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Hace veintitrés años
César Domínguez Pérez-Tejeda
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México se caracteriza por ser depositario de una diversidad ambiental relevante que, por la gran demanda de recursos naturales, padece actualmente graves problemas. Para estudiar formalmente y contribuir a resolverlos, hace 23 años y con apenas trece investigadores y un número aún menor de técnicos, se inició una aventura académica en el seno del Instituto de Biología, la cual culminó en 1996 con la fundación del Instituto de Ecología de la unam. Un esfuerzo que fue apenas el atisbo de una trayectoria en la que se han conjuntado, para identificar y resolver problemas nacionales, la investigación de frontera y la docencia, la formación de recursos humanos muy especializados y la colaboración con el sector público. Puede resultar sorprendente que un pequeño grupo de visionarios, una comunidad de investigadores, haya dejado una huella tan profunda, que no sólo afecta a su comunidad cercana, sino que alcanza al país y el entorno internacional, pero no lo es tanto cuando se conoce de cerca su compromiso, entusiasmo, creatividad y liderazgo.
A sus quince años de vida, el Instituto de Ecología se distingue por hacer ciencia de alta calidad, aprovechando como sujeto de investigación la enorme variedad de ecosistemas del país, su gran biodiversidad y su elevado número de endemismos. Allí se creó uno de los primeros doctorados en el país, el Doctorado en Ecología, un semillero de varias generaciones de ecólogos que ahora trabajan en muchas universidades y otras instituciones académicas del país, formando, a su vez, sus propios estudiantes. Su impacto en el sector público no es menor, en 1992 se fundó, a partir de una iniciativa de un grupo de investigadores de nuestra institución, la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (conabio). Asimismo, importantes y exitosas iniciativas para establecer áreas naturales protegidas han surgido o han sido apoyadas por iniciativa de sus laboratorios de investigación, y ahora es sede del nuevo Laboratorio de las ciencias de la sostenibilidad, una iniciativa que busca ligar formalmente la ciencia con la toma de decisiones en política ambiental del país.
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César Domínguez Pérez-Tejada
Instituto de Ecología,
Universidad Nacional Autónoma de México.
como citar este artículo → Domínguez Pérez-Tejada, César. (2011). Hace veintitrés años. Ciencias 103, julio-septiembre, 26-27. [En línea] |
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| del bestiario | ||||
| El sueño de Dédalo |
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Héctor T. Arita
conoce más del autor
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Una de las historias más conocidas de la mitología griega es la del vuelo de Dédalo y la
caída de Ícaro. Dédalo, uno de los inventores más talentosos de su época, había cobrado
fama por el diseño del laberinto de Creta, ordenado por el rey Minos para contener en
su interior al grotesco Minotauro: el espantoso monstruo mitad bestia y mitad humano,
fruto de los amores de la esposa de Minos con un portentoso toro blanco. Cuenta la
historia que Dédalo cayó de la gracia de Minos cuando el afable inventor proporcionó a
Teseo la clave que le permitió matar al Minotauro y salir ileso del laberinto, todo con la
complicidad de Ariadna, hija del cruel soberano cretense. En castigo, Dédalo y su hijo
Ícaro fueron condenados a ser encerrados en el laberinto hasta su muerte.
Sin embargo, el ingenioso Dédalo no estaba dispuesto a pasar sus últimos días en la
prisión que él mismo había construido. Con engaños, se hizo de plumas y cera, como
pegamento, para construir las alas artificiales que le permitieron a él y a su hijo escapar
del laberinto volando como las aves. Como en muchas historias de la mitología clásica,
la aventura terminó en tragedia. Embriagado por el placer de volar a sus anchas, Ícaro
se acercó demasiado al Sol, cuyo calor derritió la cera de sus frágiles alas y ocasionó la
caída y muerte del joven e infortunado prófugo.
Para algunos científicos, la mitología ofrece preguntas técnicas de gran interés. Por
ejemplo, ¿es realmente posible construir alas artificiales que permitieran a un ser
humano volar libremente? De hecho, la historia de Dédalo inspiró a un buen número
de espíritus creativos e intrépidos que, a lo largo de los siglos, intentaron desarrollar
aparatos que permitieran a un ser humano volar usando su propia fuerza muscular.
Excluyendo los sistemas de planeo, que permiten a una persona mantenerse en el cielo
incluso por periodos largos pero que no logran el vuelo propulsado, los intentos por
desarrollar alas para la gente han fracasado. El sueño del audaz Dédalo de emular el
vuelo de las aves impulsó numerosos experimentos que terminaron, prácticamente todos
ellos, en tragedias comparables a la del temerario Ícaro.
Los sistemas de vuelo moderno son de hecho muy diferentes a los que utilizan las aves.
Ante el fracaso de numerosos intentos por copiar de la naturaleza la capacidad de vuelo
propulsado, George Cayley propuso en el siglo XIX que una máquina voladora debería
tener sistemas separados de propulsión, sustentación y dirección. Éste fue un concepto
revolucionario que en su época permitió a los hermanos Wright desarrollar finalmente
un aparato volador en 1903: el primer aeroplano. Sin embargo, es claro que existe muy
poca semejanza técnica y estética entre los modernos aviones y las aves.
