Por Mariano Ribas
e Ileana Lotersztain *

Decidir cuáles son los descubrimientos del año no es tarea fácil y, sin embargo la tentación puede resultar irresistible. Aunque sólo el tiempo dirá si se confundieron dinosaurios con begonias, y tomando como eje los “top ten” de la superprestigiosa revista Science, sigue una lista de siete resultados y hallazgos de primera línea hechos en 1998.

La suerte del universo parece estar echada: expansión eterna y tiempo y tamaño infinitos. Durante los últimos años, los astrónomos fueron cosechando montones de evidencias que sugerían que la masa del universo (en todas sus formas y variedades, desde las más colosales galaxias, hasta los granos de polvo más miserables) es insuficiente como para frenar la expansión iniciada con el Big Bang hace 15 mil millones de años. De este modo, quedaba a un lado la sensacional hipótesis de la gran contracción, o Big Crunch, un proceso exactamente inverso al Big Bang: si la masa del universo superase cierto límite estratégico, llegaría un momento, dentro de decenas (o cientos) de miles de millones de años, en que todo el cosmos comenzaría a frenarse por acción de su misma gravedad. Y a partir de entonces, iniciaría un gradual retroceso que culminaría en una brutal contracción. Lo cierto es que este año no sólo se confirmó que la materia del universo no alcanza ni por asomo para frenarlo, sino que, por si fuera poco, parece que la expansión del universo se acelera. El espectacular anuncio proviene de dos grupos de investigadores internacionales (autodenominados High-Z Supernova Search Team y Supernova Cosmology Project) que pusieron la mira en decenas de lejanísimas supernovas (estrellas que estallan al final de sus vidas). Cuando los científicos se pusieron a analizar la luminosidad y el espectro de estas fenomenales explosiones cósmicas, se dieron cuenta de que había algo que no cerraba muy bien con los parámetros y estimaciones previas referidas a las distancias y velocidades de alejamiento de las más lejanas galaxias, donde se encontraban las supernovas en cuestión. La única forma de solucionar el pleito era admitir que los bordes del universo estaban yendo más aprisa de lo que se pensaba. Ante semejante sorpresa, el equipo High-Z Supernova revisó los datos y recurrió a la ayuda del Telescopio Espacial Hubble para estudiar nuevamente la luminosidad de las supernovas. Y se llegó a la misma conclusión.

Los resultados de los trabajos de los dos grupos científicos se anunciaron el 18 de febrero de 1998, y desde entonces, se está intentando asimilar el shock. Por ahora, la explicación más a mano parecería ser que el espacio vacío ejerce una suerte de presión, algo que ya había vislumbrado Albert Einstein, con el nombre de “Constante Cosmológica”. Sin embargo, a poco de plantear esta posibilidad, Einstein la descartó, y dijo que había sido el mayor error de su carrera científica. Sea como fuere, ahora -y hasta nuevo aviso- parece que Einstein tenía razón, y que el universo tiene ganas de seguir corriendo, cada vez mas rápido, y sin ganas de detenerse.
Próximamente, Futuro volverá sobre este tema.

En 1998 un buen número de varones que sufrían de impotencia sexual pudo ponerle fin a su tormento. El milagro se materializó en una píldora azul que llegó al mercado bajo el nombre de Viagra. Después de que la Food and Drug Administration (FDA), el organismo que regula la comercialización de drogas y alimentos en Estados Unidos, le diera el visto bueno, la pastilla del placer llegó a las farmacias a principios de este año. Y batió todos los records de ventas en el país del norte.

Viagra se perfila como la solución ideal para la insuficiencia sexual masculina. Su mecanismo de acción se basa, ni más ni menos, que en el descubrimiento por el cual Robert Furchgott, Louis Ignaro y Ferid Murad recibieron este mismo año el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Estos tres investigadores encontraron que el óxido nítrico dilata los vasos sanguíneos, al estimular la producción de una molécula conocida como cGMP. Lo que hace el famoso Viagra es impedir la destrucción del cGMP: una sola pastilla basta para que 2 de cada 3 varones con disfunción eréctil puedan exhibir una buena erección.

Los ejecutivos de Pfizer, el laboratorio donde se desarrolló la droga, saben que tienen en sus manos la gallina de los huevos de oro. Los consultorios médicos están repletos de hombres maduros que ansían repetir las proezas sexuales de su juventud. Muy pocos se preocupan por los efectos secundarios del fármaco: desmayos, mareos y fuertes dolores de cabeza. Como la droga está contraindicada para cardíacos, cada píldora se cotiza muy alto en el mercado negro -sin receta-. Un negocio tan grande no puede limitarse únicamente al público masculino. La gente de Pfizer lo sabe, y ya está haciendo los estudios para ver si el Viagra puede mejorar también la performance sexual femenina.

