Para una IA conversacional, una silla puede ser una palabra, una definición o una imagen. Para un robot, una silla es un obstáculo que esquivar, un objeto que mover, una superficie en la que alguien puede sentarse.

Hemos analizado 40 estudios científicos publicados en los últimos diez años sobre robótica cognitiva e interacción humano-robot, y la conclusión es que todavía estamos muy lejos de que nuestra vida se parezca a la película Ex Machina (2014). Tal y como defienden expertos en Robótica Alessandra Sciutti, Giulio Sandini y Pietro Morasso, hemos dominado la inteligencias artificiales capaces de procesar información, pero la cognición robótica exige algo más: cuerpo, acción y experiencia situada. Los robots no entienden el mundo como nosotros; lo perciben y actúan en él de formas todavía parciales.

Para que los robots convivan con nosotros, no basta con que tengan muchos datos; necesitan entender el mundo tal y como lo experimentamos.

La inteligencia múltiple

La robótica cognitiva busca desarrollar robots capaces de percibir, aprender, razonar, decidir y adaptarse en entornos cambiantes. No se trata solo de automatizar movimientos, sino de construir sistemas que puedan interpretar información del entorno y actuar con cierta flexibilidad.

En nuestra revisión sistemática analizamos 40 estudios científicos, pero conviene aclarar algo: no son 40 robots distintos. En robótica, un mismo cuerpo puede alojar distintas arquitecturas cognitivas: diferentes formas de organizar la percepción, la memoria, el aprendizaje, la toma de decisiones o la interacción.

Muestra de ello, tenemos el ejemplo del iCub, un ingenio humanoide del Instituto Italiano de Tecnología, utilizado como plataforma para estudiar cómo se desarrollan e integran capacidades cognitivas en un cuerpo robótico.

¿Pueden saber cuándo se equivocan?

A partir de clasificaciones previas de la cognición, organizamos esas capacidades en dos grandes grupos: habilidades cognitivas troncales y habilidades sociocognitivas. Las primeras son el motor básico de la inteligencia robótica.

La percepción les permite transformar datos de cámaras, micrófonos o sensores en información útil. Pueden decidir qué señales importan entre todo lo que ocurre gracias a la atención.

La selección de acción –qué hacer– les permite elegir si moverse, esperar, frenar o cambiar de estrategia. La memoria conserva información relevante y pueden ajustar el comportamiento a partir de la experiencia porque son capaces de aprender.
El razonamiento ayuda a resolver situaciones cuando algo no encaja con el plan previsto. La prospección permite anticipar futuros posibles. Y por último, la metacognición, más ambiciosa, posibilitaría al robot monitorizar sus propios procesos: detectar incertidumbre, corregirse o reconocer que puede estar equivocado.

La silla de ruedas inteligente

Uno de los estudios revisados no trabajaba con un robot humanoide de película, sino con una silla de ruedas inteligente. Su arquitectura cognitiva buscaba ayudar en la navegación sin quitar autonomía al usuario: asistir cuando hacía falta, pero sin convertir a la persona en pasajera pasiva. En ese caso, la cognición no consistía en “conversar” ni parecer humana, sino en decidir cuándo intervenir, cómo moverse y cómo preservar el control de quien la usa. En la evaluación, el tiempo de navegación bajó de 124 a unos 72 segundos para usuarios con menores capacidades cognitivas.

En cuanto a las habilidades cognitivas desarrolladas en los robots, el mapa de resultados dibuja una especie de pirámide. En la base están las capacidades más desarrolladas: percepción en 35 de los 40 estudios, atención y aprendizaje en 31, y selección de acción en 30.

Más arriba aparecen el razonamiento y la memoria, presentes en menos de la mitad de los estudios analizados. Y en la punta quedan las habilidades más sofisticadas: la prospección, con 7 estudios, y la metacognición, presente en solo 2.

Estamos avanzando mucho en robots que perciben, aprenden y actúan, pero bastante menos en robots capaces de anticipar, dudar o revisar sus propios errores. Aunque lo conseguido es mucho, no equivale a tener robots con sentido común, comprensión social o inteligencia humana.

Jugar a “piedra papel o tijera”

Ahora nos centraremos en las habilidades sociocognitivas, las que permiten al robot funcionar en un entorno y hacerlo junto a otros. Incluyen la lectura de intenciones, es decir, inferir qué quiere hacer una persona; la comunicación, para intercambiar información de forma comprensible; el discernimiento entre uno mismo y el otro, clave para diferenciar la propia acción de la ajena; y la atención conjunta, que permite a robot y humano dirigir la atención hacia el mismo objeto o tarea.

La lectura de intenciones puede parecer abstracta, pero se entiende muy bien con un juego. En uno de los estudios revisados, un robot social llamado RASA jugaba a “piedra papel o tijera con personas”. La cuestión no era ganar por reflejos, sino probar si el robot podía anticipar la intención humana. Cuando funcionaba en modo predictivo, obtenía mejores resultados que cuando actuaba al azar, y los participantes lo percibían como más inteligente y atractivo.

Prueba con niños con autismo

También hay ejemplos en robótica social y asistencial. Un robot social fue probado con niños con autismo para trabajar el reconocimiento y la reciprocidad emocional. En estos casos, la habilidad importante no es levantar peso ni moverse con precisión, sino leer expresiones, responder con gestos comprensibles y sostener una interacción social mínimamente legible.

Aquí aparece la brecha. La lectura de intenciones y la comunicación aparecen cada una en 13 estudios. El reconocimiento entre uno mismo y el otro, en 6. La atención conjunta, solo en 2. Además, mientras 39 de los 40 trabajos desarrollan al menos tres habilidades troncales, solo 8 incorporan más de una habilidad sociocognitiva.

Estamos construyendo sobre todo el motor invisible de los robots: aquello que les permite ver, calcular, aprender y actuar. Pero desarrollamos mucho menos la parte que, en nuestro imaginario, nos hace decir “esto parece inteligente”: interpretar al otro, coordinarse con él, comunicar dudas, anticipar gestos, volverse legible.

Efectos colaterales

Esto importa porque un robot puede tener muchas habilidades cognitivas troncales y aun así ser difícil de entender para una persona. Puede percibir un objeto, calcular una trayectoria y ejecutar una acción con precisión, pero no transmitir bien qué hará después. Puede anticipar un movimiento humano en laboratorio, pero no generar necesariamente más seguridad, más confianza, menos tensión o más sensación de control.

La prospección y la lectura de intenciones suelen presentarse como habilidades clave para robots que comparten espacio con humanos. Sin embargo, en los estudios revisados, estas capacidades no siempre se traducen en mejoras de seguridad claramente medidas o reportadas.

La historia de la automatización nos recuerda que las herramientas no solo hacen cosas por nosotros, también nos transforman. Un GPS cambia nuestra forma de orientarnos. Un corrector automático modifica nuestra relación con la escritura. Un robot cognitivo puede cambiar cómo prestamos atención, cómo tomamos decisiones y cómo sentimos nuestra presencia en el trabajo o en la vida cotidiana.

La pregunta importante ya no es solo cuánto podrán hacer los robots, sino qué habilidades estamos priorizando y cuáles estamos dejando atrás.

Sobre la autora: Nagore Osa Arzuaga, Docente e investigadora en Innovación en Diseño Industrial, con especialización en Diseño de Interacción Humano-Robot y Factores Humanos, Mondragon Unibertsitatea

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículo original.

El artículo ¿Pueden los robots dudar de sí mismos? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Partiendo de las asociaciones que se repiten en las pinturas rupestres, el investigador Iñaki Intxaurbe ha identificado los patrones estructurales y jerárquicos que siguen el arte figurativo prehistórico. Bisontes y cabras suelen aparecer orientados hacia la izquierda, mientras que los caballos se representaban mirando hacia la derecha; el resto de animales se distribuye a su alrededor. Aunque se desconocen las razones concretas, el estudio demuestra que las imágenes responden a una organización interna determinada.

El doctor Iñaki Intxaurbe desarrolla su labor investigadora en el Departamento de Expresión Gráfica y Proyectos de Ingeniería de la Universidad del País Vasco (EHU): «Trabajo con arte rupestre, concretamente con las imágenes que se dibujaban en las paredes de las cuevas. Hago copias digitales de esas figuras para luego realizar simulaciones y análisis estadísticos», explica. En concreto, ha analizado 500 motivos gráficos de nueve cuevas del entorno del Golfo de Vizcaya, realizados entre hace 16 000 y 14 000 años aproximadamente. «Quería comprobar si esas imágenes se trazaron al azar o si seguían algún tipo de patrón», añade.

La expresión gráfica puede definirse como la representación visual de ideas, conceptos o información. Si la actividad gráfica paleolítica contiene indicios de pensamiento colectivo o simbolismo, puede entenderse como un sistema estructurado de comunicación. «Dado que el arte rupestre constituye una expresión visual y gráfica, parecía razonable pensar que pudiera existir algún tipo de orden sintáctico tras él. La sintaxis determina la organización de palabras y frases, y su estudio permite comprender las estructuras utilizadas en una lengua», señala. Para llevar a cabo esta investigación, el autor ha empleado métodos estadísticos y análisis de redes sobre el conjunto de las imágenes, con el objetivo de describir los patrones de relación existentes entre sus distintos elementos.

Las imágenes no están organizadas al azar

Los resultados muestran que el arte rupestre fue concebido de manera ordenada y no aleatoria. En términos generales, los bisontes, caballos y cabras ocupan posiciones centrales, mientras que las representaciones de otros animales desempeñan funciones secundarias pero significativas en torno a ellos. «Los bisontes suelen aparecer orientados hacia la izquierda y los caballos hacia la derecha. Salvo en algunos casos aislados, ocurre justamente lo contrario: los caballos aparecen mirando a la izquierda y el resto de animales a la derecha. Esto demuestra que el sistema no es aleatorio y que detrás de estas imágenes existe una idea general, un elemento relevante dentro de su simbología», subraya Intxaurbe. La investigación pone de manifiesto la existencia de un patrón estructural asociado a estos tres animales principales: «Los análisis estadísticos sugieren que todas las representaciones de las cuevas se organizaban en función de la presencia y orientación de estos animales, dentro de unos niveles de significación».

El estudio no ofrece explicaciones sobre las motivaciones de estas prácticas. Lo que sí demuestra es que detrás de los dibujos existe una estructura organizada, aunque todavía no sea posible determinar qué mensaje pretendían transmitir. Además, la investigación confirma algunas hipótesis formuladas ya en la década de 1950: «Por entonces se planteaba que el arte rupestre no era fortuito. Se sabía que la mayoría de los animales aparecían orientados hacia la izquierda. Algunos autores sugirieron que esto se debía a que los artistas eran mayoritariamente diestros y por ello dibujaban los animales mirando hacia ese lado. Sin embargo, nuestro trabajo demuestra que el caballo es uno de los animales más representados y que, estadísticamente, su orientación predominante es precisamente la contraria: hacia la derecha», explica el investigador de la EHU.

Según el investigador, «las pinturas rupestres no se hacían con fines de ocio. Sabemos que eran importantes para aquellas comunidades, ya que los dibujos solo se realizaban en determinadas cuevas, no en todas. Se seleccionaban cavidades concretas para ello. Ahora sabemos que el arte rupestre del final del Paleolítico poseía una estructura sintáctica y que detrás existe una idea o un código gráfico que nosotros no comprendemos, pero que para ellos era fundamental».

Código abierto

Para llevar a cabo esta investigación, Intxaurbe ha combinado distintas metodologías: «He utilizado análisis estadísticos multivariantes y análisis basados en redes, y los resultados son muy prometedores para realizar análisis comparativos de sistemas gráficos paleolíticos». El investigador ofrece una herramienta útil para estudiar la organización interna de sistemas simbólicos. De hecho, ha publicado tanto la metodología como la base de datos en código abierto para facilitar su utilización a otros especialistas: «En el futuro podrán aplicarse también a cuevas estudiadas por otros equipos. De este modo podremos ir ampliando la base de datos y comparar los resultados con cuevas de Francia, de la península ibérica o de cualquier otra parte del mundo».

La metodología también puede resultar útil para el estudio de inscripciones históricas, la paleografía o la lingüística histórica, ya que se basa en el análisis de coocurrencias y estructuras combinatorias. «Por ejemplo, podría aplicarse a las inscripciones íberas o al vascónico para estudiar cómo se organizan secuencias que hoy todavía no comprendemos y comprobar si siguen algún tipo de estructura en red. Esto podría contribuir a determinar la sintaxis de otras lenguas aún no descifradas», concluye Intxaurbe.

Referencias:

Iñaki Intxaurbe (2026) Mapping the Symbolic Structure of Palaeolithic Rock Art Using Co-occurrence Network Analysis Journal of Archaeological Method and Theory doi: 10.1007/s10816-026-09796-y

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo El patrón de los animales en las pinturas rupestres se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ahora que la gran epopeya griega de Odiseo (la Odisea) vuelve a estar de moda debido a una reciente adaptación cinematográfica, voy a aprovechar el tirón para hablar de la Geología detrás de uno de los mitos reflejados por Homero en esta magna obra.

Y, para ello, me voy a centrar en uno de los cantos que más atrajo mi atención cuando leí la obra en mi adolescencia. El pasaje en el que Odiseo (o Ulises, como prefiráis llamarlo) y su tripulación llegan a una isla poblada por gigantes con un solo ojo en la frente, que se dedican a pastorear ovejas y viven en cuevas: los cíclopes. Los héroes griegos tienen la mala suerte de meterse en el hogar de uno de estos monstruos, Polifemo, que los encierra en la cueva y empieza a devorarlos como si fuesen un ligero aperitivo. Pero la sagacidad del rey de Ítaca se pone en acción, consiguiendo emborrachar al gigante y cegarle su único ojo, lo que les permite huir de la cueva agarrados a las ovejas. Y gracias a un ingenioso juego de palabras, los griegos se libran de que los colegas de Polifemo le ayuden cuando les pide socorro tras este ataque. Aunque la soberbia de Odiseo al finalizar esta aventura también es la desencadenante de sufrir un castigo de Poseidón que le llevará a pasar por mil suplicios en su viaje de vuelta a casa.

Pero, ¿qué tienen que ver estos gigantes mitológicos con la Geología? para responder a esta pregunta, vamos a remontarnos a hace unos 800.000 años, hasta una Época geológica denominada Pleistoceno. Si hay algo que caracteriza este periodo temporal es la alternancia entre momentos más fríos, llamados glaciaciones, donde el nivel del mar se encuentra más bajo que el actual, y momentos más cálidos, los interglaciales, que vienen acompañados por ascensos marinos. En concreto, hace unos 800.000 años todo el hemisferio norte estaba sufriendo una glaciación en la cual el nivel marino se encontraba decenas de metros o, incluso, más de 100m por debajo de la actualidad en diversas zonas del Mediterráneo. Esto provocó que varias de las principales islas que hoy en día encontramos en este mar, como Sicilia, Malta o Chipre, estuvieran conectadas por vías terrestres con el continente europeo. Así, ejemplares de elefantes asiáticos pudieron cruzar las barreras marítimas y asentarse en estas islas.

