articulo cientifico

 el grafeno

en busca de la energia perdida ¿Qué te tomas?

Las bebidas energizantes estan en auge y en nuestro pais lamentablemente, al alcanse de todos. su consumo precenta riesgos q dbenos conocer

Uno de los grandes dilemas de la sociedad industrializada es elegir la fuente de energía más adecuada de cara al siglo XXI. Vivimos en un planeta cuyo lado desarrollado consume una barbaridad de recursos energéticos derivados casi de manera exclusiva del petróleo; mientras que el lado en vías de desarrollo basa su esperanza en el crecimiento industrial, que también conlleva un aumento en el consumo de recursos energéticos. Los recursos petroleros prometen agotarse y en un par de décadas el etanol o el hidrógeno, las biomasas, la energía solar o la eólica, o incluso el regreso a la energía nuclear será lo que moverá al mundo. O muy probablemente una combinación de todo esto. Como quiera que sea, debemos reconocer que hemos dañado gravemente el entorno como consecuencia directa de vivir en una civilización devoradora de energía.

Tenemos un conflicto análogo con las fuentes de energía que hacen funcionar nuestro organismo. Hemos abandonado una parte de las fuentes tradicionales, los cereales, no porque se hayan agotado, sino porque han pasado de moda. Tenemos un hambre voraz de fuentes de energía que satisfagan nuestro placer gustativo, que tengan efectos inmediatos y nos sirvan de “chispa” o “nos pongan alas”. Padecemos de problemas de obesidad a lo largo y ancho de nuestro esférico planeta, que son resultado, entre otras causas, de los excesos en el consumo de alimentos que proporcionan energía. La venta de bebidas energetizantes ha tenido un crecimiento espectacular, equivalente a 500% desde 1998 hasta el año 2004, cercano a los 1 000 millones de dólares. Este mercado es ya una cuarta parte del mercado total de bebidas, que incluye las elaboradas a base de todo tipo de lácteos, hierbas, infusiones y té, frutas y, desde luego, café.

Comida rápida igual a energía rápida La maquinaria humana es energéticamente muy costosa: sale caro moverla. Para darles una idea, con mis 70 kilos de peso requiero unas 1 500 calorías sólo para estarme tumbado en la cama 24 horas. Esta energía permite que respire, piense, mueva la sangre por el cuerpo y la filtre, digiera lo que coma, reponga mis células muertas, pase saliva, pestañee, etc. Aunque parezca asombroso, para caminar unos 32 kilómetros a paso moderado necesito consumir otras 1 500 calorías. El ejemplo no es muy bueno, pues dirán, con razón, que la cantidad de energía que requiero depende de muchos factores, incluido el clima, la pendiente del terreno, el tipo de vida que llevo; es decir, mi capacidad respiratoria, etc. Pero la pregunta importante aquí es ¿cómo pago ese costo energético?

Para responder a esto es necesario recordar que en la célula tenemos diferentes formas de obtener la energía que exige la vida diaria. La más rápida y sencilla es utilizar adenosina trifosfato (ATP) y creatina fosfato, que son algo así como el dinero que tenemos en el bolsillo para pagos inmediatos. Por ejemplo, el necesario para una carrerita a la esquina para ir por las tortillas o una subida de escaleras en el metro. Este gasto incluye la glucosa que traemos disuelta en la sangre y que es movilizada a la zona del cuerpo que requiere energía; allí es oxidada para producir ATP. Si nuestro recorrido es más largo y no nos alcanza esta energía de disposición inmediata, tenemos 100 veces más energía guardada bajo el colchón: las calorías almacenadas como glucógeno, una forma compleja de empaquetar muchas moléculas de glucosa —la fuente mas barata y abundante de energía—. El glucógeno se desdobla en glucosa y ésta, en presencia de oxígeno, se transforma en 32 moléculas de ATP por cada molécula que se oxida. Si falta oxígeno, la glucosa se nos queda a la mitad del proceso de generación de energía, facilitándonos sólo dos moléculas de ATP y una de ácido láctico (este último se acumula en los músculos y provoca dolores al día siguiente del esfuerzo). El glucógeno constituye 1-2% de las células musculares; en el hígado, por ejemplo, tenemos unos 400 gramos de glucógeno, para que a nuestros cerebros no les falte carburante y podamos seguir el hilo de este texto. Finalmente, si es domingo, todo está cerrado y tenemos que caminar un par de horas para conseguir tortillas, disponemos de más energía, que es como el dinero invertido en el banco, que en nosotros sería equivalente a la grasa. Un individuo no obeso debe tener en sus células musculares unas 30 000 veces más de energía almacenada en forma de grasa que la disponible inmediatamente en forma de ATP. La grasa es la forma ideal de almacenar energía pues rinde 2.25 veces más que los carbohidratos (nueve contra cuatro kilocalorías por gramo), y además es insoluble; no necesitamos de agua para almacenarla, cosa que sí sucede con el glucógeno. Si no estamos obesos, entonces 20% de nuestro organismo debe ser grasa.

Y si necesitamos energía, ¿con cuál de estas divisas tenemos que pagar: ATP, creatina fosfato, glucosa, glucógeno o grasa? La respuesta depende de qué tan extenuante sea el esfuerzo: si respiramos tranquilos, sin sofocarnos, nuestro ejercicio será aerobio y el oxígeno llegará sin problemas a las células musculares y podremos echar mano de nuestras reservas de grasa y glucógeno, pues hay tiempo suficiente para que la grasa se degrade y tengamos la energía disponible conforme se va necesitando. Si hay que correr para esquivar autos —o ladrones— nuestra respiración será agitada, estaremos en los límites de nuestra capacidad cardiovascular máxima (cuando sentimos que se nos sale el corazón y casi sofocados), y consumiremos rápidamente la glucosa en sangre, y después la almacenada en el colchón de glucógeno. En la sangre tenemos normalmente un gramo de glucosa por cada litro (100 mg/dL para usar las mismas unidades de los análisis sanguíneos). Dado que tenemos alrededor de cinco litros de sangre, esto nos da unos cinco gramos de glucosa en total, que consumidos a razón de dos a tres gramos por minuto, apenas alcanza para unos cuantos minutos a toda velocidad. Pero si estamos en buena condición y con suficiente capacidad respiratoria, respirando a un ritmo de entre 65 y 70% de nuestra capacidad máxima, entonces consumimos grasa, glucógeno y azúcar de la sangre. Entre estos extremos nos movemos durante el día, aumentando nuestra demanda de energía rápida, sobre todo cuando hacemos ejercicio.

