DE BÁRBAROS Y SEPIAS

Los vikingos utilizaban unos cristales mágicos “solarsteinn” para navegar, que les guiaban para encontrar el rumbo adecuado en sus intrépidas travesías en barco. Las leyendas vikingas hablan de dicha “piedra solar”, como una piedra mágica que cuando se elevaba hacia el cielo descubría la posición del Sol, incluso en los días nublados y con escasa visibilidad. Aunque en le época pudiera parecer obra de magia, en la actualidad se conoce cuál es el principio científico que lo respalda.

Los vikingos no podían utilizar las estrellas como guía para determinar su posición porque en los largos meses del verano boreal en las proximidades del Polo Norte hay luz diurna perpetua. Y la brújula no había hecho aún acto de presencia en Europa, habría que esperar hasta el 1190 para hallar las primeras pruebas de su existencia. De este modo la “piedra solar” se convirtió en una importante ayuda en sus viajes oceánicos a Islandia y Groenlandia.

Investigaciones recientes han descubierto que la “piedra solar” podría no ser más que fragmentos de una forma transparente de la calcita. Un mineral muy común en Escandinavia. La calcita al ser un cristal polarizado permite el paso de la luz solo cuando está orientado en determinadas direcciones, y puede cambiar su apariencia desde una brillante luminosidad hasta la oscuridad dependiendo de su orientación respecto a la luz. Esto se debe a que la luz, realmente está formada por la contribución de un campo magnético y otro eléctrico que oscila de forma perpendicular al primero. La luz se puede polarizar cuando el campo eléctrico de todas las partículas oscila siguiendo siempre una misma dirección. La luz que emite el Sol no se encuentra polarizada porque cada fotón tiene su campo eléctrico oscilando en una dirección distinta. Pero al alcanzar la atmósfera, choca contra las moléculas del aire, las cargas de estas vibran en la dirección perpendicular al rayo y emiten un haz de luz polarizada.

De este modo, al mirar al cielo con un cristal de calcita en la dirección perpendicular a la posición del Sol, esta brilla. Así aprendieron los vikingos a determinar la posición del Sol, cuando este quedaba oculto tras las nubes. Sin duda, impresiona la capacidad de la inteligencia del ser humano para detectar relaciones aparentemente  imposibles. Aunque utilizar la luz polarizada no es realmente algo que la naturaleza no haya aprovechado antes.

Las abejas utilizan el mismo sistema para orientarse en los días nublados. Sus ojos son capaces de percibir la polarización de la luz lo que les sirve de guía. Y no solo los habitantes de la superficie terrestre exhiben estas extraordinarias dotes, bajo las aguas de los océanos las sepias, pulpos y demás cefalópodos hacen gala de un uso intensivo de la “mágica” luz polarizada. Las sepias se ven obligadas frecuentemente a cazar presas que son semitransparentes, y ello, en entornos de muy baja luminosidad. Pero, gracias a que sus ojos están capacitados para captar la luz polarizada, logran percibir mayor contraste entre su presa y el fondo oceánico lo que convierte a sus presas en detectables. Con el tiempo la peculiar visión de la sepia, creada para la caza, les ha permitido generar un sistema de comunicación entre miembros de su especie que bien valdría para escribir una novela de espías. 

En este caso nos encontramos con la Sepia officinalis, cuya piel de color uniforme no nos trasmite ninguna información a simple vista, pero la cosa cambia cuando la observamos mediante luz polarizada. Constantes cambios de tonalidad les permite transmitir información entre los miembros de su especie.

Sepia Officinalis

En resumen, hemos comprobado cómo dos sistemas de gestión de la información muy diferentes, la inteligencia de ser humano y los genes (de la abeja), han logrado identificar un patrón de regularidad en el entorno percibido, el comportamiento de la luz polarizada, y los dos han hallado el modo práctico de utilizarlo (determinar la posición del Sol en los días nublados). Primero lo hicieron los genes de la abeja mediante un largo proceso de evolución en el que intervino el ADN como gestor de la información. Y después apareció el hombre, que con su inteligencia supo capta esta misma propiedad en los cristales de calcita, utilizandola primero de una forma indirecta por sus efectos refulgentes sobre cristales polarizadores y después, con el pleno entendimiento que permite la ciencia. 