Sin embargo, las variaciones posteriores en el contexto geológico del mar Mediterráneo dejaron aisladas estas islas. Este hecho provocó un proceso evolutivo muy particular en los elefantes, el enanismo insular. Para explicarlo de manera sencilla, os podéis imaginar que ser un animal de varios metros de altura y toneladas de peso en un espacio limitado y con pocos recursos alimenticios, no era algo muy favorable. Por eso, los ejemplares que tenían mayor potencial para sobrevivir y, por tanto, reproducirse, eran los que, debido a mutaciones genéticas, tenían un tamaño más pequeño. Así, con el paso de milenios, los elefantes isleños evolucionaron hasta convertirse en nuevas especies de poco más de un metro de altura y media tonelada de peso.

Cuando los ejemplares de estas especies de elefantes enanos morían, sus restos quedaban enterrados en el subsuelo de las islas, sobre todo en las cuevas, donde se podían conservar con más facilidad. Hasta que se extinguieron por completo en los momentos más álgidos de la última glaciación, hace aproximadamente 20.000 años.

Cuando comerciantes y navegantes griegos llegaron a las islas milenios después, se encontraron en las cuevas huesos enormes y cráneos gigantescos con una gran cavidad en la parte frontal. Imaginaos el impacto que esto supuso entre personas que no habían visto un elefante en su vida, normal que creyesen que esos restos pertenecían a monstruos humanoides con un solo ojo. Lo que no sabían es que, ese agujero en el centro de la frente de los cráneos, en realidad, era la cavidad nasal de los animales, en donde se insertaba la trompa. Mientras que las cuencas oculares se disponían ligeramente desplazadas hacia los laterales del cráneo y tenían un tamaño mucho menor, por lo que no era tan fácil identificarlas.

Así, unos pacíficos elefantes enanos que vivieron en las islas mediterráneas hace decenas y cientos de miles de años, acabaron formando parte del folclore helenístico como enormes gigantes antropófagos con un único ojo en la frente que convivieron con dioses, semidioses, monstruos y seres humanos durante la época griega de los héroes. Un hermoso ejemplo de que, detrás de todo mito clásico, siempre se esconde algo de realidad. La mayoría de las veces, con una explicación geológica.

Ahora ya no podréis decir que nadie os ha contado la verdadera historia detrás de uno de los pasajes de la Odisea. Aunque creo que, por mi parte, voy a imitar a Circe y me voy a preparar una poción refrescante a base de jugo de chufa y hielo para sentarme a la sombra de un árbol, junto a mis mascotas, a releer la Odisea estos días de verano.

Agradecimientos:

A mi colega y amiga Jone Mendicoa, por esas animadas conversaciones sobre mitología clásica que siempre me dan buenas ideas para escribir artículos como este.

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

El artículo Nadie hubiese dicho que eran elefantes enanos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

En 1956, la matemática Zofia Szmydt se convirtió en la primera mujer en ganar el prestigioso Premio Stefan Banach otorgado por la Sociedad Matemática Polaca. Su investigación se centró en las áreas de ecuaciones diferenciales, teoría del potencial y teoría de distribuciones.

Zofia Szmydt nació el 29 de julio de 1923 en Varsovia (Polonia). Su madre, Zofia Wanda Gąsiorowska, era doctora en filología, investigadora y docente en la Universidad de Varsovia. Su padre, Józef Konstanty Szmydt, tenía estudios superiores y trabajaba como agricultor. Zofia tenía una hermana mayor, Maria Danuta.

Aprendiendo en la Universidad clandestina de Varsovia

Tras su educación primaria, Zofia asistió a una escuela secundaria antes de completar su educación en la Escuela preparatoria para niñas Cecylia Plater-Zyberkówna en Varsovia. Allí estudiaba cuando Alemania invadió Polonia en septiembre de 1939 y comenzó la Segunda Guerra Mundial. Las fuerzas alemanas de ocupación actuaron rápidamente para limitar la educación de la población polaca: se cerraron todas las instituciones secundarias, universitarias y profesionales, permitiendo únicamente una educación primaria muy restringida. Estas escuelas buscaban una instrucción elemental para formar obreros manuales (aprender a contar hasta 500, escribir el propio nombre, ser laborioso y obedecer a los alemanes, entre otros elementos de esta escasa formación), eliminando materias como la geografía, la historia o la lectura.

Como respuesta a estas restricciones, muchos profesores polacos organizaron cursos y exámenes clandestinos: Zofia aprobó el examen de acceso a la universidad en matemáticas y física en 1940. Aunque las fuerzas alemanas de ocupación habían cerrado la Universidad de Varsovia para convertir sus edificios en un cuartel, se continuaron impartiendo clases en secreto utilizando casas particulares y edificios religiosos. Gracias a este sistema universitario clandestino, Zofia consiguió una cuidada educación científica. De hecho, su propia madre fue una de esas profesoras que arriesgaron su vida para continuar formando a la juventud de su país.

De Varsovia a Cracovia

El 1 de agosto de 1944 comenzó el Levantamiento de Varsovia. Tras dos meses de batalla, la mayor parte de la ciudad quedó destruida y las fuerzas alemanas se ensañaron con la población civil. La familia de Zofia perdió sus propiedades y, tras la rendición de la resistencia polaca, los alemanes enviaron a la familia Szmydt (junto con muchas otras familias polacas supervivientes) a Cracovia.

El 17 de enero de 1945, las tropas alemanas abandonaron Cracovia y, dos días después, las fuerzas soviéticas entraron en la ciudad. La Universidad Jaguelónica reabrió sus puertas en marzo de 1945. Zofia se matriculó en la carrera de matemáticas; como ya contaba con una buena formación científica de la Universidad clandestina de Varsovia, pronto estuvo en condiciones de presentarse a los exámenes en Cracovia.

Obtuvo su diploma de Maestría en marzo de 1946, tras ser nombrada asistente sénior en la Facultad de Matemáticas y Ciencias Naturales de la Universidad Jaguelónica el 1 de enero de ese mismo año.

A finales de 1948, el gobierno polaco fundó el Instituto Estatal de Matemáticas (el actual Instituto de Matemáticas de la Academia Polaca de Ciencias) con Wacław Sierpiński (1882-1969) como director. Como en otras ciudades polacas, Cracovia consiguió una delegación: en marzo de 1949, Zofia Szmydt fue nombrada asistente sénior en el Departamento de Ecuaciones Diferenciales del Instituto Estatal de Matemáticas (conservando su puesto en la universidad).

Durante esa época también comenzó su trabajo de tesis doctoral bajo la dirección de Tadeusz Ważewski (1896-1972). Obtuvo su título de doctora en diciembre de 1949 con un trabajo sobre ecuaciones en derivadas parciales.

Contribuciones científicas

Zofia Szmydt fue autora o coautora de casi 60 publicaciones científicas y dirigió tres tesis doctorales.

En 1972 publicó el libro de texto Transformacja Fouriera i równania różniczkowe liniowe (traducido al inglés en 1977 bajo el título de Fourier Transformation and Linear Differential Equations); fue el primero sobre el tema en publicarse en polaco. En este manual, Zofia Szmydt presentaba los fundamentos de la teoría de ecuaciones en derivadas parciales, con especial énfasis en las distribuciones en problemas límite de las ecuaciones clásicas (la ecuación del calor, la ecuación de Schrödinger, la ecuación de Laplace y la ecuación de Poisson).

Una matemática premiada

En 1956, Zofia Szmydt recibió el Premio Stefan Banach de la Sociedad Matemática Polaca por su investigación sobre métodos topológicos para ecuaciones diferenciales no lineales ordinarias; fue la primera mujer en conseguirlo.

En 1958, obtuvo su habilitación, una cualificación postdoctoral adicional necesaria para impartir clases como profesora titular.

Los padres de Zofia habían regresado a Varsovia en febrero de 1945. La madre de Zofia fue nombrada catedrática en la Universidad de Varsovia; su padre falleció en 1960. En 1971, la salud de su madre se deterioró y Zofia solicitó al Instituto de Matemáticas que le permitiera trasladarse de la sede de Cracovia a la de Varsovia para poder cuidarla. Zofia Szmydt siguió viviendo en Varsovia tras el fallecimiento de su madre.

El 24 de septiembre de 1973, Szmydt recibió la Cruz de Comendadora de la Orden Polonia Restituta en reconocimiento a su labor docente y por la publicación del libro de texto Fourier Transformation and Linear Differential Equations.

Falleció el 6 de noviembre de 2010.

Referencias

• John J. O’Connor and Edmund F. Robertson, Zofia Szmydt. MacTutor History of Mathematics archive, University of St Andrews
• Zofia Szmydt, Giants of Science
• Zofia Szmydt, Wikipedia

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y editora de Mujeres con Ciencia

El artículo Zofia Szmydt, especialista en ecuaciones diferenciales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

En la actualidad, la humanidad habla o signa alrededor de 7 500 lenguas. Sin embargo, esta cifra representa únicamente una instantánea dentro de una trayectoria en constante transformación. ¿Cuántas lenguas existían antes de la aparición de los testimonios escritos? ¿Contribuyó la agricultura a reducir la diversidad lingüística al permitir que las poblaciones agrícolas en expansión desplazaran a grupos más reducidos de cazadores-recolectores? ¿O fue el crecimiento demográfico inicial el que propició la emergencia de un mayor número de lenguas?

Un equipo de investigación ha reconstruido las trayectorias plausibles de la diversidad lingüística global durante los últimos 12 000 años. El estudio plantea que la diversidad lingüística aumentó durante la mayor parte del Holoceno, alcanzó un pico extraordinario hace entre 1 000 y 3 000 años aproximadamente, y sufrió un acelerado declive a partir de ese momento.

Ante la ausencia casi total de pruebas directas sobre el número de lenguas con anterioridad a la invención de la escritura —hace unos 6 000 años— y la naturaleza fragmentaria de los datos hasta fechas muy recientes, el equipo combinó información etnográfica, estimaciones sobre el tamaño de las poblaciones prehistóricas y modelos estadísticos y sociocomputacionales.

El punto de partida fueron los datos etnográficos de 171 sociedades cazadoras-recolectoras y pescadoras cuya subsistencia tradicional y patrones de movilidad no se habían visto alterados sustancialmente por el contacto con poblaciones agropastoriles. Estos datos permitieron estimar la distribución probable del tamaño de los grupos etnolingüísticos a comienzos del Holoceno.

A continuación, los investigadores integraron estas estimaciones con reconstrucciones demográficas que sitúan la población mundial de hace 12 000 años entre los 4,4 y los 7 millones de habitantes. Si se asume que, en ese período, los grupos etnolingüísticos se correspondían por lo general con lenguas diferenciadas, los modelos arrojaron para el Holoceno temprano una estimación central de entre 4 500 y 6 200 lenguas, si bien los márgenes plausibles más amplios oscilan entre las 3 300 y las 7 800.

Uno de los hallazgos más sorprendentes revela que el mundo inmediatamente anterior a la aparición de la agricultura no destacaba por una riqueza lingüística excepcional, y es muy probable que existieran menos lenguas que en la actualidad. A partir de ese momento, la diversidad lingüística se incrementó de forma paralela al crecimiento demográfico a lo largo de varios milenios.

Decenas de miles de lenguas

La agricultura, las innovaciones tecnológicas y una producción alimentaria más estable permitieron una expansión demográfica sin precedentes. Al mismo tiempo, las sociedades ganaron en dimensión, lo que significó que un número progresivamente mayor de personas pasara a compartir una misma lengua.

Para articular estos procesos contrapuestos, el equipo modelizó miles de posibles trayectorias evolutivas que conectaban las estimaciones del Holoceno temprano con la era contemporánea. Los modelos contemplaban que el promedio de hablantes por lengua aumentara con el tiempo, al tiempo que incorporaban reconstrucciones independientes del crecimiento de la población mundial.

Aunque la trayectoria exacta sigue albergando cierta incertidumbre, los modelos mostraron de forma consistente un patrón general muy marcado: la diversidad de lenguas aumentó durante la mayor parte del Holoceno hasta alcanzar su punto máximo, por lo general, hace entre 1 000 y 3 000 años. Muchas de las trayectorias apuntan a que la cifra de lenguas multiplicó por diez los valores del Holoceno temprano, situando ese pico en el orden de las decenas de miles.

El resultado más imprevisto radica precisamente en lo reciente que resulta este máximo histórico. La época de mayor diversidad lingüística de la humanidad no habría tenido lugar en el remoto Paleolítico, sino durante la fase de expansión de los primeros Estados e imperios. Los autores califican esta etapa como una «edad de oro» lingüística, un fenómeno que apenas se había debatido con anterioridad debido a que la gran mayoría de los registros históricos conservados fueron elaborados por las propias sociedades expansionistas cuyas lenguas terminaron por volverse dominantes.

La pérdida de diversidad lingüística antes del colonialismo moderno

A esa edad de oro lingüística le sucedió un vertiginoso declive, acentuado en particular durante los últimos dos milenios. Por lo tanto, estos resultados cuestionan la idea de que la crisis actual de sustitución y desaparición de lenguas se iniciara únicamente con la expansión colonial europea hace unos 500 años.

Si bien no cabe duda de que el colonialismo europeo intensificó la sustitución lingüística a una escala masiva, los nuevos modelos sugieren que este proceso hunde sus raíces en la expansión de Estados e imperios multinacionales más antiguos. Dichas expansiones pusieron en contacto continuado a poblaciones antes aisladas y propagaron las lenguas dominantes a la par que sus instituciones políticas, tecnologías, prácticas culturales y agentes patógenos.

Aunque el modelo no precisa qué imperios, regiones o acontecimientos históricos concretos desencadenaron el declive a escala global, sí evidencia que con anterioridad a la época contemporánea tuvo que producirse una drástica contracción en el número de lenguas.

Las lenguas actuales superaron un tamiz

Esta pérdida implica que el conjunto de lenguas habladas en el presente no constituye una muestra representativa de las que existieron en el pasado. Las lenguas vinculadas a poblaciones en expansión tuvieron una probabilidad desproporcionadamente mayor de sobrevivir, mientras que las de los grupos absorbidos, desplazados o en declive acabaron por extinguirse.

Este tamiz histórico podría haber alterado asimismo la frecuencia global de determinadas estructuras gramaticales, inventarios fonológicos y otros rasgos lingüísticos. A menudo, la investigación lingüística explica la presencia recurrente de ciertos rasgos aduciendo que resultan más fáciles de aprender, más eficientes en la comunicación o mejor adaptados a la cognición humana. Sin embargo, el presente estudio pone de manifiesto que las dinámicas de expansión demográfica y extinción son factores que deben tenerse en cuenta.