Agua eres y en agua te convertirás
“Somos polvo de estrellas” dicen algunos científicos haciendo uso de una metáfora poética, “pero con 70% de agua”, agregarían los nutriólogos. Tenemos agua por todos lados: en las células, en la sangre, en las secreciones, en la orina, en las lágrimas y, particularmente, en el sudor, que nos permite regular la temperatura. Éste no es el espacio para extendernos sobre la importancia de mantener el agua en su nivel óptimo, pero cabe señalar que la deshidratación es uno de los problemas más frecuentes de quienes hacen ejercicio.

En mis épocas de estudiante se hacía cola en los bebederos al final del recreo para reponer el agua perdida. Hoy las colas se forman frente a las distribuidoras de refrescos, que es el destino final de casi la mitad del azúcar que produce la industria cañera mexicana. Para nuestra desgracia, a alguien se le ocurrió juntar las necesidades de agua con las de energía y los resultados negativos están a la vista: reponemos el agua que perdemos (de uno a tres litros al día) acompañando buena parte de ella con azúcar, a través de bebidas carbonatadas o refrescos.

En lo que llevamos del siglo, nuestro país se ha mantenido en el poco honroso grupo líder en el consumo de refrescos, aquí se beben hasta 150 litros per capita al año. Los estadounidenses, a principios del siglo XXI, gastaban 58 000 millones de dólares al año en refrescos, equivalentes a beber un poco más de 200 litros al año cada uno, de los cuales 42.9 son de Coca-cola, 31.4 de Pepsi, 18.6 de coca de dieta y 13.5 de una cosa horrible que se llama Dr. Pepper. El problema no es la marca, sino que una lata de refresco contiene 355 mililitros con 40 o 50 gramos de azúcar (equivalentes a unas 10 cucharadas), y aporta unas 160-200 calorías. De acuerdo con una revisión reciente del American Journal of Clinical Nutrition (No. 84), el consumo de bebidas carbonatadas es un factor clave en los problemas de obesidad en los Estados Unidos y lo es, sin duda, en México también. En los EUA, el 15.8% de la energía consumida proviene del azúcar agregada a los alimentos y de ésta el 47% está en los refrescos. Resta mencionar el problema de la caries dental y, particularmente, la hiperactividad infantil relacionada con altos consumos de azúcar desde temprana edad.

La única actividad que justifica combinar ambos elementos, agua y azúcar, es aquélla en la que la deshidratación y el consumo energético van de la mano: un deporte o un ejercicio que demande un esfuerzo sostenido por más de media hora. La industria no ha dejado escapar tan jugoso mercado, del cual la marca Gatorade es el líder indiscutible. Este tipo de bebidas, cuyo fin es aportar energía, se conocen también como isotónicas porque tienen carbohidratos y electrolitos (sodio, potasio y cloro) similares a los que tenemos en la sangre y por lo mismo se absorben rápidamente. Están especialmente formuladas para soportar mejor esfuerzos de larga duración, pues contribuyen a recuperar el azúcar en sangre. Sin embargo, también contienen unos 60 gramos de azúcar por litro, por lo que no parece muy prudente sustituir los refrescos que toman los niños por estas bebidas para deportistas; a menos de que se trate de niños que no estén sentados frente al televisor sino haciendo mucho ejercicio.

Un suplemento que al parecer sí funciona es la creatina fosfato, necesaria para una rápida resíntesis de ATP en ejercicios de alta intensidad. Hay evidencias de que su consumo aumenta la eficiencia en esfuerzos de corta duración (sprints), aunque no se sabe cuáles puedan ser sus efectos a largo plazo.

Energía líquida
Renglón aparte merecen las bebidas que tienen como objetivo activar o estimular el sistema nervioso, conocidas como energetizantes, una versión moderna de los tónicos y elíxires milagrosos, que hasta la fecha ofrecen los merolicos en los mercados públicos.

¿Quién no se siente por las mañanas con un urgente y fisiológico deseo de tomarse una humeante taza de café? Estudios recientes en la Universidad de Wake Forest, en Carolina del Norte, EUA, han demostrado que los individuos habituados a consumir unas tres tazas de café al día requieren de una dosis cotidiana de cafeína para tener una actividad cerebral normal, lo que concretamente constituye una adicción. La cafeína es también la base de estas bebidas surgidas a partir de 1997, año en el que apareció la primera y más popular de ellas en los EUA: Red Bull, que para 2003 ocupaba más del 60% de este mercado. El problema con estas bebidas es la escasa regulación que existe para su venta y la indiscriminada promoción de su consumo. Mientras que en algunos países europeos su venta no está autorizada, en muchos otros, incluido México, se promueve en lugares selectos: discotecas, clubes deportivos, etc. ¿Andarán realmente los jóvenes tan necesitados de un impulso energético? o ¿será quizá la promesa de “obtener alas”, como sugiere la propaganda de Red Bull lo que promueve el consumo? O ¿será que se han convencido —como reza otro anuncio—, que “hay cosas más importantes que hacer que dormir”?

Tan sólo en el 2003, Red Bull invirtió más de 40 millones de dólares en publicidad para vender a los jóvenes la imagen de poder asociada con su consumo. El ingenio no falta entre los competidores, quienes basados en esta imagen han generado marcas de productos con nombres asociados a la potencia: E2O (haciendo una analogía entre la E de energía y la H del hidrógeno en la fórmula del agua), Go Fast (muévete rápido), No Fear (sin miedo), FIT (sano), Pure Power (potencia pura), Brain Wash (lavado de cerebro), Fever (fiebre), Start Me Up (arráncame), Roaring Lion (león rugiente), Adrenalin Rush (baño de adrenalina), Whoop Ass (nalgada), Red Devil (diablo rojo), y un larguísimo etcétera. Para darse una idea de este mundo, los invito a recorrer la página http://www.bevnet.com/reviews.
El caso es que en 2005, las más de 300 marcas de bebidas energetizantes que existen en el mercado vieron aumentar sus ventas en un 81% con respecto a 2004 y superan ya los 1 000 millones de dólares, mientras que las bebidas para deportistas lo hicieron en un 21%. Por el contrario, la venta de bebidas con frutas cayó en 2%. Ojalá se calculara también el costo que tendrán que pagar los consumidores a mediano y largo plazo para ajustar sus máquinas energetizadas.

