La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Archive for 31 mayo 2008

Hola Hong Kong

Publicado por Carlos en mayo 31, 2008

Hong Kong es una ciudad realmente impresionante. No se trata sólo de que tenga muchos rascacielos (Nueva York también los tiene), ni que por la noche la ciudad entre en una incandescencia de neón (igual Tokyo también lo hace). Se trata de que a lo anterior se le une el clima subtropical y el emplazamiento geográfico, un fondo ondulado de montañas verdes por encima de las lenguas de mar entre islas. Es como Blade Runner transplantado al Amazonas.

Kowloon Skyline

El primer paso que das fuera del fresco refugio del hotel te pone en situación: es casi como entrar en un baño turco. Unos 27ºC de temperatura y una humedad relativa de en torno al 90%. Llueve, pero casi es lo de menos. La gente pasea en manga corta y sin paraguas, y se nota el bullicio de un sábado por la tarde. Un primer contacto con la ciudad, y a casita, a tirar de aire acondicionado.

Publicado en Fotografía, Lugares | Etiquetado: | 5 Comments »

Próximo destino…

Publicado por Carlos en mayo 29, 2008

…durante los siguientes siete días, si el tiempo y la Autoridad lo permite:

Vista aérea

Pasaremos calor, tomaremos comida étnica, y hablaremos de hormigas y otras metáforas bioinspiradas en un marco incomparable. Stay tuned.

Publicado en Ciencia, Computación Evolutiva, Lugares | 7 Comments »

La épica hippy de la síntesis de proteínas

Publicado por Carlos en mayo 27, 2008

Estamos en 1971 y el que 9 años más tarde sería Premio Nobel de Química, Paul Berg, catedrático de bioquímica de la Universidad de Stanford decide realizar una película divulgativa sobre la síntesis de las proteínas. ¿Y qué es lo que hace? Lo normal en estos casos: agarrar a una caterva de hippies y hacerles representar el papel de biomoléculas. El resultado es simplemente apoteósico como se ve en el vídeo inferior. Es fácil imaginar que cuando el Prof. Berg reunió a los intérpretes y les empezó a hablar de los aminoácidos, éstos se metieron en el papel y se pusieron de otros ácidos hasta las cejas. El vídeo tiene en cualquier caso su encanto “flower power“, y hay que reconocer que el factor de iniciación 2 está de muy buen ver (mucho más que el factor de iniciación 1, no hay comparación). El pavo del GTP tiene por otra parte su gracia, y anima -como le corresponde- bastante el cotarro.

Bromas aparte, la realización del vídeo tuvo un enorme mérito, aunque sólo fuera por explicarle a los figurantes su papel (también es verdad que a lo mejor más de uno era estudiante de biología). Quizás por esto en parte, en 2006 Paul Berg recibió el premio Carl Sagan a la popularización de la ciencia. Y es que el valor divulgativo del vídeo es doble: te enseña lo maravilloso que son los procesos bioquímicos, y las nefastas consecuencias que la ingesta de ciertas sustancias puede acarrear.

Publicado en Biología, Biología Molecular | Etiquetado: , , | 5 Comments »

Música para el domingo – Crazy (Gnarls Barkley)

Publicado por Carlos en mayo 25, 2008

El domingo es día de asueto y nada mejor que un poco de música para amenizarlo. Tratándose además del Día del Orgullo Friki, el tema “Crazy” de Gnarls Barkley resulta bastante apropiado. Lanzado online hace poco más de dos años, en marzo de 2006, esta canción se ha convertido en el mayor éxito hasta la fecha del dúo estadounidense, siendo la primera ocasión en la que un tema alcanzó la cima de superventas sin haber salido aún a la venta en soporte físico. Para acompañar a la canción el grupo preparó un vídeo bastante psicodélico en la línea del test de Rorschach, pero quizás su actuación durante una gala de la MTV es la más recordada. Los miembros de Gnarls Barkley tiene la constumbre de aparecer disfrazados en el escenario, y para esta ocasión el tema elegido fue La Guerra de las Galaxias. Llegaron a usar de hecho parte del vestuario empleado realmente en la película. Así, podemos ver a Cee-Lo cantando como un Darth Vader con voz más aguda de lo normal, a Danger Mouse como maestro jedi a los teclados con la inestimable ayuda de Jango Fett (¿o es Bobba?), a los oficiales imperiales tocando implacablemente el acompañamiento de cuerda, a los pilotos rebeldes haciendo los coros, a los soldados de asalto tocando guitarra y bajo marcialmente, y ni más ni menos que a Chewbacca a la batería. ¡Que lo disfruten!