Las lenguas que han llegado hasta hoy son las supervivientes de un tamiz histórico masivo y fuertemente selectivo. De este modo, un rasgo lingüístico puede ser común hoy no por ser intrínsecamente superior, sino porque dio la casualidad de que lo portaban poblaciones que se expandieron demográficamente, lo que sugiere que los procesos de extinción han modelado la diversidad lingüística de forma mucho más profunda de lo que se estimaba hasta ahora.

Dado que la transmisión de las lenguas suele ser connatural a la de las prácticas religiosas, los sistemas de parentesco, las instituciones sociales y otras formas de acervo cultural, los autores sostienen que este cuello de botella rebasó el plano estrictamente lingüístico, provocando que numerosas tradiciones culturales desaparecieran sin dejar pruebas históricas directas.

Un modelo teórico, no un censo prehistórico

Los investigadores enfatizan que el estudio ofrece una reconstrucción global de trazo grueso y no un cómputo directo de las lenguas de la prehistoria. Las estimaciones dependen de premisas sobre el tamaño de los grupos etnolingüísticos primigenios y sobre la relación a largo plazo entre la demografía y el número de lenguas. Las historias regionales diferirán sin duda de este patrón general, y el modelo no puede reconstruir de forma individualizada los colapsos a corto plazo provocados por conflictos bélicos, epidemias o alteraciones medioambientales.

No obstante, la tendencia central se mantiene constante bajo una amplia variedad de condiciones de modelización y premisas alternativas. Los resultados indican que la historia de la diversidad lingüística no consistió en un declive lineal e ininterrumpido desde un Paleolítico altamente diverso, sino que aumentó a la par que la población humana, alcanzó un cénit extraordinario aunque efímero, y sufrió posteriormente una severa contracción a escala planetaria.

Referencias:

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Auge y caída de la diversidad lingüística se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Los ritmos circadianos son oscilaciones periódicas de la fisiología y el comportamiento ajustadas al ciclo día/noche. Los encontramos en bacterias, plantas, hongos y animales. La regulación de estos ritmos ha aparecido de forma independiente en diferentes linajes evolutivos, lo que indica su importancia para el funcionamiento de los seres vivos.

El comportamiento de la mosca del vinagre (Drosophila melanogaster) (Figura 1) muestra un marcado ritmo circadiano, con una actividad locomotora máxima en las transiciones día/noche, es decir, al atardecer y al amanecer. El resto del tiempo, su actividad disminuye y es en esos periodos cuando las moscas dedican algún tiempo a dormir.

Las moscas, como la mayoría de los animales, pasan por “estados tipo sueño” caracterizados por periodos reversibles de inactividad ajustados a un ritmo circadiano, disminución de la respuesta a estímulos, un lugar o postura específicos y regulación homeostática (recuperación del tiempo perdido de sueño). El cerebro de Drosophila muestra oscilaciones de actividad poco después del comienzo del sueño y justo antes del despertar, mientras que su fase de sueño profundo se caracteriza por una baja actividad cerebral.

El ritmo circadiano de Drosophila se controla mediante un “reloj molecular” basado en cuatro proteínas. Dos factores (CLK y CYC, por Clock y Cycle) activan la expresión de otras dos proteínas (PER y TIM, por Period y Timeless) que a su vez son represoras de CLK y CYC. Todo esto ocurre en unas 150 neuronas del cerebro de la mosca, compuesto por alrededor de 100 000 neuronas.

Durante la noche, PER y TIM se unen y entran en el núcleo donde actúan inhibiendo a CLK y CYC. Tras el amanecer, la luz diurna detectada por un criptocromo provoca la degradación de TIM. Sin la unión a TIM, PER también resulta degradado, con lo que los niveles de estas dos proteínas son muy bajos durante el día, aunque se siga produciendo y acumulando el ARN mensajero de ambas. Cuando la luz desciende en el crepúsculo, la proteína TIM vuelve a sintetizarse, se une a PER protegiéndola de la degradación, y ambas entran en el núcleo durante la noche para inhibir a CLK y CYC, cerrando el ciclo de 24 h (Figura 2).

Las moscas mutantes para estos genes pierden su ritmo circadiano, y muestran una actividad irregular a lo largo de todo el día. Esto no es letal para las moscas, pero sí muy perjudicial para su fecundidad y esperanza de vida, que se ven reducidas. Algo similar ocurre si las moscas son expuestas continuamente a la luz (Figura 2). Timeless es degradada de forma permanente, Clock y Cycle no son inhibidas, y las moscas se mantienen activas durante todo el tiempo.

Un grupo de investigación de la universidad de Münster (Alemania) acaba de publicar en Science un sorprendente artículo sobre este tema. Los investigadores dieron a las moscas la oportunidad de moverse libremente por habitáculos parcialmente cubiertos y resguardados de la luz. Otras moscas permanecieron expuestas a la luz continua, y a otro grupo solo se le permitió acceder a los habitáculos parcialmente oscurecidos tras tres o cinco días de exposición continua a la luz, con la consiguiente ruptura del ciclo circadiano (Figura 3).

Como era de esperar, la mayoría de las moscas expuestas continuamente a la luz perdió su ritmo circadiano, mostrando patrones irregulares de actividad. Sin embargo, alrededor del 70% de las moscas que podían elegir libremente entre luz y oscuridad mantuvo su ritmo circadiano de actividad, repartiendo su tiempo entre ambas zonas. Y lo más sorprendente fue que alrededor de un 60% de las moscas expuestas a la luz durante tres o cinco días, y que habían perdido su ritmo circadiano, lo recuperó rápidamente tras darles la oportunidad de elegir entre ambientes iluminados y oscuros. Este ritmo recuperado o mantenido fue algo más largo que el típico ciclo diario, alcanzando entre 26 y 28 horas.

Esto quiere decir que las moscas ajustaban su comportamiento y sus preferencias ambientales para mantener o recuperar el ritmo circadiano perdido. Lo más singular es que una vez perdido ese ritmo, y por tanto con el reloj circadiano desajustado, las moscas “supieran” en qué medida debían alternar áreas iluminadas y oscuras para restablecer su reloj.

Por otro lado, la calidad del sueño de las moscas, valorada por el número de episodios de sueño y su duración, se deteriora en las moscas que han perdido el ritmo circadiano, pero tiene a recuperarse también, de forma lenta y progresiva, una vez restablecido dicho ritmo.

El experimento no solo insiste en la importancia de los ritmos circadianos para la fisiología animal, sino que asocia el mantenimiento de los ritmos con pautas activas de comportamiento que resultaban impensables hasta ahora.

Referencias

Coculla, A., García Rodríguez, L., Ogueta, M. et al. (2026). Fruit flies actively restart their circadian clock by proactively shaping their environment. Science doi: 10.1126/science.adw2239.

Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga.

El artículo La proactividad de la mosca del vinagre para recuperar su ritmo circadiano se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

¿Qué tiene que ver la geología con la comida? Puede que solo se te ocurra el uso que hacemos de la sal (cuando viene de una roca), pero va mucho más allá. La geología más deliciosa de la mano de Blanca María Martínez.

Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU. Es colaboradora de este Cuaderno en el que escribe bisemanalmente en la sección Fronteras.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo De la roca a la mesa se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Tras la invasión de Ucrania por parte del ejército ruso, muchas instituciones científicas se vieron impelidas a publicar declaraciones públicas en contra de esa guerra. Por aquel entonces, yo era presidente de la Comisión de Historia de la Física dentro de la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP, por sus siglas en inglés) y, como tal, participé en las discusiones que llevaron a la declaración final. Los historiadores de la ciencia teníamos una buena oportunidad para hacer una contribución, pequeña pero significativa, a la conversación: mi comisión llevaba un tiempo trabajando en un proyecto académico internacional para estudiar con profundidad los orígenes y el desarrollo de la IUPAP, la cual estaba a punto de celebrar su centenario. La historia proporcionaba elementos interesantes a la hora de articular la declaración, evitando errores del pasado e incorporando experiencias positivas de los cien años de vida de la Unión. Y es que, como tantas uniones científicas internacionales, la IUPAP nació con la idea de fomentar la paz, pero tuvo que aprender a navegar en tiempos de guerra, tanto de conflictos bélicos reales como de guerra fría.

Tras la tragedia de la Gran Guerra (1914-1918) hubo una nueva ola de internacionalismo en las ciencias. La idea era que, si el nacionalismo exacerbado había conducido al continente europeo a la peor masacre de su historia, las instituciones internacionalistas podían ser elementos clave en la construcción de la paz. La colaboración —y no tanto la competición— en la investigación científica, entendida esta como práctica cultural, era uno de los elementos que podía desempeñar un papel central en este proyecto. La ironía fue, sin embargo, que esta búsqueda de la paz tenía como premisa la de excluir a los científicos del bando perdedor (Alemania, Austria, Hungría y lo que quedaba del Imperio otomano), tanto a nivel individual como colectivo. Así, pues, las nuevas uniones científicas no solo excluyeron a las academias nacionales de dichos países, sino que también prohibieron que científicos de esos lugares participaran a título individual en reuniones o proyectos impulsados o avalados por las uniones. Esto fue especialmente doloroso en el caso de la física.

De hecho, la colaboración internacional tenía una cierta tradición en áreas como la astronomía o la geodesia debido al carácter global de muchos de sus proyectos. Pero las academias nacionales de física, a pesar de ser la reina de las ciencias en el siglo XIX, no habían tenido experiencias de colaboración internacional al mismo nivel. Eso explica que, con la creación en julio de 1919 del Consejo Internacional de Investigación (IRC) por parte de delegados de doce países, inmediatamente se aprobaran los estatutos de las uniones de astronomía (IAU), geodesia y geofísica (IUGG) y química pura y aplicada (IUPAC). En pocos meses también verían la luz la Unión Internacional de Matemáticas (IMU) y la de Radiotelegrafía (URSI). Pero una unión de física todavía tendría que esperar, tanto a nivel formal como, sobre todo, a nivel práctico.

En 1922, un grupo de físicos de Francia, Bélgica, Gran Bretaña, los EE. UU. y algunos otros países se reunieron en París y redactaron un primer esbozo de estatutos para una posible unión de física. El joven experimentalista y premio nobel estadounidense Robert A. Millikan forzó a que la Unión explicitara en su nombre que se trataba tanto de física teórica como aplicada. Los principales objetivos de la Unión serían la promoción de bibliografías científicas actualizadas, la coordinación internacional de las unidades fundamentales de física y la organización o el apoyo de congresos internacionales. Finalmente, y aprovechando un congreso organizado en París en diciembre de 1923 para celebrar el cincuentenario de la Sociedad Francesa de Física, se aprobaron los estatutos y se nombró presidente al británico y premio nobel William H. Bragg, mientras que Henri Abraham, catedrático de física en la École Normale Supérieure, ocupó el cargo de secretario general. Aun así, se acordó informalmente que la Unión permanecería inactiva hasta que pudiera ser plenamente internacional; es decir, hasta que incluyera a los físicos alemanes.

En 1924 empezaron a surgir voces contrarias a la filosofía revanchista del IRC contra las Potencias Centrales. El Consejo había crecido y ahora incluía academias de una veintena de países, la mayoría de los cuales habían permanecido neutrales durante la guerra y que, por tanto, no veían la necesidad de seguir con esa política excluyente. A la vez, un número creciente de científicos clamaba, a título personal, por un internacionalismo más conciliador e inclusivo. Los franceses y los belgas eran los más reticentes a introducir cambios en los estatutos del IRC para acabar con la exclusión fundacional. Tal fue así que los cambios formales en este sentido no se materializaron hasta 1931, cuando el IRC se disolvió y se creó el nuevo Consejo Internacional de Uniones Científicas (ICSU). A partir de entonces el internacionalismo fue una posibilidad real y cada Unión ganó una independencia para organizarse como mejor quisiera, de la que carecía con el IRC.

Más allá de la IUPAP, en la década de 1920 el internacionalismo en física se materializó en otros foros, los más conocidos de los cuales fueron los Congresos Solvay y el Instituto de Física Teórica de Niels Bohr en Copenhague. Los primeros fueron una iniciativa del industrial belga Ernest Solvay para organizar encuentros científicos de alto nivel, relativamente pequeños, que trataran cuestiones punteras tanto en física como en química. Los primeros congresos de física, de 1911 y 1913, tuvieron un gran éxito, no así los de 1921 y 1924, que participaron del boicot a los físicos alemanes. En 1927, sin embargo, y ante el cambio de la opinión mayoritaria, el quinto Congreso Solvay en Bruselas invitó a cinco físicos alemanes (Max Planck, Albert Einstein, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg y Max Born), y resultó ser un momento crucial para la transformación de la primera física cuántica en la nueva mecánica cuántica. De algún modo, ese éxito se debió, en parte, a la tradición que Niels Bohr había conseguido imprimir en su instituto de Copenhague. Y es que Dinamarca, que había mantenido la neutralidad durante la Gran Guerra, había conseguido retener a Niels Bohr, una de sus mentes más brillantes, para que dirigiera un instituto de física teórica generosamente financiado por la Fundación Carlsberg. Con estos dos elementos (la neutralidad y la financiación), Copenhague se convirtió en el punto central donde físicos y matemáticos de todas partes podían reunirse e intercambiar libremente ideas acerca de la nueva física cuántica.

Pero volvamos a la historia inicial de la IUPAP porque, aunque Bohr estaba desempeñando un papel significativo reuniendo a físicos procedentes de ambos lados de la guerra, también fue parcialmente responsable del fracaso inicial de la Unión. En 1931, Bragg dimitió y Millikan ocupó la presidencia. Sus objetivos eran, primero, utilizar su nombramiento como catapulta para que los físicos norteamericanos ocuparan un lugar más prominente en la escena internacional; y, segundo, conseguir finalmente la inclusión de la sociedad alemana de física en la IUPAP. Imaginó que ambos objetivos se podían cumplir organizando un gran congreso internacional en Chicago en 1933, año en el que dicha ciudad celebraba por todo lo alto el centenario de su fundación. Invitando a un gran número de físicos alemanes, Millikan imaginaba que sería la ocasión perfecta para la formalización de Alemania como parte de la Unión.

El plan de Millikan fracasó. Primero, la recesión tras el crack de 1929 afectó al presupuesto para la organización de eventos durante las celebraciones del «Siglo del Progreso», especialmente a la posibilidad de invitar a científicos europeos. Pero, además, estaba la cuestión de qué sociedad nacional podía representar a Alemania. Efectivamente, la IUPAP estaba formada por la unión de academias nacionales de física; pero Alemania tenía dos sociedades que podían representar a los físicos del país: la Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) y la Gesellschaft für Technische Physik (GTP); y los intentos de Millikan, y especialmente de Abraham —que seguía ejerciendo de secretario—, en la correspondencia con Planck y otros representantes alemanes no conseguían zanjar la cuestión de cómo se podía formalizar la representación del país. Por último, el clima político en Alemania estaba cambiando y la ideología nazi no era precisamente favorable al internacionalismo.