En 1998, los paleoantropólogos también tuvieron una excelente noticia: en Sudáfrica, se encontraron los restos fósiles de un homínido (la familia que incluye a todos los primates bípedos) de 3,6 millones de años. Lo sorprendente del descubrimiento no es tanto su antigüedad -de hecho, en Africa ya se habían encontrado restos prehumanos algo más antiguos- sino que el esqueleto está casi completo. Todo un milagro, teniendo en cuenta su edad. Por eso, muchos científicos opinan que éste ha sido el hallazgo paleontológico más importante del siglo. Casi nada. Y teniendo en cuenta el enorme valor que tienen estos restos para aclarar un poco más el camino evolutivo del hombre, no les falta razón.

El fósil fue encontrado por un grupo de investigadores sudafricanos en una mina de piedra caliza (a 15 metros de profundidad) en Sterkfontein, en las afueras de Johannesburgo. Y pertenece a un Australopithecus africanus, un género muy primitivo que surgió en ese continente -la cuna de la humanidad- hace unos 4 millones de años, para desaparecer dos millones de años después, en pleno surgimiento del Homo erectus. Al parecer, aquellos lejanos ancestros eran muy pequeños (el esqueleto apenas supera el metro veinte de estatura), caminaban pasablemente erguidos y eran buenos trepadores de árboles. Se supone que formaban grupos y cazaban pequeños animales, aunque su plato favorito seguían siendo los frutos y ciertas plantas.

Si bien es cierto que el hombre moderno no desciende directamente de los A. Africanus, los paleoantropólogos creen que tanto ellos como nosotros tenemos un antepasado en común. El A. Africanus se suma a otros hallazgos bastante recientes (como el de los A. Afarensis y A. Anamensis, algo más antiguos), y ya tiene su lugar en el gran tablero que da cuenta del complejo camino de la humanidad.

Caenorhabditis elegans es una lombriz que mide apenas un milímetro. En un puñado de tierra se pueden encontrar miles de estos animalitos, que para los genetistas son oro en polvo. Y no es para menos. El C. elegans pasará a la historia como el primer animal multicelular del que se obtuvo la secuencia completa de sus genes.

Gracias a las nuevas técnicas de secuenciación del ADN, se podrá conocer en poco tiempo cuál es la información que contienen los genes de los distintos seres vivos. En 1997 se terminó de procesar el genoma de una levadura, un organismo formado por una sola célula, pero no del tipo bacteriano, sino como las nuestras. Y en 1998 este año se secuenciaron los 20 mil genes del C. elegans. Al comparar el genoma del gusano con el de la levadura, los investigadores esperan encontrar alguna pista de cuáles fueron los cambios genéticos que hicieron posible el desarrollo de la vida multicelular. Pero además, la lombriz va a permitir identificar cuál es la combinación mínima de genes para “fabricar” un animal. Básicamente, les da a los científicos todas las piezas del rompecabezas para que descubran cómo encajan las partes. Y aunque por su aspecto parezca difícil de creer, muchos de los genes del C. elegans están presentes también en el hombre. Para los investigadores éste es un gol de media cancha. Van a poder estudiar el funcionamiento de los genes responsables de un buen número de enfermedades humanas en un organismo mucho más simple. Y sin duda, será bastante más sencillo analizar los resultados.

Los físicos (y los astrofísicos) tienen un buen motivo para brindar en estas fiestas: parece que por fin hay buenas pistas que sugieren que los neutrinos (unas partículas subatómicas que bañan todo el universo) tienen masa, absolutamente insignificante, pero masa al fin. Los neutrinos se originan a partir de distintos fenómenos cósmicos (como por ejemplo las reacciones que tienen lugar en el corazón de las estrellas) y existen en tres variedades, o “sabores”, como les gusta decir a los físicos, aunque los detectores sólo pueden registrar a dos de ellas. Y encima, de modo indirecto.