Cuidado con la cafeína
Hasta ahora, el único componente en estas bebidas con actividad ergogénica (de activación energética) es la cafeína, y ésa ya la consumían los aztecas en el chocolate. Otro ingrediente de estas bebidas, como el guaraná, aunque suene exótico es sólo una de las más de 60 plantas que contienen cafeína, con la única salvedad, de que ésta se obtiene de semillas provenientes del Amazonas.

La cafeína es un estimulante del sistema nervioso y un diurético; provoca aumento en el ritmo cardiaco, hipertensión, temblor y eventualmente arritmia. También produce pérdida de sueño, pues interfiere y bloquea el efecto de la adenosina, nuestra píldora natural para dormir. Pero es también capaz de despertar a un muchacho que se durmió a las cuatro de la mañana y se excedió con el alcohol, permitiéndole reanudar la fiesta; también permite que un estudiante pueda soportar la noche trabajando en el laboratorio. Los estadounidenses gastan 30 millones dólares al año en tabletas de cafeína y 50 000 millones en bebidas con cafeína. Pero mientras en los EUA los productos con cafeína están regulados (si un producto contiene más de 150 mg debe llevar la etiqueta “high caffeine content”, alto contenido de cafeína) en México están al alcance de todos. El Comité Olímpico Internacional considera ilegales valores mayores a 12 microgramos de cafeína en un mililitro de orina, lo que se logra bebiendo unas ocho tazas de café durante las dos o tres horas antes de la competencia o del examen.

¿Cuánta cafeína consumimos al día? Pues échenle cuentas: el consenso es que el límite debe estar por los 300 miligramos al día, lo que se cubre con tres litros de refrescos o siete expresos o 1.5 kilos de chocolate o medio litro de café americano o 1.3 litros de té o entre tres y cuatro latas de Red Bull. Habrá que considerar también la cafeína de los medicamentos dietéticos, los analgésicos e incluso los dulces y chicles.

La cafeína se ha convertido en la sustancia psicoactiva de mayores ventas en el mundo y se consigue en cualquier supermercado. No hay duda de que afecta, pues combate la fatiga y estimula nuestro estado de alerta. El principal problema de consumir cafeína es que a pesar de ser una práctica común, no es conveniente tomarla con alcohol: su poder estimulante y efecto diurético se combina con el efecto depresor del alcohol. Muchos jóvenes incluso beben el Red Bull con vodka, que es como llevar el coche con el freno de mano puesto. Y sin embargo, ¿cuántas bebidas de éstas se consumen un sábado por la noche en cada una de las discotecas del país? Tan sólo del Red Bull se venden más de 2 000 millones de latas al año en más de 200 países.

De todo como en botica
Como decenas de bebidas energetizantes tienen en común la cafeína, la disputa por los mercados se da en otro terreno, el de los ingredientes alternos a la cafeína. Definitivamente ninguna de las otras sustancias son energetizantes ni revitalizadoras y, en general, no hay evidencia de que sean responsables de muchas de las propiedades que se asegura que tienen, con excepción de las vitaminas, particularmente la D, la E y la C (véase ¿Cómo ves?, No. 89).

Otro ingrediente común en estas bebidas es la taurina, un aminoácido que no forma parte de las proteínas y que nuestras células pueden sintetizar, por lo que no es necesario en nuestra dieta. Sólo los gatos la requieren, por ello cuando los publicistas se enteren promoverán su consumo para despertar nuestro instinto felino. Este aminoácido tiene, entre muchas otras funciones, la de integrarse a las sales biliares, junto con la glicina y la metionina, que son sales que requerimos para emulsificar y digerir la grasa. Su consumo puede facilitar la degradación de las grasas para obtener energía de nuestras reservas; también está involucrada en la síntesis de proteínas, en la visión, en la contracción muscular, etc. Pero se sabe también que la taurina puede ocasionar insomnio, temblor, ansiedad, palpitaciones, hiperactividad y aumento en la frecuencia urinaria. Se denomina taurina por haber sido aislada de la bilis del buey.

La carnitina es otro aminoácido que se agrega a algunas bebidas energetizantes. También lo producen nuestras células y entre sus funciones está la de transportar los ácidos grasos a través de las membranas celulares. Sin embargo, los estudios disponibles hasta ahora no permiten concluir, como se sugiere, que su ingesta mejore el rendimiento físico, ayude a perder peso o a disminuir la grasa corporal. El Red Bull, contiene además de cafeína y taurina, glucuronolactona, otra sustancia que nuestro cuerpo ya produce, y cuya función hasta la fecha no ha sido claramente establecida, aunque se ofrece como desintoxicante.

Aditivos herbales
El uso de ingredientes provenientes de extractos de hierbas en las bebidas energetizantes merece un capítulo aparte. El consumo de gingseng, un arbusto asociado con los misterios que vienen de oriente, ha crecido exponencialmente. A la pléyade de compuestos químicos que existen en esta planta (ginsenósidos), se le ha adjudicado desde épocas antiguas la capacidad de estimular el pensamiento abstracto, la capacidad de respuesta y la libido. Sin embargo, hay muchos estudios que demuestran que su consumo no aporta beneficios en la respuesta cardiovascular, metabólica, o psicológica en relación con la máxima resistencia física.

Tampoco hay evidencias de ninguno de los efectos que se asegura confieren otros aditivos herbales como son el ginkgo bilova (una de las hierbas más usadas en la herbolaria alemana) y la equinácea. Peor aún, no se han definido las dosis máximas a las que pueden consumirse sin riesgo. Después de tres años de experimentos, cuyos resultados se publicaron en julio de 2005 en el New England Journal of Medicine, no se obtuvo evidencia ni siquiera de que la equinácea cure o alivie el catarro como siempre se ha sugerido. En el número del 21 de agosto de 2002 del Journal of the American Chemical Association se publica un estudio con 230 voluntarios en el que no se encontró efecto alguno del ginkgo bilova ni en la memoria, ni en ninguna otra de las capacidades mentales analizadas. Sin embargo, la mercadotecnia empieza ya a generar un mercado de “bebidas inteligentes” basadas en el supuesto efecto de estas hierbas.