Al final, Millikan solo pudo organizar un pequeño encuentro de físicos en Chicago, fundamentalmente con delegados nacionales, lejos del anhelado gran evento internacional que había imaginado para consolidar y expandir la IUPAP. Los promotores de la Unión siguieron intentándolo y aprovecharon un gran congreso de física organizado en Londres y Cambridge por el Instituto Británico de Física y la Royal Society en octubre de 1934 para intentar formalizar la inclusión de Alemania en la IUPAP. Y para subrayar que, finalmente, la institución alcanzaría su deseado carácter plenamente internacional, se propuso que Bohr fuera el presidente. Las cartas y telegramas entre Millikan, Abraham, Bohr, Schrödinger y otros físicos nos muestran una sucesión cómica de malentendidos que dejaron a la IUPAP descabezada durante tres años: Abraham y Millikan malinterpretaron un telegrama de Bohr y pensaban que este había aceptado la presidencia; pero este no quería comprometerse hasta que la presencia alemana estuviese plenamente ratificada, y no simplemente prometida. Y, de hecho, esto último nunca sucedió.

Así, pues, tras la dimisión de Millikan y el rechazo de Bohr a ser presidente, el alma de la Unión seguía siendo Abraham, quien no desfalleció hasta conseguir encontrar a un nuevo presidente. En 1937, el físico sueco y también premio nobel de física Manne Siegbahn accedió a presidir la IUPAP, aunque la Unión seguía sin tener una misión clara, ni una presencia activa en foros científicos, ni suficiente coherencia interna. El infatigable Abraham no cesaba en sus intentos por mantener viva la institución: propuso sin éxito congresos en Copenhague en 1938, esperando el apoyo de Bohr, o en Estocolmo, organizado por Siegbahn; e incluso en mayo de 1939 tenía la esperanza de que quizás en 1940 pudiese haber un gran encuentro en París. Ninguno de estos planes se materializó. El estallido de la nueva guerra no solo acabó con el sueño de tener una Unión Internacional de Física Pura y Aplicada plenamente funcional e internacional, sino que, peor todavía, acabó con la vida de su gran defensor: Abraham fue asesinado en Auschwitz en 1943. Como veremos en la segunda parte, la Unión se reinventó totalmente después de la guerra y tuvo que aprender a navegar la nueva paz de la guerra fría.

Referencia bibliográfica

Una versión de este texto en inglés fue publicada originalmente en Mapping Ignorance.

El artículo Instituciones científicas internacionales entre la guerra y la paz: Cien años de la IUPAP (1) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

En el número del mes de octubre de 1945 de la revista Wireless World apareció un artículo firmado por Arthur C. Clarke que pasó en su momento sin pena ni gloria, pero que, según él mismo diría más tarde: «es lo más importante que he escrito», por encima incluso de La ciudad y las estrellas, El fin de la infancia, Las arenas de Marte y El centinela —relato en el que se basa 2001—, dicho por él mismo. En este caso, no obstante, no se trataba de una obra de ficción, sino de una disertación técnica en la que planteaba la posibilidad de situar «estaciones espaciales» geoestacionarias en la órbita terrestre con, entre otras, funciones de telecomunicaciones. El título era «Extra-terrestial relays. Can rocket stations give world-wide radio coverage?».

Seguramente esta sea una de las «predicciones» más famosas de la ciencia ficción, y las amistades con las que se codeaba Clarke en aquella época ayudaron en buena medida a hacerla realidad. En concreto, la que tenía con un ingeniero de los Laboratorios Bell llamado John R. Pierce.

A pesar de sus numerosas contribuciones al mundo de la electrónica —la palabra «transistor» se la debemos a él—, de las telecomunicaciones y de la música por ordenador, el nombre de John R. Pierce no es todo lo conocido que podría ser. También era escritor de ciencia ficción, y formaba parte del entorno de la Edad de Oro —1938-1946 aproximadamente—. De hecho, no era raro verlo en tertulias televisivas en las que su compañero de mesa podía perfectamente ser Isaac Asimov o cualquier otro autor más reconocido. Bien es verdad que Pierce no alcanzó el Olimpo al que sí llegaron algunos de sus amigos, pero  su pluma era habitual en Astounding Science Fiction, Science Wonder Stories e incluso Scientific American, unas veces publicando ficción, otras breves artículos técnicos y divulgativos. En muchas ocasiones lo hacía bajo el seudónimo J. J. Coupling.

Pierce no había leído el artículo de Clarke cuando, el 14 de octubre de 1954, dio una conferencia en en Instituto de Radioingeniería de Princeton hablando de la posibilidad de poner en órbita satélites de comunicaciones. La conferencia se publicaría al año siguiente bajo el título de «Orbital radio relays» en el Journal of Jet Propulsion, la revista de la American Rocket Society, y, si bien Clarke iba muy bien encaminado, su idea todavía estaba muy adelantada a la época. Pierce la aterrizó y la planteó como algo no solo realista, sino posible. El primero hablaba de estaciones espaciales con tripulación, laboratorios, diversos tipos de habitáculos… el segundo, de satélites tal y como los entendemos hoy. Además, el ingeniero de los Bell Labs no se limitó a plantear el concepto, sino que realizó los cálculos para llevarlo a cabo de forma detallada… y vaya si lo hizo.

El Proyecto Echo, que empezó en 1960, fue el primer intento de crear un repetidor pasivo de señal en el espacio. En él colaboraron la NASA y los Laboratorios Bell, que contaron con Pierce como promotor y coordinador. No tenía una gran complejidad técnica, consistía simplemente en un enorme globo de plástico metalizado —de unos 30 metros de diámetro el primero que se envió y 40 metros el segundo— que actuaba como un espejo para las ondas de radio. No amplificaba ni procesaba ninguna señal, pero sirvió para demostrar que las comunicaciones vía satélite eran posibles y, en un giro inesperado de los acontecimientos, para que años después Arno Penzias y Robert Wilson descubrieran el fondo cósmico de microondas.

Hagamos aquí un inciso —¡alerta crossover!— , y es que la famosa antena con forma de cuerno de los Laboratorios Bell que revolucionaría el curso de la cosmología, se construyó para el Proyecto Echo. Su diseño permitía detectar señales de microondas extremadamente débiles, justo como las que reflejaba el globo… o nuestro universo.

Los satélites Echo no eran geoestacionarios, pero cumplieron su objetivo, y pronto llegó su sucesor, también de la mano de la NASA y los Laboratorios Bell: Telstar 1, un repetidor activo capaz de recibir, aplificar y retransmitir señales. Fue el primer satélite de comunicaciones comercial, se lanzó en julio de 1962, y permitió realizar las primeras retransmisiones televisivas entre Estados Unidos y Europa, además de llamadas telefónicas e incluso envío de datos. Fue un éxito, y hubiera funcionado durante más de los siete meses que lo hizo si a algún iluminado no se le hubiera ocurrido hacer una prueba nuclear a gran altitud que dejó un rastro de radiación alrededor de nuestro planeta y le acabó friendo la electrónica.

Telstar 1, no obstante, tampoco era geoestacionario, para eso habría que esperar a 1964 y a Syncom 3 —Syncom 2 era geosincrónico, pero no geoestacionario—. Aun así, de nuevo, una idea que surgió en el ámbito de la ciencia ficción se fue materializando a medida que el desarrollo tecnológico lo fue permitiendo.

Arthur C. Clarke y John R. Pierce no tuvieron nunca problema en compartir el mérito por una misma idea, y así lo declararon en numerosas ocasiones. Fue una relación que le dio muchísimas alegrías a la ciencia ficción, ya que Pierce era una fuente de información tecnológica puntera de primera mano para Clarke —y otros autores de la época—. En este caso concreto, es fácil ver si fue antes el huevo o la gallina —la ciencia ficción o la ciencia—, pero otras no es tan sencillo, y eso es lo divertido.

Bibliografía

Clarke, A. C. (1999 [1945]). Extraterrestrial relays. En I. T. Macauley (Ed.), Greetings, carbon-based bipeds!: A vision of the 20th century as it happened (pp. 19-25). Voyager.

Noll, A. M. (2018, April 25). First-hand: Bell Labs and 2001: A space odyssey. Engineering and Technology History Wiki.

Penzias, A. A. (2005, junio). Arno Penzias: Biographical. NobelPrize.org.

Pierce, J. R. (1997). Looking back. The Bent of Tau Beta Pi, 88(2), 11–12.

Pierce, J. R. (1955). Orbital radio relays. Journal of Jet Propulsion, 25(4), 153–157. doi: 10.2514/8.6641

Whalen, D. J. (2010, November 30). Communications satellites: Making the global village possible. NASA.

Wright, P. (2002, April 9). John Pierce. The Guardian.

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo Los satélites de Arthur C. Clarke y John R. Pierce se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El Tangram es seguramente el rompecabezas geométrico más popular y conocido, entre otros motivos por su sencillez y su enorme versatilidad. Es un rompecabezas de origen chino, aunque de antigüedad desconocida (véase más sobre su historia en la entrada Tangram), formado por 7 piezas poligonales –5 triángulos rectángulos isósceles (de tres tamaños distintos, dos de tamaño pequeño forman uno mediano y dos de estos uno grande), 1 cuadrado (que es igual a la unión de dos triángulos rectángulos pequeños) y 1 paralelogramo de tipo romboide (que también se puede obtener como unión de dos triángulos rectángulos pequeños).

Con las siete piezas del Tangram se puede formar la figura básica, que es un cuadrado, o una enorme familia de figuras, tanto figurativas (animales, personas, objetos, construcciones, números, letras, etc), como geométricas (figuras poligonales convexas (sobre las figuras convexas realizables con el Tangram véase la entrada Un teorema sobre el Tangram), etc), además de poder ser utilizado de forma didáctica para aprender matemáticas (teorema de Pitágoras, áreas, ángulos, etc).

La cantidad de figuras es de tal calibre que solo en gatitos podemos realizar por lo menos 50 patrones distintos, como vemos en la siguiente imagen.

El tangram en el arte contemporáneo

Un rompecabezas tan versátil y popular ha calado en el mundo del arte y la cultura. Se puede encontrar en la literatura, el cómic, el diseño, la arquitectura, el teatro, la danza o la poesía, además de en las artes plásticas. En la entrada del Cuaderno de Cultura Científica titulada El arte contemporáneo que mira al Tangram, así como en las otras dos entradas mencionadas, ya se mostraron algunos artistas que utilizaban el Tangram en sus obras de arte.

Un campo en el que el rompecabezas ha tenido un gran protagonismo ha sido en el mundo del grabado. Como ya se comentaba en la entrada El arte contemporáneo que mira al Tangram, el artista madrileño Javier Abad Alonso, co-fundador del estudio de grabado y galería Arco Tijera, hizo uso de este objeto geométrico en su magnífica y premiada serie de fotolitografías Supremus, El cráneo del hombre también es el cosmos (2019), que toman como punto de partida la controvertida pintura Cuadrado negro (1915-30), del artista supremacista ruso Kazimir Malevich (1879-1935), pero deconstruyendo el cuadrado a través del Tangram y sustituyendo el negro por paisajes extraídos de un observatorio astronómico.

Otro de los artistas que se han inspirado en el Tangram para realizar algunas de sus series de grabados es el artista multidisciplinar italiano Francesco Moretti, cuyo arte se inscribe dentro de la abstracción geométrica. En el año 2018 realizó una serie de linograbados con 7 colores que llevaba el título de Tangram game. Estas obras son algunas de las configuraciones conocidas del Tangram (hombre cayendo, avión, pez, cisne, caballo, gato, flecha o conejo). Cada pieza del Tangram tiene un diseño geométrico diferente. Además, en cada grabado todas las piezas son del mismo color o cada una tiene un color distinto.

Otra serie de grabados, de las varias que tiene, que me gusta mucho es Closed forms (formas cerradas), formada por algunas de las 13 configuraciones convexas que existen para este rompecabezas geométrico (véase la entrada Un teorema sobre el Tangram). Además, en cada figura incluye líneas paralelas con la forma de la misma figura, que nos recuerdan a algunas de las obras del artista abstracto y minimalista norteamericano Frank Stella (véase la entrada Frank Stella, la forma del lienzo).

Tangram neo-expresionista

Hay una serie de grabados muy diferentes a los anteriores, del artista neo-expresionista estadounidense Donald Baechler (1956–2022), que también se inspiran en este juego geométrico. El neo-expresionismo surge, a finales de la década de 1970, como reacción contra el minimalismo y el arte conceptual, inspirándose en el expresionismo. Buscan volver a la figuración, sin olvidar del todo la abstracción, a la pintura como principal forma de expresión artística, realizando obras de gran formato y utilizando la técnica de grandes pinceladas gestuales aplicadas violentamente sobre la tela, con la idea de expresar mediante ellas las emociones del artista. Entre las influencias de este movimiento están el Art Brut (arte marginal), los dibujos infantiles, los cómics antiguos o los graffitis. En particular, estos elementos son muy importantes para Donald Baechler, como puede apreciarse en su arte, en particular, las referencias a los dibujos y juegos infantiles, como el tangram.

Baechler incluyó la representación de figuras realizadas con el Tangram en algunos de sus grabados neo-expresionistas, como la serie de grabados Tangram (1989-1990), que entre otras colecciones está en el MOMA (Museo de Arte Moderno de Nueva York). La carpeta está formada por 8 grabados realizados con una técnica mixta, una sofisticada combinación de aguatinta, aguafuerte y punta seca de tamaño pequeño (placa de 27,7 x 21,5 cm, dentro de una hoja de 66,5 x 48,3 cm).

Un grabado a destacar es el siguiente, Sin título (1992), perteneciente al cuaderno The Frozen Leoprad I / El leopardo helado I, que fue un proyecto artístico de la galería alemana Galerie Klüser (Munich), que consistía en una serie de grabados de los artistas, principalmente, neo-expresionistas, Donald Baechler, Georg Baselitz, A.R. Penck, Enzo Cucchi, Mimmo Paladino y Alex Katz. En este grabado (aguatinta) aparecen juegos infantiles como la pelota, los cubos de colores o un barco de madera, además de varias figuras, distintas, de gatos realizados con las piezas del Tangram.

Ya que estamos con el artista neo-expresionista Donald Baechler, incluiremos otra obra suya, no relacionada con el Tangram, pero sí con la aritmética. Se trata de la obra Arithmetic Head / Cabeza aritmética (1993), realizada con las técnicas de la serigrafía y el collage, que está, entre otras colecciones, en el Whitney Museum of American Art (Nueva York).

Tangram como herramienta de creación artística

Al siguiente artista lo descubrí mientras preparaba la conferencia “Juegos, matemáticas y arte contemporáneo, una alianza creativa” para las XII JAEM (Jornadas de Aprendizaje y Enseñanza de las Matemáticas), organizadas por la FESPM – Federación Española de Sociedades de Profesores de Matemáticas, que han tenido lugar entre los días 1 y 4 de julio (de 2026) en Jaén. Se trata del ilustrador, escultor, pintor y artista gráfico checo Zdeněk Kučera (1935-2016), que estudió Matemáticas y Educación Artística en la Facultad de Pedagogía de la Universidad Palacký de Olomouc (República Checa). Su arte lo podemos enmarcar dentro de la abstracción geométrica, próximo al minimalismo y al arte concreto.