Publicado en Ciencia Ficción, Música | Etiquetado: , , , , | 1 Comment »

Dime dónde te sientas en clase…

Publicado por Carlos en mayo 23, 2008

… y te diré quién eres.

Where you sit in class/seminar, and what it says about you

(c) Jorge Cham

Publicado en Comic, Universidad | Etiquetado: , | 6 Comments »

Pájaros que desafían a la gravedad (pero no volando)

Publicado por Carlos en mayo 21, 2008

Hace algunos meses hablábamos de mecánica de fluidos y de un curiosísimo fenómeno mediante el cual una gota de líquido dispuesta sobre una superficie inclinada no sólo no descendía, sino que incluso llegaba a ascender por la misma si dicha superficie vibraba de una forma adecuada (véanse los vídeos en el artículo reseñado anteriormente). Este fenómeno puede tener su interés en procesos científicos o industriales en los que haya que controlar el movimiento de pequeñísimas porciones de líquido. Pues bien, como en tantas otras ocasiones parece que la Madre Naturaleza ya había descubierto procesos como éstos en los que la histéresis del ángulo de contacto de las gotas con la superficie resulta en un movimiento “hacia arriba” del líquido. Esto es lo que describen Manu Prakash, David Quéré, y John W. M. Bush, del MIT y de la Escuela Superior de Física y Química industrial de París, en un trabajo titulado

publicado en Science. En este trabajo Prakash et al. estudian el mecanismo por el que algunas aves acuáticas se alimentan. Pensemos en algo obvio pero no frecuentemente considerado: los picos de las aves no están preparados para la succión. En parte por esto es por lo que vemos por ejemplo a las aves zancudas realizar esos movimientos de cuello para conseguir ingerir con ayuda de la gravedad los peces que capturan. La situación es diferente en el caso de las aves acuáticas que se alimentan de insectos. Estos se encuentran en la superficie del agua, y deben ser capturados junto con el líquido en el que se hayan. La técnica que usan las aves en este caso es tremendamente interesante. En primer lugar, el ave nada en rápidos círculos, creando un vórtice que lleva hasta la superficie a insectos y pequeños crustáceos. A continuación, “picotea” el agua con una frecuencia de en torno a 1.5 Hz, realizando movimientos rápidos de apertura y cierre del pico, mediante los cuales gotas de líquido de unos 2mm suben por el interior del mismo a una velocidad de 1 m/s hasta llegar a la garganta del ave. Estas gotas transportan consigo pequeños insectos que le sirven de alimento.

ratchet regime

Credit: M. Prakash et al. – Science 320(5878):931-934

La explicación del fenómeno es similar a la de las gotas de líquido que subían por la superficie vibrante, y tiene que ver con los diferentes ángulos de contacto en un extremo y otro de la gota (el -interno- más cercano a la garganta y el -externo- más cercano al extremo del pico. Esta diferencia de ángulos hace que al cerrar el pico la parte interna alcanza el ángulo de avance por lo que se desplaza hacia la garganta, mientras que el lado externo no se mueve. Al abrir el pico ocurre lo contrario: el lado interno no se ve afectado, y el lado externo alcanza el ángulo de recesión, como se ve en la figura superior. Hay que tener en cuenta que el proceso necesita estar cuidadosamente ajustado, ya que un cierre excesivo causaría un aplastamiento de la gota, con ambos extremos moviéndose en sentidos opuestos, mientras que una apertura excesiva rompería la gota en dos mitades.

Esta investigación tiene dos vertientes. Por un lado pone de manifiesto la fragilidad de los ecosistemas ante la intervención humana. Los vertidos de aceites o de productos tensoactivos procedentes de los detergentes alteran la tensión superficial del líquido, haciendo que el mecanismo de alimentación (que es innato) del ave se torne ineficiente e incluso ineficaz. Por otra parte, este tipo de fenómenos podría ponernos en camino -según se apunta- a ventanas autolimpiables, o a superficies que sean adherentes sólo para los líquidos que fluyan en un cierto sentido.