Nueva forma de inteligencia
En realidad todas estas bebidas se benefician de la actitud relajada de las autoridades del sector salud (particularmente el estadounidense) que permiten introducir al mercado los llamados complementos dietéticos, etiqueta con la que se cubren todos estos productos. En este estado de cosas ha sido posible que surjan compañías como Skeleteens, que introdujo a finales de los años 90 productos como el ya mencionado Brain Wash, que además de azúcar contenía ginseng, chile jalapeño (la capsaicina, compuesto activo y responsable del sabor picante del chile, tiene también un efecto estimulante del metabolismo), cafeína, ma huang (efedrina) y muchas otras hierbas y plantas con principios activos usados en la medicina herbolaria. Si bien esta compañía y sus bebidas no representan la corriente mayoritaria, dan una idea de hasta dónde se puede llegar en este mercado. Actualmente los ingredientes que contengan sustancias como efedrina están prohibidos en las bebidas energetizantes.

Habrá que ser cada vez más “educado, informado e inteligente” para lidiar con esta nueva forma de “inteligencia” que modifica nuestros hábitos de ser, estar, comer y ahora también de beber. Lo mejor para tener un estilo de vida saludable que incluya un buen desempeño físico, es sin lugar a dudas una sana alimentación combinada con la práctica regular del ejercicio. Y sobre todo mantener estas bebidas fuera del alcance de los niños.

Armas biologicas

Miguel Ángel Cevallos

Si la cuarta guerra mundial se librará con piedras y palos, en la tercera seguramente usarán virus y bacterias

LO QUE SUCEDIÓ el 2 de abril de 1979 en Sverdlovsk, en la ex Unión Soviética, no fue más que una prueba de algo que se sospechaba desde hacía ya mucho tiempo: el armamento biológico de destrucción masiva es una realidad.

En esa fecha, en el complejo militar número 19, hubo una explosión que accidentalmente liberó unos cuantos miligramos de esporas de Bacillus anthracis. Pocos días después, 96 personas enfermaron de ántrax; 69 de las cuales murieron. Ésta fue la peor epidemia de ántrax humano adquirido por inhalación de esporas registrada hasta la fecha. Durante años, las autoridades de la antigua Unión Soviética argumentaron que la epidemia fue originada por el consumo de carne contaminada con bacilos del ántrax, situación que muy de vez en cuanto sucede sobre todo en regiones en las que este bacilo habita naturalmente, como es el caso de Sverdlovsk (hoy Ekaterinburgo). Sin embargo, en mayo de 1992, Boris Yeltsin admitió que en Sverdlovsk se estaban desarrollando armas biológicas, el ántrax entre ellas. Ese mismo año emigró a los Estados Unidos el doctor Ken Alibek, quien fuera científico en jefe de 1988 a 1992 del "Biopreparat", la institución militar soviética encargada del desarrollo de las armas biológicas y confirmó que Rusia posee armas para una guerra biológica en gran escala. Este género de guerra no es nuevo y de hecho se ha usado en múltiples ocasiones desde la antigüedad. Los romanos arrojaban animales muertos en los suministros de agua de sus enemigos con el fin de contaminarlos. Los tártaros, en el siglo XIV, lanzaron con catapultas cadáveres infectados con peste, sobre las murallas de la ciudad de Kaffa, esperando así contagiar a sus habitantes. Durante la llamada guerra franco-india (ocurrida de 1754 a 1763 y en la que se enfrentaron Francia y Gran Bretaña por el dominio de territorios de parte de lo que hoy es Canadá y los Estados Unidos), el ejército británico obsequió a los indios americanos, aliados de los franceses, cobijas que habían sido usadas por personas enfermas de viruela, iniciando así una epidemia que diezmó a muchas tribus. Durante la década de los treinta, en la guerra chino-japonesa, los japoneses utilizaron la peste como arma, afortunadamente sin mucho éxito.

Moscú, B.M. Kustodiev, 1905

Máscara de gas (segunda Guerra Mundial)

    En la primera Guerra Mundial, Alemania usó el ántrax contra el ganado caballar y vacuno que aportaban a las fuerzas aliadas España, Noruega, Argentina, Rumania y -hasta antes de que se involucraran en la guerra, en 1917- los Estados Unidos. Se sospecha que durante la segunda Guerra Mundial, los rusos utilizaron la tularemia contra los alemanes durante el sitio de Stalingrado; esta enfermedad es producida por la bacteria Francisella tularensis y usualmente se transmite a través de picaduras de garrapatas, pero también se puede adquirir por beber agua contaminada o por estar en contacto con carne de mamíferos infectados (principalmente conejos); la tularemia se puede presentar de diversas formas, entre ellas un tipo de neumonía muy grave. En esta misma guerra, los japoneses hicieron uso de armamento biológico contra los chinos (otra vez sin mucho éxito) y además experimentaron con éste en prisioneros de guerra estadounidenses. Al terminar la guerra, el gobierno de los Estados Unidos pactó con los japoneses no someter a sus científicos a juicio por crímenes de guerra, ¡a cambio de compartir los resultados de tales experimentos! Los datos así obtenidos enriquecieron el programa de armas biológicas del gobierno estadounidense iniciado en 1942. En países como Canadá, la Unión Soviética, el Reino Unido y los Estados Unidos, los programas de armamento biológico se expandieron al finalizar la guerra y cobraron auge durante la guerra fría. Este crecimiento se detuvo, al menos oficialmente, con la firma del tratado surgido durante la Convención de Armas Tóxicas y Biológicas de 1972, en la cual se prohibe el uso y desarrollo de armas biológicas. Una de las debilidades del documento es que no se establece ningún mecanismo de verificación. A pesar de que este tratado fue firmado por 140 naciones, se sospecha que China, Vietnam, Laos, India, Bulgaria, Irak, Irán, Taiwan, Siria, Cuba, Corea del Norte, Egipto, Israel, Japón, Estados Unidos y algunos países del ex bloque soviético todavía tienen programas de desarrollo de armamento biológico e incluso, algunos de ellos cuentan con grandes cantidades almacenadas.

    Lo que últimamente ha alarmado a las autoridades de muchos países es que ciertos grupos terroristas ya tienen acceso a armamento biológico. Por ejemplo, en 1995 se descubrió en Japón que el culto Aum Shinrikyo (Verdad suprema) responsable del ataque al metro de Tokio con el gas neurotóxico Sarín, también desarrolló armamento biológico e intentó usarlo en al menos ocho ocasiones. Incluso, se sabe que en octubre de 1992, su líder, Shoko Asahara, y otros 40 miembros viajaron a Zaire supuestamente para ayudar a las víctimas del ébola pero probablemente su objetivo fuera obtener muestras del letal virus. Sólo en 1997, en Estados Unidos se investigaron cerca de 100 amenazas terroristas en 50 las cuales se alegaba la participación de agentes biológicos.

