículo →
Elster, Jon. 1995. Lógica y sociedad. Contradicciones y mundos posible. Ciencias, núm. 37, enero-marzo, pp. 78. [En línea].
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