Kučera es uno de esos artistas cuyas obras de arte podían haber sido analizadas en mi libro Las matemáticas como herramienta de creación artística (Catarata-FESPM, 2023). En las siguientes imágenes, pertenecientes a una de sus exposiciones, Zdeněk Kučera – Úhel pohledu / Zdeněk Kučera – Punto de vista (Galería de Bellas Artes de Hodonín, República Checa, 2023), se pueden observar algunas piezas claramente relacionadas con elementos geométricos y topológicos.

Pero la obra que me ha cautivado de Kučera es la pintura Sin título – Tangram (1989, 105 x 105 cm), en la cual el artista es capaz de transmitirnos de forma sencilla y visual el proceso creativo de la obra. La pieza consta de un esquema básico, sin color, del Tangram cuadrado en la parte superior izquierda, transmitiendo, para que no haya ninguna duda, que esa es la herramienta que utiliza para crear las 15 imágenes geométricas bicolor (azul y rojo) que componen la pintura acrílica, junto al esquema básico. Como en muchas obras de arte concreto, el impacto visual de esas 15 imágenes llega al espectador a través de la forma y el color. Son cuadrados seccionados en dos regiones de dos colores intensos, azul y rojo, de manera que las regiones están determinadas por las piezas del Tangram. En cada una de las imágenes la colocación de las piezas del rompecabezas geométrico formando un cuadrado es diferente, así como la elección de qué piezas son rojas y cuales azules. El resultado es muy potente.

En otras pinturas, como Tangram I (1989, 150 x 105 cm), con las 7 piezas del rompecabezas geométrico el artista forma cuadrados con dos huecos vacíos (blanco en la obra), además, como en la obra anterior, algunas piezas del juego son rojas y otras azules.

Como se comenta esos cuatro diseños, así como los de otras obras de esta serie, pueden realizarse con las piezas del Tangram. Por ejemplo, hemos realizado en la siguiente imagen la figura de arriba a la derecha, para mostrar que no se ha manipulado la imagen, que surge directamente del Tangram.

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo Arte Tangram se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Desde hace una década, un grupo de biólogos y filósofos sostiene que el marco heredado de los años cuarenta se ha quedado corto. Conviene mirar el debate sobre la teoría de la evolución con calma: hay algo de necesidad real y algo de estrategia retórica.

Dos hermanos gemelos idénticos separados al nacer, criados por familias distintas, en casas distintas y a veces en culturas distintas, se reencuentran de adultos. Comparten el cien por cien de su genoma y casi nada más. Cuando los psicólogos los miden el resultado es que se parecen mucho, y se parecen justo donde nadie lo esperaba, en la personalidad, en las puntuaciones de inteligencia, en la propensión a ciertos trastornos. El estudio de Minnesota lleva desde los años ochenta acumulando casos así.

De ese hallazgo cuelga una pregunta más grande, y esa pregunta es la que agita hoy a la biología evolutiva. ¿Qué peso tienen los genes en lo que somos? Y, sobre todo, ¿sirve todavía la teoría con la que llevamos ochenta años contestando?

En 2014, la revista Nature publicó un cara a cara entre dos grupos de investigadores bajo un título que lo dice todo: «¿Necesita la teoría evolutiva un replanteamiento?». Un bando respondía que sí y proponía una Síntesis Evolutiva Extendida. El otro, con Douglas Futuyma y Gregory Wray a la cabeza, contestaba que no hacía falta. Ese desacuerdo sigue vivo y vale la pena recorrerlo de principio a fin.

La visión heredada

La teoría de la evolución que aún hoy se enseña en las aulas es, más o menos, la Síntesis Moderna, forjada entre los años treinta y cuarenta. Fundió la selección natural darwiniana con las matemáticas de la herencia que estaban desarrollando entonces los pioneros de la genética de poblaciones.

Sus pilares son tres. La herencia que importa para la evolución es la genética. La selección natural es el único motor del cambio adaptativo acumulativo. Y existe una barrera estricta entre las células que producen óvulos y espermatozoides y el resto del cuerpo, de modo que lo que le ocurre a un organismo durante su vida no pasa a sus hijos.

El gran ausente de aquel edificio fue el desarrollo embrionario, todo lo que sucede entre el huevo fecundado y el animal adulto. El organismo quedó reducido a un mero vehículo entre los genes y el ambiente, hasta el punto de que el biólogo Brian Goodwin pudo quejarse de que los genes habían desplazado a los organismos.

Lo que hemos aprendido desde entonces

El primer golpe llegó pronto. En 1968, Motoo Kimura propuso la teoría neutralista: buena parte de la variación molecular no la fija la selección, sino el azar. La selección seguía reinando en el terreno adaptativo, pero la imagen de que todo cambio genético respondía a una ventaja se vino abajo.

Después vinieron más invitados, y merece la pena presentarlos con un ejemplo cada uno.

La biología evolutiva del desarrollo, o evo-devo, mostró que unos pocos genes reguladores funcionan como interruptores maestros y encauzan las formas que un cuerpo puede llegar a tener. Son los que deciden dónde va una pata y dónde una antena.

La plasticidad fenotípica reveló que un mismo genoma puede producir cuerpos distintos según el entorno. Los renacuajos que crecen entre depredadores desarrollan colas más anchas y musculosas que sus hermanos criados en un estanque tranquilo.

La epigenética describió marcas químicas que apagan o encienden genes sin tocar la secuencia del ADN, y que a veces pasan de una generación a la siguiente.

Y la construcción de nicho recordó que los seres vivos no solo se adaptan al entorno: también lo transforman. El castor que levanta una presa no hereda a sus crías únicamente sus genes, sino también el estanque.

Cada uno de estos fenómenos es real. La discusión no es si existen, sino si obligan a rehacer la arquitectura de la teoría o solo a ampliar el catálogo de mecanismos.

Dónde está hoy la discusión

Aquí conviene deshacer un malentendido. La Síntesis Extendida no es un consenso que haya destronado a la teoría clásica. Es un programa de investigación activo, con aportaciones desiguales según el campo. Sus propios defensores, como Kevin Laland y sus colegas, admiten en su artículo programático que se trata de una propuesta abierta.

Desde la biología más ortodoxa, autores como Futuyma replican que los fenómenos invocados son reales, pero acomodables dentro del marco neodarwinista. El filósofo John Welch ha argumentado que las pretensiones de cambio de paradigma están sobredimensionadas. El campo está en disputa, no en relevo.

La crítica desarrollista

El frente más radical es filosófico. Susan Oyama, con su teoría de los sistemas de desarrollo, niega que los genes contengan un plan preformado del organismo. Toda forma, sostiene, emerge de la interacción entre recursos heterogéneos: genes, células, ambiente, conducta. Es la tesis de la paridad causal, según la cual ningún factor tiene prioridad sobre los demás.

La evidencia que esgrimen estos críticos es, sin embargo, limitada. La herencia epigenética entre generaciones está documentada, sobre todo en plantas. En mamíferos, las células que forman óvulos y espermatozoides borran casi todas esas marcas en cada ciclo, lo que hace muy improbable una transmisión estable más allá de dos o tres generaciones. Y la construcción de nicho ya la había descrito Richard Lewontin en los años setenta sin abandonar el marco clásico.

El núcleo de la cuestión

Volvamos a los gemelos, porque ahí es donde la versión fuerte del desarrollismo se queda sin explicación.

Conviene primero aclarar una palabra que se malinterpreta a diario. La heredabilidad de un rasgo no mide cuánto de ese rasgo viene de los padres. Mide qué proporción de las diferencias entre los individuos de una población se corresponde con diferencias genéticas, en ese momento y en ese entorno. Es un dato sobre grupos, no una sentencia sobre nadie en particular.

Con esa cautela, el resultado es firme. Si todos los factores del desarrollo pesaran por igual, dos gemelos idénticos criados aparte deberían parecerse poco. Ocurre lo contrario. Y en otras especies, los individuos con genoma idéntico resultan ser muy semejantes. Si Oyama tuviera razón en su versión radical, esas coincidencias serían un misterio.

No se trata de negar que el entorno importe, porque importa, y mucho. Se trata de reconocer que entre todos los factores medibles el genético es el que más pesa de forma sistemática. La asimetría es empírica, no un dogma metafísico.

Una conclusión con dos mapas

La Síntesis Extendida ha ensanchado la biología evolutiva en regiones donde la teoría clásica estaba ciega, y ese es un mérito que nadie debería negarle. Pero ampliar no es lo mismo que sustituir, y el entusiasmo confunde a veces las dos cosas.

La lección de fondo es metodológica. La crítica conceptual de Oyama o de Griffiths es necesaria y afilada, pero opera como filosofía, no como teoría empírica rival con predicciones contrastables. La genética cuantitativa, en cambio, acumula resultados replicables desde hace décadas. Confundir un marco filosófico crítico con una alternativa científica establecida es el error más común de este debate.

En ciencia el mapa conceptual importa, pero la capacidad de explicar los datos importa mucho más.

Sobre el autor: Pablo Rodríguez Palenzuela es Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad Politécnica de Madrid.

El artículo ¿Necesitamos una nueva teoría de la evolución, o solo mejores metáforas? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Cada día caen a nuestro planeta grandes cantidades de materia desde el espacio. Lejos de ser una exageración, algunas estimaciones recientes sugieren cantidades que superan las 20 toneladas diarias, tal como aportan Hervig et al. (2022), aunque existen otros modelos que incluso calculan que podrían caer cifras superiores a las 100 toneladas al día.

Eso sí, no vayamos a pensar que la mayor parte de esta materia cae como grandes meteoritos que rompen tejados, abollan coches o extinguen dinosaurios. En absoluto. La mayoría lo hace en forma de partículas de polvo constituidas por granos microscópicos —aunque algunos pueden ser más grandes, del tamaño de granos de arena— que proceden principalmente de asteroides y cometas que van perdiendo masa en su viaje alrededor del Sol, hasta que un día nuestro planeta las “barre”, como si fuésemos una escoba interplanetaria.

A estos pequeños fragmentos que caen sobre nuestro planeta los conocemos como micrometeoritos: minúsculas partículas de entre diez micras y dos milímetros de diámetro. En cuanto a la proporción de masa total que llega todos los días a la Tierra, estos dominan por abrumadora mayoría. Buena parte de estas partículas se origina en el cinturón de asteroides que se encuentra entre Marte y Júpiter, donde las colisiones —el principal fenómeno, pero no el único— producen fragmentos que van cayendo lentamente en una trayectoria espiral hacia el Sol, como cuando se nos cae un vaso al suelo y se rompe en mil pedazos.

Algunos de estos micrometeoritos se funden durante la entrada en la atmósfera terrestre, formando una especie de perlas de vidrio conocidas como esférulas, cuya composición nos puede ayudar a rastrear de dónde proceden. Precisamente aquí es donde está el quid de lo que os quería contar hoy: un nuevo estudio publicado por Van Ginneken et al. (2026) sugiere que una parte nada despreciable de este polvo que cae a nuestro planeta cada día procede de un tipo de asteroide que no tenemos identificado —de momento— en las colecciones de meteoritos.

Sin embargo, el estudio de estas esférulas supone un verdadero reto para la ciencia. Imaginemos que estas partículas se han calentado tanto al entrar en la atmósfera que su estructura mineral original puede haber desaparecido casi por completo; durante este tránsito se convierten en pequeñas gotas redondeadas, ricas en vidrio y minerales recién cristalizados, lo que provoca que la mayoría de las pistas que podrían ayudarnos a encontrar su origen hayan sido borradas.

El origen de la mayoría de las esférulas puede, en términos generales, trazarse hasta los grandes grupos de meteoritos, especialmente los condritos, que son meteoritos rocosos muy primitivos y que todavía preservan información de los albores de nuestro sistema solar.

Una de las pistas más interesantes que nos puede ayudar a averiguar el origen de estas partículas proviene de los isótopos de oxígeno. No todos los átomos de este elemento son iguales, ya que pueden contener distinto número de neutrones, dando lugar al oxígeno-16, oxígeno-17 y oxígeno-18. Dado que los distintos cuerpos del sistema solar tienen diferentes proporciones de estos isótopos, esto nos sirve como una especie de “test de paternidad” para las partículas. Un diez por ciento de las esférulas muestran una composición isotópica inusual: son pobres en oxígeno-16 en comparación con los grupos de meteoritos conocidos. A estas partículas misteriosas se las conoce como el “Grupo 4”.

Esta nueva investigación se centra en un subgrupo muy concreto de micrometeoritos. Los investigadores estudiaron diez esférulas de las colecciones antárticas y de una colección de micrometeoritos urbanos de Budel, una ciudad situada en los Países Bajos. En el microscopio, estas minúsculas esferas muestran una textura muy específica: los cristales de olivino están agrupados y parecen haberse acumulado hacia un lado de la esférula cuando aún estaba fundida, mientras viajaba todavía a través de la atmósfera. Los investigadores han denominado a estas partículas… redoble de tambores… esférulas cósmicas de acumulado de olivino ricas en azufre o SCumPo (por sus siglas en inglés).

No es necesario que recuerden el nombre de las partículas —que a su vez es un derivado de otro— y que por su longitud parece más cerca del chascarrillo que de otra cosa, pero sí quédense con que son muy interesantes a nivel científico. De hecho, su mineralogía no es la que los científicos esperarían encontrar en esférulas normales. Contienen cristales de olivino que están empobrecidos en níquel. Además, a veces contienen pequeñas gotitas de hierro, azufre y níquel. El vidrio que las forma está especialmente enriquecido en azufre y, lo que es quizás más importante, carecen casi por completo de magnetita, un óxido de hierro que habitualmente se forma cuando las esférulas se funden en la atmósfera superior en presencia de oxígeno.

Precisamente, la ausencia de magnetita es una de las pistas fundamentales de esta historia. Durante la entrada atmosférica, una partícula de polvo fundida queda expuesta al oxígeno y, normalmente, el hierro del fundido se oxida dando lugar a la magnetita. Sin embargo, en las partículas de SCumPo, algo parece haber creado unas condiciones inusualmente reductoras, protegiendo de la oxidación a los átomos de hierro presentes en la esférula.

¿Qué podría haber ayudado a evitar la oxidación? Probablemente el azufre y el carbono que ya contenía la partícula. Cuando comenzaba a calentarse durante su entrada en la atmósfera, el azufre (y quizás el carbono) podría haber reaccionado con el oxígeno atmosférico, consumiéndolo antes de que reaccionara con el hierro. Como resultado, quedaba un «planeta en miniatura» donde el hierro se mantenía más reducido, el azufre seguía siendo muy abundante y apenas se formaba magnetita.

Estos datos ya nos dicen algo muy interesante sobre el material original: el cuerpo progenitor de los granos de polvo probablemente no fue ninguno de los fragmentos de un asteroide o familia de asteroides conocidos. Más bien debió de ser un cuerpo rico en sulfuros, compuesto por materiales ricos en carbono y con una geoquímica algo inusual. Tienen cierto parecido a un grupo de meteoritos que se denomina condritas CY, pero no son lo suficientemente similares como para poder afirmar que proceden de ellos.