Asesinos diminutos

Para tratar de entender por qué han proliferado las armas biológicas, es útil que definamos qué se entiende por arma biológica y después cuáles son las ventajas y desventajas de su uso. Entendemos como guerra biológica el uso de enfermedades producidas por microorganismos o agentes bioactivos (toxinas) con el fin de dañar o aniquilar a las fuerzas militares del enemigo, sus poblaciones civiles o contaminar sus fuentes de agua o alimentación. Para fabricar un arma biológica teóricamente se puede utilizar cualquier microorganismo patogénico. Por ejemplo, en 1984 en Dallas (Oregon), la secta religiosa Rajneeshi contaminó con la bacteria Salmonella las barras de ensalada de una cadena de restaurantes. Como resultado, 751 personas tuvieron que ser hospitalizadas por malestares gastrointestinales más o menos severos; afortunadamente en esa ocasión nadie falleció. Pero desde el punto de vista práctico, sólo un pequeño número de microorganismos tienen la potencialidad de utilizarse efectivamente como armas biológicas. Hay que tomar en cuenta que el microorganismo elegido tiene que poder cultivarse en grandes cantidades y poder dispersarse con facilidad (de preferencia como aerosol); debe ser muy infeccioso y de preferencia que pueda contagiarse de persona a persona. Otro requisito es que con bajas dosis del organismo elegido se pueda  iniciar la enfermedad, ya que muchas veces no basta para ese propósito que un solo virus o una bacteria infecte a una persona. Los microorga-nismos con potencialidad de ser utilizados como armas deben ser estables en el ambiente, para así asegurar su permanencia como agentes patogénicos y, por último, hay que tomar en cuenta la existencia o no de medidas preventivas o terapéuticas.

Micrografía de Bacillus antracis (Robert Koch).

Ángeles con arcos transmiten la epidemia (en Crónica de las cosas de Lucas de Giovanni Sercambi, 1347-1424).

    El manual de la Organización del Tratado del Atlántico Norte (OTAN) menciona 31 organismos con una potencialidad real de ser usados como armas. La lista incluye la viruela, el ántrax, la peste, el botulismo, la tularemia, el tifus, la fiebre Q, la encefalitis equina venezolana, el ébola y la influenza. Recordemos que esta última enfermedad mató a cerca de 25 millones de personas alrededor del mundo en 1918. De estos 31 organismos, la viruela y el ántrax son los que más fácilmente se pueden convertir en armas biológicas de alta eficiencia.

La amenaza de la viruela

La viruela es una enfermedad viral infecciosa muy grave; de cada 100 personas que la contraen 30 mueren, pero se sabe que en algunas poblaciones la mortalidad ha llegado a ser del 90%. Los sobrevivientes pueden quedar ciegos o con la vista nublada, y con horribles cicatrices que les recordarán la terrible enfermedad el resto de sus días. Gracias a una campaña muy intensa de vacunación a nivel mundial, ya no se han reportado nuevos casos desde 1978. El último caso mortal del que se tiene noticia ocurrió ese año, en uno de los cinco laboratorios de alta seguridad que tenían muestras del virus. En 1980 la Organización Mundial de la Salud declaró que la viruela era la primera enfermedad humana completamente erradicada de la faz de la Tierra. Sin embargo, existen todavía dos muestras del letal virus en dos laboratorios de alta seguridad. Uno de ellos se encuentra en las instalaciones Vector, en Novosibirsk, Rusia y el otro en el Centro de Control de Enfermedades (CDC) en Atlanta, Estados Unidos. Supuestamente estas muestras tenían que haberse destruido en junio de 1999; sin embargo, tanto Rusia como los Estados Unidos cambiaron de opinión a última hora y se negaron a hacerlo. La decisión de ambos países obedece a que cada uno sospecha que el otro tiene almacenado este virus en cantidad suficiente para utilizarlo como arma biológica. También se teme que los rusos hayan facilitado muestras de viruela a Corea del Norte. En pocas palabras, se han conservado estas muestras exclusivamente por su potencialidad bélica.

    Utilizar la viruela como arma causaría estragos en la población, puesto que al ser considerada una enfermedad erradicada, los esquemas de vacunación ya no la contemplan. Es muy probable que hoy en día todos los menores de 20 años no estén vacunados. Lo que es peor, ya no hay quien produzca esta vacuna a escala industrial, ni existe en almacén en cantidades suficientes como para enfrentar un brote por pequeño que sea. Para apreciar la magnitud del problema, basta mencionar que en 1947 aparecieron en Nueva York ocho casos de viruela; a fin de detener la incipiente epidemia fue necesario aplicar seis millones de vacunas en una semana. Si el problema se presentara hoy, no habría manera de enfrentarlo. Afortunadamente, conseguir el virus de la viruela es extremadamente difícil, por lo que provocar con éste una epidemia queda prácticamente fuera del alcance de los grupos terroristas, a menos que estén apoyados por un gobierno que cuente con el virus.