Por lo que se sabe actualmente sobre la mecánica del vuelo animal, es muy poco
probable que se pueda diseñar un sistema análogo al de las aves que permitiera volar
a un ser humano. Las aves poseen complejas adaptaciones musculares, neurológicas y
fisiológicas que les permiten controlar con sus alas los tres aspectos básicos del vuelo
identificados por Cayley. Además, por razones energéticas, es imposible que un animal
de más de 15 kilos pueda volar usando el sistema que emplean las aves. Para desarrollar
un aparato de vuelo que permitiera a una persona impulsarse por los aires, el inventor
tendría que desarrollar mecanismos que potenciaran la fuerza muscular y la capacidad
aeróbica de una persona para permitirle emular a las aves.
La historia de Dédalo e Ícaro puede inspirar otro tipo de preguntas científicas, por
ejemplo: si el vuelo es un fenómeno tan complejo, ¿cómo es posible que algunas
especies hayan evolucionado hasta lograrlo? El vuelo propulsado ha aparecido al menos
tres veces en la evolución de los vertebrados: en las aves, en los murciélagos y en los
pterosaurios. La evidencia actual muestra además que al menos entre las aves y los
quirópteros el proceso evolutivo debe haber sido muy diferente. La pregunta básica
en los estudios de evolución del vuelo es: ¿cómo se pudo dar una transición entre sus
ancestros no voladores y las especies voladoras actuales?
En el caso de los murciélagos toda la evidencia apunta a que los “proto-murciélagos”
debieron haber sido mamíferos primitivos arborícolas que saltaban de un árbol a otro.
Con el paso del tiempo evolutivo, los descendientes de estos “proto-murciélagos”
habrían poseído membranas entre las patas, similares a las de las ardillas voladoras
actuales, que les habrían permitido planear entre los árboles. Eventualmente, los
ancestros de los actuales murciélagos habrían desarrollado el vuelo propulsado
moderno.
En el caso de las aves existe más controversia respecto al mecanismo que originó el
vuelo. Hasta el año pasado existían dos teorías básicas: una era que el vuelo se habría
desarrollado en las aves de la misma forma que en los murciélagos, es decir, a través
de formas planeadoras. La otra teoría era que el vuelo se habría logrado a partir de
ancestros que desarrollaron alas para correr mas rápido en tierra y que eventualmente
adquirieron la capacidad del vuelo propulsado. Una diferencia fundamental entre las
aves y los murciélagos parece apoyar la segunda teoría, pues el aparato volador de los
murciélagos incluye membranas conectadas con las extremidades posteriores, mientras
que las alas de las aves están constituidas totalmente por las extremidades anteriores.
Esto hace que las aves puedan usar sus patas con mayor libertad para desplazarse en
tierra, actividad que los murciélagos desarrollan con gran dificultad. Además, en el caso
de las aves es difícil explicar la forma en la cual sus ancestros no voladores podrían
haber trepado a los árboles, como lo requeriría la teoría del planeo.
En las páginas de Science de enero de 2003, Kenneth Dial, un ecólogo conductual de
la Universidad de Montana, ha propuesto una tercera teoría sobre el origen del vuelo
en las aves. Dial estudió el movimiento de las alas de las codornices cuando éstas
trepan a lo largo de planos inclinados con diferentes ángulos. Cuando la inclinación es
relativamente pequeña, hasta de 45°, las aves no utilizan las alas y ascienden el plano
usando únicamente sus patas. Para planos colocados entre 45° y 90°, las codornices
baten sus alas en un plano tal que la fuerza resultante va hacia la superficie, no hacia
el cielo. Esto hace que la fricción de las patas de las aves contra el plano aumente, lo
cual permite la tracción necesaria para el ascenso. Dial compara este efecto con el de
los spoilers de los autos deportivos, que utilizan el movimiento del viento para empujar
los autos hacia el pavimento, lo cual propicia un mejor "agarre" de los neumáticos.
Cuando las aves trepan en superficies colocadas verticalmente, incluso con ángulos de
hasta 105°, mueven sus alas en un plano diferente, de tal manera que la fuerza resultante
apunta hacia el cielo, es decir, se produce la sustentación, que es el mismo mecanismo
que permite a estas aves volar libremente cuando necesitan hacerlo.
Dial propone que un mecanismo similar pudo haber permitido la evolución del vuelo
en los ancestros de las aves. Bajo esta hipótesis, un grupo de dinosaurios terópodos
con plumas habría aprovechado el mecanismo de locomoción que Dial ha descrito para
desplazarse en planos inclinados, lo que habría dado ventajas a estas proto-aves para
conseguir alimento o para escapar de los depredadores. Eventualmente, en el sentido
evolutivo de la palabra, estos ancestros habrían podido dar el paso final, desarrollando
la capacidad de vuelo autónomo y propulsado.
Todos los seres humanos tienen, en mayor o menor grado, una fascinación por el vuelo
propulsado de las aves. El sueño de poseer alas y de escapar de nuestra cotidiana prisión
gravitacional es recurrente e incluso constituyó un tema central de estudio para algunos
psicoanalistas. Estudios e ideas como los de Dial nos ayudan a poner en una perspectiva
científica esos sueños románticos. Aunque la mecánica y la biología nos dicen que es
muy poco probable que se pueda cumplir algún día, el sueño de Dédalo vive en la mente
de la mayoría de nosotros.
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Referencias bibliográficas
Dial, K. P. 2003. “Wing-assisted incline running and the evolution of flight”, en
Science, vol. 299, pp. 402-404.
Speakman, J. R. 2001. “The evolution of flight and echolocation in bats: another leap in
the dark”, en Mammal Review, núm. 31, pp. 111-130.
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Héctor T. Arita
Instituto de Ecología, Universidad Nacional Autónoma de México.
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