Los datos de los isótopos de oxígeno nos dan otro fragmento de esta historia. La mayoría de las medidas tomadas a partir de estas esférulas las sitúan en el Grupo 4, lo que quiere decir que son pobres en oxígeno-16 y, por lo tanto, no se parecen a ningún grupo de meteoritos conocidos. No obstante, algunas zonas dentro de las propias esférulas son más ricas en oxígeno-16, aproximándose más a lo que se esperaría si procediesen de condritos carbonáceos, cuerpos primitivos de nuestro sistema solar. Esto sugiere que los granos de polvo originales podrían ser en realidad materiales compuestos, ya que no son uniformes a nivel químico… como una especie de puzle cósmico formado por trocitos de distinta procedencia.

Para explicarlo mejor: los cristales de olivino que sobrevivieron a las altas temperaturas durante la entrada atmosférica podrían ser granos relictos, es decir, fragmentos de materiales más antiguos. La matriz que los rodea, más rica en elementos volátiles y materiales alterados, se fundió y se convirtió en el cuerpo vítreo de la esférula. Curiosamente, estos granos originales no se transformaron lo suficiente como para borrar las evidencias de que su historia probablemente fue mucho más compleja.

La propia textura de las esférulas también reveló algo inesperado sobre su viaje: para que los cristales de olivino acaben acumulándose en uno de los lados de la esférula fundida, la partícula debió sufrir una fuerte deceleración durante la entrada en la atmósfera. Los investigadores modelaron este proceso para averiguar a qué velocidad debían haber entrado para que los cristales se acomodaran así, obteniendo velocidades muy altas, de entre 14 y 17 km/s.

Lo de la velocidad no es solo una curiosidad, sino que es importante de cara a comprender la dinámica orbital del cuerpo del que procedían. El polvo de los asteroides del cinturón principal a veces llega a nuestro planeta con órbitas de baja excentricidad —o poco elípticas, si lo prefieren—. En cambio, estas esférulas necesitan órbitas mucho más excéntricas que les permitan alcanzar una velocidad similar a las simuladas en su encuentro con la Tierra. Por tanto, quizás requirieron de un asteroide primitivo —tal vez un condrito carbonáceo y parecido a los de tipo CY— migrando hacia una órbita que se cruzara con la de nuestro planeta.

De hecho, en el estudio se preguntan si el responsable de estas esférulas podría ser el asteroide Faetón, el causante de la lluvia de estrellas de las Gemínidas y posiblemente un condrito CY. Sin embargo, el polvo de Faetón entra en la atmósfera a velocidades de en torno a los 35 km/s, lo cual es demasiado rápido para que estas delicadas partículas del tamaño de granos de polvo puedan sobrevivir preservando sus minerales relictos y sus anomalías isotópicas. Así que Faetón —muy probablemente— no sea el origen de estas, lo que implica que el cuerpo que las soltó debería estar aún ahí afuera.

Esta es, a mi juicio, una de las implicaciones más importantes del estudio: las colecciones de meteoritos no son necesariamente un catálogo completo de los materiales que existen en el sistema solar. Están sesgadas hacia cuerpos grandes y lo suficientemente resistentes como para sobrevivir a la reentrada atmosférica y llegar hasta el suelo. Es muy posible que los micrometeoritos estén muestreando una población de cuerpos diferente a la de los meteoritos más grandes. Las partículas SCumPo podrían, a su vez, representar la existencia de un asteroide primitivo y rico en sulfuros del que todavía no tenemos ninguna muestra en forma de meteorito.

Para la geología planetaria es un descubrimiento de gran calibre. A la vista de estos resultados, el estudio de estas esférulas podría abrirnos la ventana hacia otro tipo de meteoritos que hasta ahora desconocíamos y de los que no tenemos muestras. Con ello, se abre otro nuevo interrogante… ¿de dónde salieron estas esférulas? ¿Seremos capaces de encontrar el cuerpo del que proceden si es que acaso todavía existe?

No tenemos respuesta para estas preguntas, pero una vez más, un estudio nos demuestra que nuestro sistema solar es un lugar mucho más diverso de lo que imaginamos, esperando a ser descubierto aunque sea en forma de diminutas muestras “gratuitas” como las que cada día caen en nuestro planeta.

Referencias:

Matthias Van Ginneken et al. (2026) ¹⁶O poor cosmic spherules from near-Earth CY chondrite asteroids Sci. Adv. doi: 10.1126/sciadv.aed6340

Hervig, M., Malaspina, D., Sterken, V., Wilson, L., Hunziker, S., & Bailey, S. (2022) Decadal and Annual Variations in Meteoric Flux From Ulysses, Wind, and SOFIE Observations. Journal of Geophysical Research: Space Physics doi: 10.1029/2022ja030749

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo El asteroide que encontramos oculto en unos granos de polvo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

¿Puede existir un color que nunca nadie haya visto? Esta es la verdad sobre el «olo», contada por Cochi Lillo. Un color que existe sí, pero que podemos llamar imaginario.

Conchi Lillo Delgado es profesora titular en el Departamento de Biología Celular y Patología de la Universidad de Salamanca e investigadora del Instituto de Nuerociencias de Castilla y León. Es asimismo investigadora principal del grupo ‘Trastornos degenerativos del sistema visual’. Dilvulgadora científica, es autora del libro ¡Abre los ojos!

Edición realizada por César Tomé López

El artículo Lo nunca visto se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Los azúcares son biomoléculas esenciales para la vida: forman parte de la estructura de los ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN, y participan en procesos metabólicos fundamentales. Sin embargo, una de las grandes preguntas sobre el origen de la vida es cómo se formaron los primeros azúcares en la Tierra primitiva, ya que los experimentos de laboratorio muestran que no se generan fácilmente en condiciones prebióticas. La detección de eritrulosa en el medio interestelar aporta una nueva pieza a este rompecabezas: algunos de estos compuestos pudieron formarse previamente en el espacio y llegar después a la Tierra incorporados en meteoritos, cometas o asteroides.

El trabajo ha sido liderado por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) y ha contado con la participación de un amplio equipo internacional. Por parte de la EHU han participado Emilio J. Cocinero y Aran Insausti, investigadores del Departamento de Química Física de la Facultad de Ciencia y Tecnología y del Instituto Biofisika (CSIC, EHU).

La aportación del equipo de la EHU se ha centrado en la espectroscopía rotacional en fase gas, una técnica imprescindible para identificar moléculas en el espacio. Antes de buscar una molécula en una nube interestelar, es necesario conocer en el laboratorio su espectro puro: un conjunto de señales único para cada compuesto, que funciona como una huella dactilar molecular. Esa referencia permite buscar después la misma molécula en los espectros obtenidos por los radiotelescopios, donde aparecen mezcladas las señales de muchas especies químicas presentes en el medio interestelar.

En el caso de los azúcares, obtener esa huella espectroscópica ha sido durante años un reto experimental especialmente complejo. Son moléculas térmicamente frágiles y muy higroscópicas, lo que dificulta su manipulación y su vaporización mediante métodos convencionales. El equipo de la EHU ha contribuido al desarrollo y aplicación de estrategias basadas en vaporización láser ultrarrápida que han permitido superar esa limitación y caracterizar en fase gas azúcares como la ribosa, la 2-desoxirribosa y la eritrulosa. Estos datos de laboratorio han abierto la puerta a buscarlos de forma sensible en el medio interestelar.

“En este tipo de detecciones, el trabajo de laboratorio es esencial. Primero hay que medir la molécula aislada y conocer con precisión sus señales características; solo después se pueden buscar esas señales en los datos astronómicos, donde aparecen mezcladas las huellas de muchas moléculas distintas”, explica Emilio J. Cocinero.

La detección se ha realizado mediante observaciones ultrasensibles y de banda ancha obtenidas con el radiotelescopio de 40 metros del Observatorio de Yebes, en Guadalajara, y el radiotelescopio de 30 metros del Instituto de Radioastronomía Milimétrica, IRAM, en Pico Veleta, Granada. En total, el equipo identificó 12 conjuntos de señales compatibles con el espectro de la eritrulosa. En palabras de Izaskun Jimenez-Serra, primera autora del trabajo: “Este resultado fue inesperado, puesto que la idea más aceptada en astroquímica es que las moléculas interestelares crecen en tamaño por la adición consecutiva de átomos de carbono. Por ello, teníamos que continuar investigando.”

“La eritrulosa pertenece a la familia de los monosacáridos, o azúcares simples, y es la única cetosa de cuatro átomos de carbono. Su detección supone un avance relevante para la astroquímica y la astrobiología, ya que hasta ahora no se había identificado ningún azúcar en el medio interestelar. Además, se trata de una molécula quiral, es decir, puede existir en dos formas que son imágenes especulares entre sí, como la mano izquierda y la derecha. La quiralidad es una propiedad central en muchas biomoléculas, y la eritrulosa es solo la segunda molécula quiral detectada hasta ahora en el medio interestelar”, explica Aran Insausti.

Uno de los resultados más llamativos del estudio es que la eritrulosa aparece como una molécula más abundante que otros azúcares más simples, de tres átomos de carbono, que no han sido detectados en la misma región. En concreto, el análisis astronómico muestra que la eritrulosa es al menos ocho veces más abundante que esos azúcares más pequeños. Este resultado es inesperado y sugiere que algunos procesos químicos del medio interestelar pueden favorecer la formación de moléculas más complejas de lo que se pensaba.

El equipo investigador también ha estudiado cómo podría formarse esta molécula en el espacio. Los resultados indican que la eritrulosa puede generarse de manera eficiente en hielos interestelares, sobre la superficie de granos de polvo, a partir de moléculas más sencillas como alcoholes y aldehídos de dos átomos de carbono. Esto refuerza la idea de que el medio interestelar no es solo un lugar donde se encuentran moléculas orgánicas, sino también un entorno capaz de construir compuestos cada vez más complejos antes de la formación de planetas.

A partir de la cantidad de eritrulosa medida en la nube G+0.693−0.027, el estudio estima que entre 0,5 y 50 millones de toneladas de este azúcar podrían haber alcanzado la superficie de la Tierra durante el periodo de bombardeo masivo tardío, hace entre 4.100 y 3.800 millones de años. Aunque esta estimación debe interpretarse con cautela, refuerza la posibilidad de que el medio interestelar actuara como una fuente de moléculas orgánicas de interés prebiótico.

“Lo más relevante no es solo haber detectado un azúcar en el espacio, sino demostrar que moléculas de este tipo pueden formarse en condiciones interestelares. Esto amplía el escenario en el que pensamos el origen molecular de la vida: parte de la química necesaria pudo empezar mucho antes de la formación de planetas como la Tierra”, señala Cocinero.

La detección de eritrulosa abre nuevas líneas de investigación sobre la formación de moléculas prebióticas en el universo y sobre cómo estos compuestos pudieron incorporarse a planetas jóvenes como la Tierra primitiva.

Referencia:

Jiménez-Serra, I., García de la Concepción, J., Cuppen, H.M. et al. (2026) Detection of a four-carbon sugar in interstellar space. Nat Astron  doi: 10.1038/s41550-026-02905-7

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo Eritrulosa, primer azúcar identificado en el medio interestelar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

La semana pasada nos dejó una de las voces más icónicas del rock, la grandísima Gaynor Hopkins, más conocida como Bonnie Tyler. Cuando pienso en ella, me viene a la memoria el curioso videoclip de “Holding Out for a Hero”, donde la dama rubia de voz rasgada aguantaba el tipo de pie junto a uno de los acantilados del Gran Cañón del Colorado. Ese icónico momento, para mí, se convertía en una pequeña clase de geología, porque este enorme tajo en el terreno recoge gran parte de la historia de Norteamérica, casi de manera continua.

El Gran Cañón es una enorme zanja de paredes casi verticales excavada por el río Colorado en una meseta de Arizona, en Estados Unidos. El corte tiene una anchura que oscila entre unos 150m y casi 30km y sigue el sinuoso curso del río Colorado por una longitud de más de 440km a lo largo de gran parte del estado de Arizona. Pero lo más espectacular de este cañón es la altura de sus paredes, que alcanzan los 1800 m en su zona más profunda, dejando a la vista miles de capas de rocas rojizas, con algunas de tonos grisáceos, apiladas unas encima de las otras.

Ahora vamos a armarnos de valor, como hizo Bonnie Tyler, y empecemos nuestro descenso desde la parte más alta del acantilado hasta el curso del río Colorado, revelando la historia geológica de este lugar. Pero haremos el viaje al revés de como os he acostumbrado en otras ocasiones, porque iremos desde los materiales más modernos hacia los más antiguos. Y, para hacerle también un pequeño homenaje al Tour de Francia, que se está disputando estos días, desarrollaremos nuestro camino en varias etapas, con descansos incluidos.

La primera etapa de este viaje es la típica larga y rompe piernas, ya que comienza con unas rocas formadas hace unos 230 millones de años, durante el Periodo Triásico, y culmina con materiales depositados hace unos 310 millones de años, en el Periodo Carbonífero. En esos momentos, toda esta zona era un ambiente litoral, donde el nivel del mar subía y bajaba continuamente, por lo que se alternan materiales depositados en medio marino con rocas formadas en extensas playas. Y esto nos lo chivan los fósiles que aparecen en estas rocas, ya que en algunos niveles encontramos corales o gasterópodos marinos, mientras que en otros descubrimos restos de plantas y huellas de animales continentales.

Si seguimos bajando por el cañón, disputaremos la segunda etapa de nuestro viaje, mucho más tranquila y sosegada. Aquí nos encontramos con unas rocas formadas entre hace 310 y unos 395 millones de años, lo que corresponde a parte de los Periodos Carbonífero y Devónico. En estos materiales aparecen fósiles de organismos marinos, como peces y trilobites, que nos informan que en este momento se instauró en esta zona un mar poco profundo y de aguas tropicales.

Nos encontramos ahora con la primera jornada de descanso en este viaje en el tiempo, ya que han desaparecido más de 100 millones de años de depósito que no nos permiten conocer la historia completa de este lugar.

Continuando con el descenso, la tercera etapa nos llevará a descubrir unas rocas formadas hace entre 500 y 570 millones de años, lo que abarca el Periodo Cámbrico y el final de la Era Neoproterozoica, cuando otro mar poco profundo en el que vivían organismos como los trilobites cubría este lugar.

Aparece entonces la segunda jornada de descanso, pero esta es bastante más particular. No sólo porque hayan desaparecido más de 450 millones de años de historia de este lugar, sino también por lo que nos encontramos debajo. Y es que, en la cuarta etapa de nuestro viaje, a la que podemos llamar “etapa reina”, aparecen unas rocas formadas hace unos 1000 millones de años, a finales de la Era Mesoproterozoica, en un ambiente litoral colonizado por bacterias fotosintéticas que formaban unas estructuras rocosas llamadas estromatolitos. Pero lo realmente llamativo de estos materiales es que las capas de rocas están inclinadas y chocan directamente contra las capas horizontales más modernas que tienen por encima.