La bioseguridad

Independientemente de la peligrosidad de su uso potencial como armas de destrucción masiva, los microorganismos patógenos, en tanto objetos de estudio, también constituyen un riesgo para los seres humanos y el medio ambiente. Con el fin de mantener bajo control esta amenaza, existe una serie de medidas preventivas para proteger de posibles enfermedades tanto a las personas que manejan dicho material biológico como a su entorno. Estas medidas conforman la bioseguridad, que se aplica en hospitales, empresas farmacéuticas y, sobre todo, laboratorios donde se trabaja con parásitos, bacterias o virus.     La bioseguridad implica seguir ciertas reglas de protección, que se aplicarán en el laboratorio desde la recepción hasta el desecho de agentes o muestras biológicas, pasando por su manipulación y las cuales dependerán del tipo y cantidad de éstos y los procedimientos empleados para su manejo. Y es que, por ejemplo, no es lo mismo trabajar —por cantidad— con una muestra para diagnóstico que con agentes o cepas para la elaboración de una vacuna. En cuanto a las prácticas de bioseguridad dentro del laboratorio, muchas de ellas son de sentido común, otras no tanto. Para empezar, el acceso debe estar restringido, sobre todo durante el tiempo de trabajo, y la puerta perfectamente cerrada. El personal debe lavarse las manos antes y después de manipular el material biológico; no comer, beber, fumar, manejar lentes de contacto o aplicarse cosméticos; ni "pipetear" con la boca, sino utilizar los instrumentos adecuados para ello: propipetas, pipetas automáticas y bulbos de seguridad, así como evitar crear aerosoles o derrames. La superficie de trabajo debe desinfectarse antes y después de usarla, sobre todo si se presentó algún derrame.     Además, todo cultivo o material biológico debe ser tratado por métodos como la esterilización antes de ser descartado, y debe existir un programa de control de insectos y roedores. La señal gráfica de riesgo biológico debe estar colocada a la vista en el acceso y acompañada de los datos del jefe de laboratorio y los requisitos para entrar en el lugar. En ocasiones, debe existir un programa de vacunación y toma de muestras de suero (pruebas de sangre) del personal que labora en el área. Es indispensable, asimismo, un manual y un reglamento de bioseguridad que debe conocer y seguir dicho personal, así como programas de entrenamiento constante en la materia. Adicionalmente, debe tenerse extremo cuidado con el manejo y eliminación de agujas, porta-objetos, pipetas, tubos capilares, entre otros, colocándolos en contenedores especiales y cuando sea posible sustituirlos por materiales de plástico desechables.     El equipo e instalaciones para efectos de bioseguridad también dependerán de la peligrosidad y características del microorganismo que se maneje. Por ejemplo, para algunos es necesario utilizar trampas de doble puerta para evitar la contaminación tanto del espacio interior como del medio externo; en otros casos, se utilizan gabinetes de bioseguridad, de los cuales hay de varios tipos: abiertos o totalmente cerrados, para proteger al material o a las personas y el medio ambiente, con o sin guantes integrados, pero todos ellos dotados de complejos sistemas de filtración de aire. De cualquier manera, el equipo personal mínimo se integra de bata, guantes, goggles y mascarillas.     Las instalaciones deben estar construidas para su fácil aseo y desinfección; disponer de lavamanos y lavaojos; tener paredes, piso y techos resistentes a la humedad y de fácil limpieza. Las mesas deben ser resistentes a solventes, ácidos y calor moderado, y los muebles sencillos y colocados con la separación suficiente entre ellos para permitir el aseo. Las ventanas deben estar selladas y las que se abren contar con mosquitero. Por último, hay que mencionar que tanto el equipo como las instalaciones del laboratorio en general deben recibir mantenimiento y desinfectarse periódicamente. He aquí tan sólo algunas de las medidas que recomienda esa gran amiga de quienes trabajan con los no tan amigables microorganismos patógenos: la bioseguridad. Luis Felipe Brice

El terrible ántrax

A diferencia de la viruela, la bacteria Bacillus anthracis, agente causal del ántrax, se encuentra naturalmente en muchas regiones del mundo que incluyen Centro y Sudamérica, el Caribe, África, Oriente Medio y algunas regiones de Europa. Esto permite que cualquier grupo militar o terrorista pueda recolectar y almacenar sin mucha dificultad esta bacteria. Saddam Hussein tomó un camino más simple: compró los agentes patogénicos a una compañía biotecnológica de los Estados Unidos.

   El ántrax es una enfermedad propia de animales de sangre caliente, pero cuando afecta al ser humano es especialmente maligna. Esta enfermedad se considera como ocupacional, ya que sólo la adquieren aquellas personas que están expuestas a animales muertos o sus productos.
   En el ser humano se puede presentar en tres formas: como ántrax cutáneo, gastrointestinal o pulmonar. El cutáneo se presenta cuando el bacilo o sus esporas caen en una herida abierta o en los ojos de su víctima; en esa forma es una enfermedad agresiva pero se puede tratar con antibióticos y raramente es mortal. El ántrax gastrointestinal se adquiere cuando se consumen alimentos contaminados con el bacilo o sus esporas; se caracteriza por una severa inflamación del intestino, náusea, vómito sanguinolento, diarreas fuertes y llega a ser un afección mortal hasta en un 60% de los casos. El ántrax pulmonar se adquiere inhalando esporas del bacilo que son lo suficientemente pequeñas como para penetrar muy adentro en los pulmones. Al principio, la enfermedad tiene síntomas parecidos a los de una gripe severa: tos, dolor muscular, de cabeza y de pecho; luego la enfermedad se torna más severa, hasta producir un estado de shock en el cual muere el 95% de los afectados. La enfermedad sólo puede controlarse si se empieza un tratamiento drástico con antibióticos dentro de las primeras 48 horas de iniciarse los síntomas. Sin embargo, debido a que en sus primeras etapas la enfermedad es difícil de diagnosticar, generalmente los afectados pocas veces reciben el tratamiento oportuno.

    Otra de las características que hacen apetecible a esta bacteria como arma biológica, es que puede cultivarse fácilmente y a bajo costo. Lo que tiene realmente valor militar es que las esporas de ántrax son muy resistentes a las agresiones del medio ambiente y pueden permanecer viables por muchas décadas; además, las esporas son lo suficientemente pequeñas como para que algún grupo militar intente liberarlas al ambiente en forma de aerosol. Por fortuna, fabricar aerosoles con esporas de ántrax es técnicamente muy difícil ya que éstas tienden a agregarse, lo cual complica su dispersión. El equipo que se necesita para producir ántrax como bioarmamento no requiere de mucho espacio, ni equipo demasiado sofisticado: bastaría con el equipo que se encuentra comúnmente en un laboratorio de investigación farmacéutico o de biotecnología. La única diferencia es que para producir armamento biológico se tendrían que extremar las condiciones de seguridad para evitar el contagio del personal que manipule el bacilo. Los laboratorios de este tipo son más o menos fáciles de ocultar, ya que, en general, son pequeños y no tienen equipo demasiado especializado que delate su existencia. Un laboratorio de bioarmamento se puede confundir fácilmente con un laboratorio farmacéutico de investigación. Por esta razón es muy difícil establecer mecanismos de verificación que impidan que se desarrolle armamento biológico con ántrax.

    Utilizar ántrax como arma biológica puede ser devastador. La Organización Mundial de la Salud ha estimado que la liberación de 50 kg de esporas de ántrax, en un frente de 2 km, sobre una ciudad de 500 000 habitantes, produciría la muerte de 95 000 personas. En el caso de un ataque terrorista, digamos en un estadio de fútbol, esconder una ampolleta con un concentrado de esporas de ántrax es mucho mas fácil que esconder un artefacto explosivo, aunque quizá desde el punto de vista propagandístico sea mas espectacular una explosión. Los efectos de una infección de ántrax se empezarían a notar algunos días después, lo que permitiría al perpetrador escapar más fácilmente.