Vemos, como corolario final, que la inteligencia gestiona la misma información que los genes, pero a mucha mayor velocidad.

Para profundizar sobre este y otros temas pueden consultar el libro ORIGEN.

BIOLOGÍA CUÁNTICA

La física cuántica se cuela poco a poco en todas las ramas del saber. Ya, no solo la química se beneficia de sus ecuaciones, también las más punteras investigaciones biológicas comienzan a requerir de sus servicios. Numerosos procesos biológicos están insuficientemente explicados y requieren de una aproximación física a nivel cuántico. Así podemos encontrar la contribución de la física de partículas en procesos como la fotosíntesis, el funcionamiento de las neuronas o las migraciones de las aves.

Los experimentos realizados por varios grupos, como el de Graham R. Fleming y Mohan Sarovar, de la Universidad de California en Berkeley, o los de Mohan Sarovar (Universidad de Toronto), han demostrado que la física clásica no logra explicar la elevada eficiencia con la que tiene lugar el proceso de fotosíntesis. Los fotones del Sol excitan los electrones de las moléculas de clorofila. Lo que desencadena una cadena de transporte en las que los electrones han de encontrar un camino adecuado hacia el centro químico donde ceden parte de su energía a las reacciones metabólicas que sustentan a las plantas. El problema es que los electrones parecen ir directos a su destino. La explicación desde la física cuántica parece clara. Una partícula no sigue nunca un camino determinado sino que “explora” varios a la vez. Los campos electromagnéticos en el interior de las células vegetales provocarían que alguno de estos caminos se cancelase, al tiempo que otros se verían reforzados. Como resultado los electrones aumentan su eficiencia en el camino hacia su destino. Según los investigadores, el entrelazamientos duraría solo una fracción de segundo y afectaría a no más de 100.000 átomos.

Otro proceso biológico que está causando verdadera perplejidad es el de los petirrojos cuánticos, perdón, petirrojos europeos. Estas pequeñas aves migran cada inverno a más de 13.000 km de distancia, desde la fría Escandinavia a la cálida África ecuatorial. La cuestión es cómo se guían estas aves orientarse adecuadamente, teniendo en cuenta la enorme distancia a recorrer. Durante muchos años los expertos han considerado que el petirrojo debía de tener algún tipo mecanismo que se asemeje a una brújula natural incorporada. Así en los años sesenta, Wolfgang y Roswitha de la Universidad de Franckfurt, colocaron un campo magnético artificial para comprobar el comportamiento de los petirrojos ante las sucesivas inversiones del campo magnético. Lo que descubrieron es que las aves no notaban en absoluto los cambios en la polarización del campo, eran incapaces de distinguir entre norte y sur, lo que aparentemente echaba por tierra la hipótesis de la brújula natural. Sin embargó, si se encontró respuesta de las aves al nivel de inclinación de las líneas del campo magnético. El ángulo que forman las líneas del campo magnético con respecto a la superficie terrestre. ¡Habían hallado el mecanismo de orientación del petirrojo!

Entonces solo quedaba identificar en qué lugar de su fisonomía se hallaba implantado ese sexto sentido. Una vez más la sorpresa fue mayúscula pues, si se les tapaba los ojos, ¡los petirrojos no distinguían ningún campo magnético! Las aves parecen percibir el campo magnético con los ojos.

Las investigaciones no han parado de sucederse y en el año 2000, Thorsten Ritz (Universidad de Florida del Sur) y sus colaboradores propusieron un mecanismo concreto basándose en el entrelazamiento cuántico. Según esta hipótesis en el ojo de las aves existiría una molécula con dos electrones entrelazados y espín total igual a cero. Cuando la molécula absorbe la luz del espectro visible, los electrones adquieren la energía necesaria para separarse, lo que los hace sensibles al campo magnético terrestre. Si las líneas del campo magnético se inclinan, afectarán de manera diferente a cada electrón y modificará la reacción química de la molécula. Estos procesos se traducen posteriormente en impulsos neuronales que el cerebro del animal recrea en una imagen del campo magnético.