Publicado en Física, Zoología | Etiquetado: , | 2 Comments »

Música para el domingo – Live is Life (Opus)

Publicado por Carlos en mayo 18, 2008

El domingo es día de asueto y nada mejor que un poco de música para amenizarlo. Por ejemplo este pegadizo tema de Opus titulado “Live is Life“. Aunque Opus es una banda relativamente conocida en el mecado germano-parlante, a nivel internacional pueden considerarse un grupo de un sólo éxito, pero ¡qué éxito! Este “Live is Life” fue lanzado como single en 1985 y durante el año siguiente se convirtió en superventas, uno de los temas más oídos en radio, y en la banda sonora de todas las ferias veraniegas. El vídeo que acompaña la canción tiene también su gracia, mostrando como el pop-rock puede abducir a punks y rednecks. Para no perderse la entrada en el escenario de Herwig Rüdisser, el vocalista. ¡Que lo disfruten!

Publicado en Música | Etiquetado: , | Comentarios desactivados

Aprendizaje evolutivo en bacterias

Publicado por Carlos en mayo 15, 2008

La capacidad de aprendizaje (esto es, de predicción del estado próximo del entorno) es patente en organismos dotados de sistemas nerviosos más o menos complejos. El campo de las redes neuronales artificiales se basa precisamente en la utilización de ideas basadas en el proceso de reajuste de las interconexiones entre neuronas durante la vida de un organismo. Más sorprendente es sin embargo observar capacidades predictivas en organismos mucho más simples como las bacterias. Dada la ausencia de sistema nervioso en las mismas, el comportamiento de este tipo de organismos se explica mediante mecanismos físico-químicos de homeostasis, presentes en la célula gracias a la acción de la selección natural. Siendo esto así, no hay que dejar de lado en cualquier caso que toda célula contiene un sistema enormemente complejo en su interior, en la forma de redes genómicas, proteómicas y metabólicas, y que un sistema de estas características es capaz de dar muchas sorpresas.

Una de estas sorpresas es la capacidad que ciertas bacterias tienen de asociar cambios ambientales inmediatos con cambios ambientales que ocurrirán con posterioridad. Un ejemplo de este comportamiento es el que exhibe la conspicua Escherichia coli. Esta bacteria es capaz de asociar incrementos rápidos de temperatura (como los que ocurrirían al pasar de un entorno abierto al interior de la boca de una persona) con posteriores decrementos del nivel de oxígeno (como los que ocurrirían posteriormente al llegar al tracto intestinal). Un estudio al respecto ha sido publicado por Ilias Tagkopoulos, Yir-Chung Liu, y Saeed Tavazoie, de la Universidad de Princeton, en un trabajo titulado

recién aparecido en Science. Tagkopoulos et al. han realizado en primer lugar un estudio computacional, empleando técnicas de computación evolutiva y de vida artificial. En sus simulaciones se mantiene una población de organismos, cada uno de los cuales contiene una red metabólica en su interior. Esta red metabólica evoluciona mediante la aplicación de ciertos operadores de mutación al llegar a la fase reproductiva. El entorno se simula mediante una serie de señales más o menos correlacionadas con la aparición de ciertos eventos. Concretamente, consideran un evento consistente en la aparición de un recurso del que es posible extraer energía siempre que la célula exprese una cierta proteína. La energía que se gana de esta forma se ve reducida por el propio coste de mantenimiento de la red metabólica, dando lugar a un saldo energético final. En un grupo de simulaciones este saldo energético se usaba para seleccionar los individuos que pasaban a la siguiente generación, mediante el clásico procedimiento de ruleta. En otro grupo de simulaciones el proceso de reproducción era asíncrono, y se producía individualmente en cada individuo cuando acumulaba suficiente energía.

Escherichia coli at 10000x

Este tipo de simulaciones (realizadas en supercomputadores) permitieron demostrar la viabilidad en principio de que a escala evolutiva pueda producirse aprendizaje a nivel de interacción bioquímica. El siguiente experimento se realizó con ejemplares de E. coli bajo condiciones controladas en las que se realizaban cambios de temperatura entre 25ºC y 37ºC y cambios en la concentración de oxígeno entre 0% y 18%. No sólo se observó el efecto mencionado anteriormente en relación a la predicción de las condiciones del tracto digestivo, sino otro más interesante. Concretamente se realizaron experimentos con las condiciones inversas a las naturales, es decir, se evolucionó una población de E. coli en un entorno en el que el incremento de temperatura iba seguido de un incremento de la concentración de oxígeno. Se obtuvo de esta manera una cepa que era capaz de anticipar este escenario ecológicamente incoherente, mostrando así un aprendizaje genuinamente asociativo.

Según afirman los autores del trabajo, este tipo de estudios puede conducir a una mejor comprensión de la dinámica adaptativa de las bacterias y la aparición de resistencia a los tratamientos, lo que puede resultar de gran utilidad.