   El costo de "devastar" con ántrax un kilómetro cuadrado de territorio, es aproximadamente de un dólar, y de 2 000 dólares si se utilizan armas convencionales. Por esta razón hay quien dice que el armamento biológico es la "bomba atómica" de los países pobres.

    Dado el peligro real de una guerra bacteriológica en la que seguramente el ántrax sería uno de los elementos importantes en juego, el gobierno de los Estados Unidos decidió, en diciembre de 1997, vacunar contra el bacilo a 1.4 millones de elementos activos de su ejército.
    Por otra parte, una de las grandes desventajas del armamento biológico es que su uso puede representar una amenaza para el propio agresor; por ejemplo, si al rociar al enemigo con un agente patogénico cambia la dirección del viento, resultarán afectadas las propias tropas. Además, las regiones atacadas con armas biológicas pueden quedar inutilizadas, dada la dificultad de descontaminarlas eficazmente.

    El gobierno de los Estados Unidos ha asignado en el último año un presupuesto importante para desarrollar un mecanismo eficiente que permita prevenir, detectar y combatir ataques con bioarmamento en su territorio. México, un país pacifista por vocación, debe seguir apoyando, o incluso encabezar, cualquier iniciativa internacional que detenga la proliferación del armamento biológico. Esto no descarta la conveniencia de tener en nuestro país un equipo médico bien entrenado, que sepa reconocer y actuar para detener posibles agresiones con armamento biológico.

La vida ¿Se origino en la tierra?

La vida ¿se originó en la Tierra?

Maximino Aldana, Germinal Cocho y Gustavo Martínez Mekler

Aquí mismo

A lo largo de nuestra historia, se han dado múltiples explicaciones al origen de la vida, que varían en cada época y cultura, y van desde lo mitológico hasta lo científico. Sin embargo, aun cuando algunas pueden ser contradictorias, la mayoría tienen un aspecto en común: en general, se asume que la vida se originó en la misma Tierra. Por alguna razón, nos hemos sentido más cómodos suponiendo que nuestros orígenes tuvieron lugar aquí mismo, en nuestra propia casa. Por ejemplo, casi todas las corrientes mitológicas y religiosas asumen que "los cielos" están dominados por los dioses, mientras que la Tierra es el lugar destinado a "los mortales", ya sean plantas, animales o seres humanos, y que tales mortales fuimos "creados" aquí desde el principio.

Esta tendencia de suponer, o mejor dicho, de asumir que la vida en la Tierra se originó aquí no es particular de la religión o la mitología, también ha penetrado en las ideas científicas antiguas y modernas, a tal grado que se le ha dado un nombre: se le conoce como hipótesis endógena. Por ejemplo, en la década de los años treinta, A. I. Oparin en Rusia y J. B. S. Haldane en Inglaterra propusieron, cada uno por su cuenta, un escenario en el que las primeras moléculas orgánicas útiles para la vida se crearon en la superficie de la Tierra a partir de compuestos de carbono y nitrógeno relativamente simples. De acuerdo con el modelo de Oparin y Haldane, estos compuestos orgánicos adquirieron cada vez mayor complejidad, y eventualmente evolucionaron para dar origen a los primeros organismos unicelulares, en los mares primitivos de la Tierra.

Mensaje en una botella

Años más tarde, las ideas de estos dos investigadores inspiraron a S. L. Miller y H. C. Urey de la Universidad de Chicago, a realizar un experimento en el que simulaban las condiciones primitivas de la Tierra en una botella de vidrio. Miller y Urey depositaron en la botella diversos compuestos simples como amoniaco, hidrógeno, agua y algunos otros, e irradiaron la mezcla con luz ultravioleta y rayos X, los cuales se suponía que existían en la superficie de la Tierra primitiva debido a la ausencia de oxígeno en la atmósfera. El resultado de este experimento fue sorprendente, ya que después de un tiempo se obtuvieron moléculas orgánicas complicadas, como algunos aminoácidos y bases nitrogenadas que son fundamentales para los organismos vivos. De esta manera, Miller y Urey mostraron que era perfectamente posible obtener moléculas orgánicas complejas a partir de compuestos químicos sencillos con relativa facilidad, lo cual representó una especie de confirmación de las ideas de Oparin y Haldane.

Este histórico experimento marcó un hito en el desarrollo de las teorías sobre el origen de la vida, ya que posteriormente muchos otros investigadores realizaron experimentos similares, aunque más sofisticados, para producir moléculas orgánicas más complicadas y en mayores cantidades que las que obtuvieron Miller y Urey, pero siempre con la idea de obtenerlas a partir de compuestos sencillos que se encontraran bajo condiciones físicas y químicas similares a las que prevalecían en la Tierra primitiva. En otras palabras, tanto Oparin y Haldane, como Miller y Urey, y muchos otros investigadores que les siguieron, han asumido que la vida en la Tierra se originó en la misma Tierra.

Solamente algunos escritores de ciencia ficción, y algunos científicos arriesgados (como Fred Hoyle), habían imaginado que los primeros procesos biológicos que eventualmente condujeron a los seres vivos, pudieron haberse llevado a cabo afuera, es decir, en el espacio exterior. Sin embargo, hasta antes de la década de 1980, estas ideas no habían sido más que especulaciones sin fundamento. Pero en los últimos veinte años se ha acumulado evidencia que sugiere que los primeros procesos que originaron la vida en la Tierra no se dieron aquí mismo, sino que tuvieron lugar fuera de nuestro planeta. Pero antes de que discutamos las razones por las que se cree que la vida pudo haberse originado en el espacio exterior y los aspectos a favor y en contra de esta nueva hipótesis, debemos definir qué entendemos por "origen de la vida".

La información necesaria

Las unidades básicas de la vida son las células, ya que son los organismos vivos más pequeños a partir de los cuales todos los demás estamos construidos. Las células están compuestas, a su vez, por diferentes tipos de moléculas, por ejemplo, los azúcares, que conforman la reserva energética, o los ácidos grasos (fosfolípidos) que sirven para construir la membrana celular. Hay dos tipos de moléculas que desempeñan un papel fundamental dentro de la maquinaria celular: las proteínas y los ácidos nucleicos. Las proteínas son los "obreros" celulares, es decir, son las moléculas encargadas de llevar a cabo todas las funciones metabólicas de la célula. Hay proteínas que se encargan de transportar oxígeno, que dirigen la construcción de membranas, que introducen nutrientes a la célula; otras degradan estos nutrientes extrayendo la energía química requerida, y otras más expulsan los desechos fuera de la célula. En fin, las proteínas son las encargadas de realizar, de manera orquestada y organizada, todo el trabajo celular.