Ortodoxamente, los neutrinos no tenían masa y se movían a la velocidad de la luz. Pero durante los últimos años, aparecieron ciertos indicios (débiles, por cierto) en contra. Pero esta vez, el anuncio tiene una base mucho más sólida: el Super-Kamiokande, un gigantesco detector de neutrinos instalado a mil metros de profundidad, debajo de una montaña en el centro de Japón. El bestial aparato es el resultado de la colaboración entre 23 instituciones científicas de Japón y Estados Unidos (encabezadas por el Instituto de Investigación de Rayos Cósmicos de la Univ. de Tokio), y más de un centenar de físicos y astrofísicos de ambos países. Y sus componentes fundamentales son un enorme tanque de agua hiperpurificada y un complejo sistema de detección. La cosa es así: cuando un neutrino llega hasta el tanque de agua, interactúa con ella, y genera partículas cargadas que emiten un breve flash de luz (conocido como radiación Cerenkov). Ese flash luminoso puede ser detectado y analizado por el instrumental científico, lo que revela la energía y dirección del neutrino, pero también, de qué tipo de neutrino se trata (de los dos posibles de detectar, claro). Y lo que se descubrió con el Super-Kamiokande es que muchos neutrinos cambiaban de estado, u “oscilaban” de un tipo de neutrino a otro. Y según los principios de la mecánica cuántica, toda partícula capaz de oscilar necesariamente debe tener masa. Y bien, se hizo el cálculo: un neutrino tendría una diezmillonésima parte de la masa de un electrón. Si así fuese, y considerando sus increíbles cantidades, estos ínfimos suspiros de materia representarían una buena parte de la misteriosa materia oscura que forma la mayor parte del universo.

Al hombre le llevó cerca de 1600 años construir un reloj que midiera el tiempo de manera medianamente confiable. La naturaleza, en cambio, viene haciéndolo sin problemas desde hace millones de años. Los relojes naturales se presentan en muchas formas y tamaños: los hay con patas, ojos o plumas. Desde una bacteria hasta un elefante, pasando por un jazmín o un oso hormiguero, todos los organismos viven y se mueven al compás de sus cronómetros biológicos.

Hace algunos años, los científicos sólo sabían que los relojes naturales siguen el ritmo que les marca el sol. Ahora, los relojeros moleculares han comenzado a desentrañar cómo funcionan: en 1998, un grupo de investigadores de las Universidad de Nogoya, en Japón, dejó boquiabierta a la comunidad científica al anunciar que el cronómetro de las cianobacterias (unos organismos compuestos por una única célula) trabaja igual que su equivalente en moscas y mamíferos.

Aparentemente, todos los relojes biológicos utilizan el mismo sistema. Un gen produce una proteína, y ésta empieza a acumularse. Cuando la molécula alcanza un cierto nivel, se pone en marcha un mecanismo que frena su producción. Así, la concentración de la sustancia oscila a lo largo de las 24 horas que dura el ciclo. Pero a pesar de este esquema universal, las proteínas del reloj de las cianobacterias son muy diferentes de las que usan otros organismos. Por esta razón, los investigadores dudan de que todos los cronómetros naturales compartan un ancestro común, y se inclinan por la posibilidad de que este sistema tan eficiente haya surgido al menos dos veces, en forma independiente, en la historia evolutiva.

En 1963, los investigadores ingleses Andrew Huxley y Alan Hodgkin recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus trabajos sobre la actividad eléctrica de las células nerviosas. Hodgkin y Huxley demostraron que estas células transmiten mensajes eléctricos al regular el pasaje de partículas cargadas eléctricamente a través de sus membranas.

En los años que siguieron a este descubrimiento trascendental, los electrofisiólogos desarrollaron mil y un modelos de canales y poros para explicar el tráfico de moléculas a través de las membranas celulares. Les llevó décadas, pero en 1998 un grupo de científicos neoyorquinos presentó en sociedad la estructura tridimensional del canal de potasio (K+).

El poro de potasio resultó ser una enorme proteína que atraviesa la membrana de las células, y forma un túnel por el que se desplazan las partículas. El tránsito a través del canal está tan bien organizado que nunca se producen embotellamientos: 100 millones de moléculas cruzan la membrana cada segundo. Pero la eficiencia no termina ahí, porque el poro es para uso exclusivo de las partículas de potasio: ¿cómo impedir que las moléculas de sodio se cuelen en el túnel? La respuesta es simple. Las partículas tienen que atravesar un filtro muy angosto en el que las moléculas de potasio caben a la perfección. Las de sodio, en cambio, no se sienten energéticamente a gusto en el poro, y se mantienen alejadas. Las proteínas de la membrana son muy difíciles de cristalizar, por lo que para los neurofisiólogos este triunfo tiene un doble sabor. De todas formas, lo más estimulante del hallazgo es que el canal es una herramienta clave para entender cómo se comunican las células nerviosas.