Publicado en Biología Molecular, Computación Evolutiva, Evolución, Vida Artificial | Etiquetado: , | 4 Comments »

Música para el domingo – What’s a Woman? (Vaya con Dios)

Publicado por Carlos en mayo 11, 2008

El domingo es día de asueto y nada mejor que un poco de música para amenizarlo. Por ejemplo esta magnífica canción de Vaya con Dios titulada “Whar’s a woman?“. Este tema es el que abre su segundo álbum -Night Owls- y junto con “Nah Neh Nah” (también en este álbum) fue un gran éxito en 1990. La banda belga tenía un peculiar estilo en el que combinaban jazz suave, blues y ritmos zíngaros, y de semejante mezcla salieron grandes temas como éste. ¡Que lo disfruten!

Publicado en Música | Etiquetado: , | 3 Comments »

Búsqueda activa de inteligencia extraterrestre: ¿Merece la pena?

Publicado por Carlos en mayo 9, 2008

Mensaje de AreciboLa idea de los proyectos SETI es bien conocida: explorar el espectro electromagnético en busca de señales que sugieran la existencia de civilizaciones alienígenas. Se trata de algo muy parecido a la búsqueda de una aguja (que no sabemos siquiera si existe) en un pajar, y de hecho lo infructuoso de todas las iniciativas SETI sugiere que a pesar de lo enorme del pajar hay pocas agujas en él, están muy bien escondidas, o simplemente no sabemos reconocerlas. La paradoja que supone la ubicuidad (supuesta) de la vida en el Universo con la falta de evidencia de vida inteligente es la que conduce a hipótesis como la de la Tierra Rara, de la que precisamente hablábamos hace unos días.

Esta falta de resultados ha inducido a parte de la comunidad científica a proponer estrategias de búsqueda más invasivas, como puede ser el denominado SETI activo: emitir señales que atraigan la atención de hipotéticos alienígenas, con idea de que éstos actúen de manera análoga y podamos detectar su presencia. Sería algo así como llamar a la puerta para ver si la casa está habitada. Un enfoque más extremo es el denominado METI (Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence) planteado por el astrónomo ruso Alexander Zaitsev, y en el que la finalidad no es tanto llamar para obtener una respuesta, sino simplemente llamar para decir que existimos (el matiz es del propio Zaitsev, y a fuer de ser sinceros no demasiado relevante en términos prácticos).

Ha habido varios mensajes de este tipo, de los que quizás el más célebre fue el enviado desde Arecibo en 1974, y en cuyo diseño participaron entre otros Frank Drake y Carl Sagan. Este mensaje no llegará a su destino -M13, el Cúmulo de Hércules- hasta dentro de 26.000 años, por lo que se trata de un acto fundamentalmente simbólico. Otros mensajes posteriores como por ejemplo el Cosmic Call 2 sí llegarán en breve a su destino (Casiopea en 2036 en este caso). La cuestión es qué puede pasar si hubiera alguien escuchando. Más aún, ¿qué pasaría si el mensaje lo recibe una civilización hostil con medios técnicos suficientes para plantarse aquí?

Éste es un temor recurrente y bastante razonable (al menos en la misma medida de la propia idea de SETI), por lo que no puede obviarse a priori. No obstante, según los cálculos del propio Alexader Zaitsev, se trata de un riesgo independiente del propio METI. Para llegar a esa conclusión, Zaitsev ha estimado la fracción del firmamento iluminada por señales de astronomía radar y la duración de estas transmisiones, y ha cotejado esta estimación con la correspondiente a las señales METI. La comparativa puede verse en una pequeña comunicación titulada

Para Zaitsev hay una relación de 1/2000 en la fracción de firmamento iluminado y de 1/500 en duración de la transmisión, siempre a favor de la astronomía radar. Por lo tanto -concluye- la probabilidad de que seamos detectados a través de nuestra actividad astronómica es un millón de veces superior a la de serlo debido a METI. Dado que no parece razonable pedir la supresión de la astronomía radar (sumamente útil por ejemplo para el estudio de NEOs), la conclusión sería que no hay que temer a METI. Sin entrar en consideraciones cuantitativas sobre la estimación de Zaitsev, y suponiendo que ésta es correcta, la cuestión que surge en cualquier caso es ¿para qué vamos a perder entonces el tiempo con METI (e incluso con SETI activo), si nuestra propia actividad tecnológica ya nos delata?

Publicado en Astronomía, First Contact, What-if | Etiquetado: , , | 11 Comments »