A esta estructura geológica donde las capas de rocas inferiores están inclinadas y las que se sitúan por encima están horizontales, por lo que su contacto forma un ángulo, y, además, han desaparecido varios millones de años de depósito en el límite entre ambos bloques de materiales se la denomina discordancia angular. Y la que aparece en el Cañón del Colorado es tan llamativa e importante que se la conoce como la Gran Discordancia.

Tras una nueva jornada de descanso en la que nos faltan unos 700 millones de años de esta historia, alcanzamos la última etapa de nuestro viaje. En la base del Gran Cañón encontramos unas rocas metamórficas (esquistos) e ígneas (granitos) formadas hace entre 1700 y 2000 millones de años, durante la Era Paleoproterozoica. Esto quiere decir que, en ese descenso de unos 90km a lo largo de los acantilados de Gran Cañón, hemos sido testigos de casi 1800 millones de años de la historia de Norteamérica, aunque nos falten algunas páginas de este fabuloso libro de Geología.

Pero esta aventura no termina aquí, ya que nos falta conocer cómo y cuándo se generó este enorme cañón. Como siempre, el pistoletazo de salida es culpa de la tectónica, ya que, hace unos 60 millones de años, un choque de placas produjo el ascenso de toda esta zona, que se convirtió en una planicie elevada. El escenario perfecto para que el río Colorado, con paciencia y tesón, lleve 6 millones de años excavando las rocas y arrastrando toneladas de materiales en su camino hacia su desembocadura en el Golfo de California.

Sin duda, cuando Bonnie clamaba por un héroe salvador junto al Gran Cañón del Colorado, la escena era realmente épica. Pero no creo que la maravillosa cantante supiese que la verdadera epopeya se encontraba a su espalda. Ahora, ella también formará parte de la historia de ese emblemático lugar por los próximos millones de años.

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

El artículo Un héroe geológico inesperado se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El contador de arena o Arenario es el título de un tratado de Arquímedes (ca. 287 a. C.- ca. 212 a. C.) escrito alrededor de 216 a. C. y dedicado a su benefactor, Gelón II de Siracusa.

En este escrito, el científico griego pretendía determinar la cantidad de granos de arena necesarios para llenar el universo.

La tarea no era sencilla, ya que Arquímedes tuvo que estimar el tamaño del universo según el modelo de la época e idear una manera de hablar de números extremadamente grandes…

Nombrando números grandes

Como hemos comentado, Arquímedes tuvo que idear un método para nombrar números grandes. El sistema numérico de ese momento podía expresar números hasta una miríada (diez mil, 10⁴). Así, usando esta misma palabra, se puede extender inmediatamente esta nomenclatura para nombrar todos los números hasta una miríada de miríadas (es decir, cien millones,10⁸). Arquímedes denominó a los números hasta 10⁸ (sin incluirlo) números primeros del primer periodo.

El científico consideraba a cien millones, 10⁸, la unidad de los números segundos del primer periodo. Los múltiplos de 10⁸ eran así los números segundos del primer periodo, hasta esta unidad tomada una miríada de miríadas de veces, 10⁸ x 10⁸ = 10¹⁶, la unidad de tercer orden, cuyos múltiplos eran los números de tercer orden, y así sucesivamente.

Arquímedes continuó nombrando números de esta manera hasta llegar a una miríada-miríada de veces la unidad 10⁸, es decir, 10⁸ elevado a 10⁸ (denotamos a esta cantidad N) que es la unidad del primer orden del segundo período.

La unidad del segundo orden del segundo periodo sería N x 10⁸ y se continuaría de este modo hasta definir una miríada de órdenes en el segundo periodo, y seguir con un tercer período cuya unidad es N², y luego con un cuarto periodo que empieza en N³. Arquímedes continuó con este proceso hasta definir 10⁸ periodos.

Arquímedes también descubrió y demostró la ley de los exponentes para poder manejar estas cantidades.

Midiendo el Universo 

Arquímedes utilizó el modelo heliocéntrico de Aristarco de Samos: el Sol permanece inmóvil mientras la Tierra orbita a su alrededor. El propio Arquímedes decía en su Arenario:

Sus [las de Aristarco] hipótesis son que las estrellas fijas y el Sol permanecen inmóviles, que la Tierra gira alrededor del Sol en la circunferencia de un círculo, estando el Sol en el centro de la órbita, y que la esfera de estrellas fijas, situada alrededor del mismo centro que el Sol, es tan grande que el círculo en el que él supone que gira la Tierra guarda tal proporción con la distancia de las estrellas fijas como el centro de la esfera guarda con su superficie.

Según Arquímedes, Aristarco no especificó a qué distancia se encontraban las estrellas de la Tierra por lo que tuvo que hacer las siguientes suposiciones:

1. que el universo era esférico;
2. que la relación entre el diámetro del Universo y el diámetro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol era igual a la relación entre el diámetro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol y el diámetro de la Tierra.

Para calcular la cantidad de granos de arena que llenan el universo, también supuso:

1. que la circunferencia de la Tierra no superaba las 300 miríadas de estadios (5,55 × 10⁵ km, una sobreestimación de aproximadamente un factor de 40);
2. que la Luna no era más grande que la Tierra, y que el Sol no era más de treinta veces más grande que la Luna (1,65 × 10⁷ km, una sobreestimación de aproximadamente un factor de 10);
3. que el diámetro angular del Sol, visto desde la Tierra, era mayor que 1/200 de un ángulo recto (π/400 radianes, una sobreestimación, pero precisa dentro del 20 % del valor real).

Teniendo en cuenta estas hipótesis, Arquímedes concluyó que el diámetro del Universo no superaba los 10¹⁴ estadios (unos 2 años luz en unidades modernas).

Contando granos de arena

Para Arquímedes, cada grano de arena tenía un diámetro aproximado de 19 μm (0,019 mm).

El científico manifestaba que cuarenta semillas de amapola colocadas una al lado de la otra equivalían a un dáctilo griego (el ancho de un dedo), que medía aproximadamente 19 mm de longitud. Como el volumen es proporcional al cubo de una dimensión lineal, una esfera de un dáctilo de diámetro contendría (según nuestro sistema numérico actual) 40³ = 64 000 semillas de amapola.

También afirmaba que cada semilla de amapola podría contener una miríada (10⁴) de granos de arena. Multiplicando ambas cifras, propuso 640 millones como el número de hipotéticos granos de arena en una esfera de un dáctilo de diámetro. Para simplificar los cálculos posteriores, redondeó 640 millones a mil millones, señalando que, como el primer número era menor que el segundo, la cantidad de granos de arena calculada posteriormente superaría la cantidad real.

Un estadio griego tenía una longitud de 600 pies griegos, y cada pie medía 16 dáctilos, por lo que había 9600 dáctilos en un estadio. Arquímedes redondeó de nuevo esta cifra a una miríada para simplificar los cálculos, señalando que el número resultante superaría la cantidad real de granos de arena.

El cubo de una miríada es 10¹², así que, multiplicando mil millones (el número de granos de arena en una dáctilo-esfera) por un billón (número de dáctilo-esferas en una estadio-esfera) se obtiene 10²¹, el número de granos de arena en una estadio-esfera.

Como hemos comentado antes, Arquímedes estimó que el Universo tenía un diámetro de 10¹⁴ estadios, por lo que habría (10¹⁴)³ = 10⁴² estadios-esferas en el universo. Así, en el Universo podría contener 10²¹ x 10⁴² = 10⁶³ granos de arena.

Para este verano…

… quizás te apetezca hacer un cálculo más asequible, ¿quizás estimar la cantidad de granos de arena de la playa que (si es el caso) visites?

Referencias

• Heinrich F. Fleck, Archimede Arenario, Quaderni di Scienze Umane
• e Filosofia Naturale vol. 2, no. 2, 2016
• Juan Navarro Loidi, El Arenario de Arquímedes, Actes de la XXI Jornada sobre la Història de la Ciència i l’Ensenyament. Barcelona, SCHCT-IEC
• Ferragud, C.; Massa-esteve, M. R. (ed.) (2025) 70-76
• Arenario, original en griego
• Arenario, en latín
• The Sand Reckoner, Wikipedia

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y editora de Mujeres con Ciencia

El artículo El contador de arena se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

La chatarra de acero es uno de los materiales más reciclados del mundo industrial moderno. Sin embargo, detrás de esa aparente simplicidad se esconde un problema científico y tecnológico complejo: no toda la chatarra es igual, ni puede ser tratada de la misma forma sin afectar a la calidad y al rendimiento del material o producto final fabricado con ella.

Lejos de ser un flujo homogéneo, la chatarra es una mezcla altamente variable de aceros de diferentes composiciones, recubrimientos, aleaciones y otros materiales (como el plástico). Entre ellos, algunos elementos presentes en cantidades muy pequeñas, como el cobre, pueden tener un efecto determinante en la calidad del acero reciclado, especialmente en aplicaciones de altas prestaciones.

Esta realidad plantea una cuestión fundamental: ¿es posible transformar una chatarra considerada “de baja calidad” en una materia prima útil para fabricar aceros avanzados?

La complejidad oculta del reciclaje del acero

El reciclaje del acero se basa en una idea aparentemente sencilla: fundir el material y volver a darle forma. Sin embargo, en la práctica, el proceso está condicionado por la química del material de carga (el material que se introduce en el horno).

Elementos residuales que no pueden eliminarse fácilmente durante la fusión tienden a acumularse en el acero reciclado. Algunos de ellos son beneficiosos en pequeñas cantidades, pero otros pueden generar impurezas, fragilidades o limitar el uso del material en productos exigentes. Un ejemplo de ello es el acero plano.

Esto ha llevado históricamente a una jerarquía implícita dentro del reciclaje: las chatarras “limpias” o de alta calidad se destinan a aplicaciones de mayor valor, mientras que las más contaminadas se relegan a usos menos exigentes o incluso se exportan fuera de la UE.

Una nueva mirada sobre la chatarra

En los últimos años, sin embargo, la investigación en metalurgia y ciencia de materiales, impulsada, en gran parte, por la escasez de recursos naturales (minas) de Europa y la necesidad de mejorar la sostenibilidad de los procesos de fabricación, han trabajado sobre este aspecto con otra perspectiva. En lugar de considerar la variabilidad de la chatarra como un problema inevitable, se está explorando cómo caracterizarla, clasificarla y acondicionarla de forma más inteligente y eficiente. El objetivo es gestionarla mejor para sacarle mayor partido.

Es importante tener en cuenta que la economía circular no consiste únicamente en reciclar más, sino en conservar el mayor valor de cada material durante el máximo tiempo posible. En esta línea, un importante cambio conceptual tiene que ver con el papel y el tratamiento de los elementos residuales. Entre las chatarras, por ejemplo, encontramos el cobre, un material valioso que, sin embargo, se convierte en impureza o elemento problemático en caso de no ser separado. Mediante procesos de separación durante el acondicionamiento de la chatarra es posible obtener concentrados de cobre con alta pureza (>99%), que pueden reintroducirse en la industria metalúrgica como materia prima secundaria.

En este proceso, es importante el rol que juegan las tecnologías avanzadas de análisis, como sensores ópticos, sistemas de rayos X, espectroscopía LIBS y modelos de análisis de datos capaces de predecir la composición de las chatarras y facilitar su clasificación y separación.

Medir el impacto ambiental: más allá del reciclaje

La mejora de los procesos de reciclaje no solo debe evaluarse en términos técnicos o económicos, sino también ambientales. Para ello, una de las herramientas más utilizadas es el Análisis de Ciclo de Vida (LCA), que permite cuantificar el impacto global de un material desde su origen hasta su eliminación final.

En el caso del acero reciclado, los estudios muestran que pequeñas mejoras en la calidad de la chatarra o en su acondicionamiento pueden traducirse en reducciones significativas de emisiones y consumo energético, especialmente cuando se comparan con la producción de acero a partir de materias primas vírgenes.

Este tipo de análisis refuerza una idea clave que ya hemos mencionado: la sostenibilidad no depende únicamente de reciclar más, sino de reciclar mejor.

Una transición en marcha

El reciclaje del acero está entrando en una nueva etapa en la que la ciencia de materiales, la ingeniería de procesos y el análisis de datos convergen para redefinir lo que entendemos por “materia prima secundaria”.

Desde este prisma, la chatarra pasa a convertirse en un recurso complejo, que puede ser diseñado, optimizado y valorizado con un nivel de precisión cada vez mayor.

Este cambio de paradigma no es solo tecnológico, sino también conceptual: implica reconocer que el valor de un material no desaparece al final de su vida útil, sino que puede redistribuirse si somos capaces de entender y gestionar su complejidad.

Agradecimiento

Este enfoque ha sido recientemente investigado y validado en el marco del proyecto europeo CAESAR (CirculArity Enhancements by Low-quality Scrap Analysis and Refinement), donde se han desarrollado estrategias avanzadas para la caracterización, acondicionamiento y valorización de chatarra de acero de baja calidad para la creación de productos avanzados, así como la recuperación de cobre de alta pureza y su reincorporación en la industria siderúrgica como elemento aleante en sustitucion de cobre de obtención primaria.

 Sobre la autora: Clara I. Delgado. AZTERLAN Metallurgy Research Centre

Sobre AZTERLAN: Con el firme compromiso de impulsar el desarrollo tecnológico y la competitividad de las empresas, AZTERLAN cuenta con más de 45 años de experiencia ofreciendo soporte tecnológico, conocimiento metalúrgico experto y soluciones avanzadas a la industria de transformación metal-mecánica y a sus sectores cliente.

Basque Research & Technology Alliance (BRTA) es una alianza que se anticipa a los retos socioeconómicos futuros globales y de Euskadi y que responde a los mismos mediante la investigación y el desarrollo tecnológico, proyectándose internacionalmente. Los centros de BRTA colaboran en la generación de conocimiento y su transferencia a la sociedad e industria vascas para que sean más innovadoras y competitivas. BRTA es una alianza de 17 centros tecnológicos y centros de investigación cooperativa y cuenta con el apoyo del Gobierno Vasco, SPRI y las Diputaciones Forales de Araba, Bizkaia y Gipuzkoa.

El artículo Cómo la metalurgia inteligente está redefiniendo la economía circular del acero se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

«No es el nacimiento, el matrimonio o la muerte, sino la gastrulación, el momento más importante de tu vida» (Lewis Wolpert)

La frase de este gran biólogo británico parece una humorada, pero tiene mucho sentido. Durante nuestra gastrulación actuó un organizador que dirigió nuestro desarrollo y nos hizo ser como somos.

Tenemos que explicar esto más despacio. La gastrulación es esa parte del desarrollo embrionario en la cual unas células superficiales se introducen en el embrión para formar la futura cavidad digestiva. Estas células se denominan endodermo. Las células que permanecen en la superficie (ectodermo) originarán la epidermis y el sistema nervioso. Podemos ver la gastrulación de un anfibio en la primera parte de este vídeo:

Todos los animales, excepto las esponjas y los placozoos [1], gastrulan. En la gastrulación de los demás animales (excepto los cnidarios y los bellísimos ctenóforos) un grupo de células (el mesodermo) se intercala entre ecto y endodermo. De estas células mesodérmicas derivan múltiples sistemas: muscular, circulatorio, excretor, etc.

La pregunta es ¿cómo las células “saben” hacia dónde dirigirse y lo que tienen que hacer? Y ahí es donde entra en escena el organizador.

En los años 20 del siglo pasado, Hilde Mangold, una estudiante de doctorado del laboratorio de Hans Spemann (Instituto Zoológico de Friburgo), investigaba el desarrollo de los anfibios. Uno de sus experimentos consistió en trasplantar un fragmento del labio anterior del blastoporo (el orificio creado por la entrada del endodermo durante la gastrulación) a otras zonas de la gástrula. Sorprendentemente, en el lugar del injerto se generaba un segundo embrión (Figura 1). Mangold comprobó que las células injertadas no formaban el embrión, sino que inducían a los tejidos próximos, cambiando su destino, para constituir un nuevo individuo. Esta región del labio anterior del blastoporo con tan extraordinarias propiedades recibió el nombre de “organizador de Spemann-Mangold”[2].

El organizador fue uno de los descubrimientos más trascendentales para la biología del siglo XX, ya que revelaba la existencia de unos insospechados mecanismos moleculares de inducción (morfógenos). Los morfógenos fueron identificados en las siguientes décadas, y permitieron comprender cómo se construye un organismo durante el desarrollo. Por desgracia, el destino de Hilde Mangold fue trágico, ya que falleció en un accidente doméstico a la edad de 25 años. Su supervisor, Hans Spemann, recibió el Nobel de Medicina y Fisiología en 1935, en lo que constituye el único Premio Nobel de Medicina otorgado a un trabajo de doctorado.

Hoy día conocemos bien cómo actúa el organizador en la gastrulación de los vertebrados, controlando la organización espacial del embrión y el destino de sus diferentes tejidos. En cambio, el desarrollo de la mosca del vinagre (Drosophila) no implica un organizador como el de los vertebrados, ya que intervienen sobre todo morfógenos de origen materno. Por esto, se llegó a pensar que el organizador de Spemann-Mangold era una innovación evolutiva de los vertebrados.

Hace diez años, un grupo de investigadores de la Universidad de Viena demostró la existencia del organizador en un cnidario, la anémona Nematostella vectensis. El trasplante del margen del blastoporo inducía un segundo eje corporal, una nueva boca y una nueva cavidad digestiva (Figura 2). Lo más relevante era que los morfógenos identificados en este proceso de inducción correspondían con los del organizador de Spemann-Mangold. Esto fue una auténtica sorpresa, ya que el linaje de los cnidarios se separó del resto de animales (los bilaterales) hace alrededor de 600 millones de años, en los albores de la evolución animal.

Un estudio que acaba de publicarse en Nature por el grupo de Andreas Hejnol (Universidad de Jena) ha confirmado el origen antiguo del organizador. El modelo estudiado fue un ctenóforo (Mnemiopsis leidy), lo cual tiene un interés especial, como veremos luego. De nuevo, el trasplante del margen blastoporal indujo la formación de un nuevo eje corporal. Además, cuando el organizador se trasplantó, no a otro ctenóforo, sino a la anémona Nematostella, se generó un segundo eje en un 16% de los casos (Figura 3). Esto demostraba el carácter “universal” del mecanismo organizador, capaz de funcionar en animales muy alejados evolutivamente.

Hay una derivada especialmente interesante de este experimento. Existe un debate no resuelto en la actualidad acerca de la posición de los ctenóforos en la evolución animal. Tradicionalmente se les venía relacionando con los cnidarios, con los que comparten una organización corporal similar. Sin embargo, a partir de 2008, diversos estudios han propuesto que los ctenóforos constituyen el linaje más basal de todos los animales (Figura 4). Desde entonces se han sucedido argumentos a favor y en contra de esta postura. Lo que nos interesa ahora es la idea, lanzada por el grupo de Hejnol, de que el organizador estaría en la mismísima base de la organización animal, y que fue decisivo para dar orden espacial a un conglomerado ancestral de células. Se trata de una hipótesis bastante discutible, pero que estimulará sin duda el debate sobre el origen y la evolución temprana de los animales.

Referencias

Kremnyov, S., Lebedeva, T., Genikhovich, G. et al. (2026) A blastoporal organizer in a ctenophore Nature doi: 10.1038/s41586-026-10643-z.

Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga.

Notas:

[1] Los placozoos son unos minúsculos animales marinos en forma de disco que carecen de órganos.

[2] En muchos libros aparece como “organizador de Spemann”, lo que constituye una flagrante injusticia.

El artículo Un origen ancestral para el organizador de Spemann-Mangold se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Contemplar el cielo nocturno tiene algo especial que el ser humano ha experimentado desde sus más lejanos orígenes, una mezcla de humildad, íntima conexión, respeto, espiritualidad y profundo asombro que nos ha acompañado desde nuestros primeros pasos como especie. Disfrutar de la inmensa vista del cosmos durante una de estas noches de verano nos deja la confusa, pero agradable sensación de ser muy pequeños y muy grandes a la vez. Los japoneses, acostumbrados a concentrar ideas intangibles y complejas con unos simples caracteres, poseen el concepto Yügen (幽玄) que no designa un objeto o un sentimiento concretos, sino el estado intermedio que se mueve entre ambos. Yügen es la percepción, profunda y hasta melancólica, de la enorme belleza del Universo incluso cuando la contemplamos de forma incompleta, velada, sugerida… Los anglosajones, más prácticos y directos, suelen usar la palabra «Awe» para reflexionar sobre esa esquiva sensación de asombro. En castellano no existe un único vocablo y, como se puede comprobar, he necesitado todo este párrafo para acercarme a su difusa descripción.

El contacto con la Naturaleza despierta esa misteriosa interacción y desencadena reacciones físicas y psicológicas que la ciencia, desde hace ya varias décadas, ha empezado a analizar y documentar. Los beneficios de la interacción con el entorno natural son claros: menos estrés, menos ansiedad, mejor atención, mayor resiliencia… Podríamos incluso ir un paso más allá y mencionar que existen estudios que relacionan esa sensación de asombro con ser más generosos, con la percepción de que tenemos más tiempo y somos más felices, y hasta sabemos que mejora nuestra salud física. «El hecho de contemplar con asombro la belleza natural y sus maravillas proporciona un empujón extra a nuestro sistema inmunitario, promoviendo niveles más saludables de citoquinas, unas moléculas que pueden bloquear hormonas y neurotransmisores clave —como la serotonina y la dopamina— que controlan el estado de ánimo, el apetito, el sueño y la memoria».

Lo que el asombro hace al cerebro es, cuando menos, contraintuitivo. En lugar de inquietar al individuo, lo apacigua. Paul Piff y sus colaboradores de la Universidad de California demostraron en 2015 que quienes «experimentaban asombro se volvían más generosos, más éticos y, sobre todo, se percibían a sí mismos como menos importantes». No en el sentido de la autoestima dañada, sino en el más literal: el yo se empequeñece ante algo mayor, y esa perspectiva —lo llamaron el «yo pequeño»— tiene efectos medibles sobre el comportamiento y el estado de ánimo.

Sin embargo hay un detalle revelador en toda esa literatura: casi todos los artículos científicos publicados se han centrado en lo que ocurre de día. Contamos con estudios que analizan las ventajas físicas y mentales de la observación de aves (White et al., 2023), de caminar por espacios naturales (Keenan, et al. 2021; Nisbet et al., 2019; Samus et al. 2022), de participar en proyectos de ciencia ciudadana como el recuento de mariposas (Pocock et al., 2023) o de intervenciones específicas como baños forestales (Kotera et al. 2020).

La mitad nocturna del entorno natural ha sido, hasta hace muy poco, un camino poco transitado por la investigación. De hecho, entre esta maraña de artículos sobre el bienestar de actividades naturales diurnas apenas destaca ningún estudio que haya analizado la contemplación del cielo nocturno, como fenómeno separable del comportamiento diurno relacionado con la naturaleza.

Esta ausencia de estudios sobre la observación del cielo nocturno fue el motivo por el que Christopher Barnes de la Universidad de Derby (UK) y Holli-Anne Passmore, de la Universidad de Edmonton (Canadá), se decidieron a intentar llenar ese hueco con un punto de partida bastante sencillo: si tenemos escalas psicométricas para medir la conexión y el bienestar de alguien en contacto con un bosque o con el océano, ¿por qué no existe nada equivalente para el cielo nocturno? Su respuesta se publicó en 2024 en el Journal of Environmental Psychology y su propósito principal fue «diseñar, desarrollar y validar una nueva medida: el Índice de Conectividad del Cielo Nocturno (NSCI)». En la práctica, el NSCI representa la primera escala psicométrica validada capaz de medir la conexión de una persona con el cielo nocturno.

Para crear esta escala NSCI los autores no partieron de cero sino que aprovecharon otros modelos de medición del bienestar, como el modelo de Pathways to Nature Conectedness, que identifica cinco elementos clave a través de los cuales los seres humanos desarrollamos vínculos con el mundo natural: contacto, emoción, compasión, significado y percepción de belleza. Después se pusieron en contacto con diferentes grupos de interés que incluían tanto a colectivos de astrónomos aficionados, profesiones relacionadas con la guarda y observación del cielo nocturno, así como con personas sin ningún interés especial en astronomía (n=406). Los voluntarios se sometieron a diferentes test con atención especial a dos elementos o subescalas: Conexión con el cielo nocturno y voluntad de protección del mismo.

Los resultados del estudio fueron más que previsibles: Mayor conexión con el cielo nocturno se relaciona positivamente con salud mental y bienestar físico, predice un mayor nivel de preocupación ambiental y quienes viven en zonas con más contaminación lumínica puntúan menos en conexión y declaran menor intención de proteger el cielo.

Por supuesto, el estudio posee numerosas limitaciones que los propios autores reconocen: la muestra es de población general y probablemente no es representativa de todos los grupos demográficos; las relaciones encontradas son correlacionales, no causales; y el índice necesita ser probado en contextos culturales distintos al anglosajón, donde el cielo nocturno puede tener significados y prácticas muy diferentes. Sin embargo, más allá de los datos, la importancia de este artículo radica en el desarrollo de un primer instrumento de medición que permite cuantificar con rigor algo tan etéreo como el «Awe» y sus consecuencias.

Parece una simple apreciación técnica, pero tiene consecuencias notables: Sin herramientas fiables de medición y cuantificación, la relación humana con el cielo nocturno permanece en el terreno de la experiencia personal inarticulada. Con medición, se convierte en un objeto legítimo de investigación científica, de diseño de políticas ambientales y de evaluación de futuros programas.

Por otro lado, se hace muy difícil no apreciar la triste ironía tras esta cronología: Durante décadas, el interés científico por el cielo nocturno y la salud humana fue marginal. Ahora, justo cuando la psicología por fin construye las herramientas para medir esa relación con rigor, el recurso que la hace posible —un cielo oscuro con estrellas visibles— está siendo alterado de forma irreversible desde dos frentes simultáneos: la contaminación lumínica terrestre, que ya afecta al 80% de la población mundial, y la creciente población orbital de objetos artificiales.

Entre 2019 y 2025, el número de satélites en órbita pasó de unos 2.000 a más de 12.000, un descomunal crecimiento impulsado casi en su totalidad por megaconstelaciones de internet satelital. SpaceX lanza de media alrededor de 40 satélites Starlink cada semana. Amazon, con su Proyecto Kuiper, puso sus primeros 27 en órbita en abril de 2025 y planea más de 3200.

Hace poco, el dueño de SpaceX y reciente billonario Elon Musk ha presentado su propuesta de un millón de satélites a la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos (FCC) y, aunque hasta ahora sólo ha proporcionado información básica sobre estos nuevos satélites, sí podemos anticipar «que la nueva constelación propuesta tendrá satélites en órbitas mucho más altas, lo que los hará visibles durante períodos más largos de la noche».

En resumen, parece que cuando empezamos a interesarnos por las ventajas en nuestro bienestar físico y mental de la contemplación del cielo nocturno, cuando comenzamos a desarrollar herramientas científicas que nos permitan estudiarlas y cuantificarlas… es justo cuando empezamos a perder el cielo nocturno. Quizás, antes de atiborrar la espléndida visión que se expande sobre nuestras cabezas con miles o millones de satélites, deberíamos estudiar, cuantificar y comprender lo que estamos a punto de emborronar.

Referencias científicas y más información:

Christopher Barnes & Holli-Anne Passmore (2024) Development and testing of the Night Sky Connectedness Index (NSCI) Journal of Environmental Psychology doi: 10.1016/j.jenvp.2023.102198

Samantha Lawler, Aaron Boley, Hanno Rein (2026) A million new SpaceX satellites will destroy the night sky — for everyone on Earth The Conversation (2026)

Mal James  (2026) Psychology suggests stargazing might be better for us than we realize SpaceDaily

Sobre el autor: Javier Peláez (@Irreductible), es escritor y comunicador científico. Autor de «500 Años de Frío» (2019), «Planeta Océano» (2022) y «En busca del último continente» (2026). También es guionista en el programa de TVE «Órbita Laika», ganador de tres premios Bitácoras, un premio Prisma a la mejor web de divulgación científica por Naukas.com y un Premio Ondas al mejor programa de radio digital por Catástrofe Ultravioleta.

El artículo El asombro de contemplar el cielo nocturno mejora nuestro bienestar y lo estamos perdiendo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

«¿Dónde está todo el mundo?» se preguntaba Enrico Fermi. Si hay cientos de millones de estrellas en una sola galaxia, y miles de millones de galaxias en el universo, y muchas estrellas tienen sistemas planetarios a su alrededor, por pura probabilidad tiene que existir vida en muchos planetas aparte de la Tierra, incluso, también por probabilidad, vida inteligente. Y, sin embargo, no la detectamos. Esta es la paradoja de Fermi. Nahúm Méndez Chazarra explora en esta charla la posibilidad de que exista un filtro para la vida inteligente, un filtro geológico.

Nahúm Méndez Chazarra es geológo. Desde 2009 escribe el blog Un geólogo en apuros, uno de los primeros dedicados a la geología en castellano. Divulgador científico, participa recurrentemente en Naukas, Principia, Muy Interesante  o en el programa Órbita Laika de La 2 de Televisión Española. Es colaborador en este Cuaderno de Cultura Científica donde publica regularmente la sección Planeta B. Es autor de 5 libros de divulgación. En lo académico se especializa en geoarqueología, tectónica activa y en la monitorización de riesgos y eventos geológicos con instrumentación de bajo coste.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¿Puede la geología dar respuesta a la paradoja de Fermi? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.