Por otro lado, los ácidos nucleicos, el ADN y el ARN, contienen la información genética del metabolismo celular. Es decir, en estas moléculas se almacena la información de todas las proteínas que requiere la célula para subsistir. Cuando decimos, por ejemplo, que el ADN contiene la información del color de los ojos de las personas, a lo que nos referimos es a que en el ADN está contenida la información de las proteínas que le dan el color a los ojos. Esta información se pasa íntegramente de la célula madre a las células hijas en la división celular, lo que hace que se conserven las características genéticas de la especie. Las proteínas son fundamentales para que esto ocurra, ya que participan activamente en la re-plicación de la célula, suministrando, transportando y degradando todos los nutrientes químicos necesarios para la replicación, y acelerando reacciones químicas metabólicas que de otra forma no podrían realizarse.

La interrelación entre ácidos nucleicos y proteínas es muy estrecha y complicada. En el ADN y ARN está la información para construir a las proteínas, y a su vez las proteínas son fundamentales para la conservación y replicación del ADN y del ARN. Al parecer, sin proteínas, los ácidos nucleicos no se pueden construir ni mucho menos replicar y, sin ácidos nucleicos, la célula no cuenta con la información para fabricar las proteínas que necesita para estar viva.

El meollo de la vida

Bajo esta perspectiva, el problema del origen de la vida consta de dos partes: Primero, ¿de qué manera se originaron moléculas orgánicas complicadas, como las proteínas y los ácidos nucleicos, a partir de compuestos de carbono, nitrógeno e hidrógeno relativamente sencillos? Y, segundo ¿cómo se llegó a esa interrelación tan estrecha entre ácidos nucleicos y proteínas que le permite a la célula subsistir y replicarse?

El meollo del problema del origen de la vida radica en contestar estas dos preguntas. Vemos entonces que no estamos tratando de explicar cómo surgieron seres tan complejos como los dinosaurios o los tigres dientes de sable. Ni siquiera estamos tratando de explicar el origen de las células, las cuales ya de por sí son sistemas muy complejos y organizados, en los que muchas partes están interactuando unas con otras sin que sepamos bien a bien cómo lo hacen.

El origen de la vida tiene que ver con los primeros procesos físicos y químicos que eventualmente condujeron a las células. Estos procesos pueden clasificarse en dos tipos: el primero consiste en los procesos encargados de la formación de moléculas complejas a partir de moléculas sencillas (primera pregunta), y se llaman procesos prebióticos; ya Miller y Urey nos dieron algunas pistas de cómo se llevan a cabo. El segundo tipo de procesos son los que conducen a la interrelación entre proteínas y ácidos nucleicos que le permite a la célula realizar todas sus funciones metabólicas de subsistencia y replicación (segunda pregunta), y se conocen como procesos protobióticos.

Cuando decimos que hay evidencia de que la vida se originó en el espacio exterior, a lo que nos referimos es a que se ha descubierto que tanto los procesos prebióticos como los procesos protobióticos -ocurren en superficies cometarias, en meteoritos y en polvo interestelar. Esta evidencia de ninguna manera significa que existen "marcianos" con inteligencias super desarrolladas, civilizaciones con tecnologías más avanzadas que la nuestra o cosas por el estilo.

Las primeras pistas

En 1864 cayó un meteorito en el pueblo de Origueil, cerca de Mountauban, Francia. Éste era particularmente extraño por su alta concentración de carbono y arcilla, lo que indujo a los geoquímicos a realizar análisis muy cuidadosos sobre su composición química. En 1963, I. R. Kaplan raspó un poco de polvo de la superficie del meteorito y lo analizó, encontrando una multitud de aminoácidos que, hasta entonces, se consideraban particulares de los organismos vivos (los aminoácidos son las moléculas con las que se construyen las proteínas, y los que encontró Kaplan en el meteorito fueron glicina, alanina, valina, prolina, ácido aspártico y ácido glutámico). De hecho, los encontró incluso en mayores cantidades que las que se obtienen en experimentos de tipo Miller-Urey. Además, encontró dos de las cuatro bases nitrogenadas que conforman al ADN y al ARN (alanina y guanina).

Hipótesis endógena

Quedaba la posibilidad de que, sobre la superficie de la Tierra y guardado durante muchos años en un museo de París, el meteorito se hubiera contaminado con moléculas orgánicas provenientes de nuestro planeta. Sin embargo, K. A. Kvenvolden, otro geoquímico, realizó análisis fisicoquímicos de las moléculas orgánicas del meteorito, y demostró contundentemente que estas moléculas no provenían de la Tierra, sino que fueron sintetizadas en el espacio exterior. Lo que Kvenvolden hizo fue tomar dos muestras de aminoácidos, unos provenientes del meteorito y otros de la Tierra, y comparar sus propiedades físicas y químicas: ¡encontró que los aminoácidos del meteorito tenían propiedades físicas muy diferentes de las correspondientes propiedades de los aminoácidos terrestres! Si los aminoácidos del meteorito hubieran sido producto de una "contaminación terrestre", era de esperar que no se encontraran diferencias entre las dos muestras.

Hipótesis extraterrestre

Después de esto, algunos astrónomos y astroquímicos se dedicaron particularmente a la búsqueda de materia orgánica en otras partes del espacio exterior, y encontraron que en las nubes de polvo interestelar y en los cometas también hay concentraciones de materia orgánica, en particular de aminoácidos y de bases nitrogenadas (con las que están hechos el ADN y ARN). Evidentemente, ningún astrónomo o astroquímico viajó a los confines del espacio exterior para tomar muestras de polvo interestelar o de cometas, regresando después a la Tierra para estudiarlas. Lo que hicieron fue analizar la luz proveniente de las estrellas lejanas y de los cometas, utilizando técnicas de análisis muy bien comprendidas y muy precisas, pertenecientes al área de la física denominada espectrometría. Encontraron en dicha luz (más precisamente, en los espectros de absorción y de emisión) la huella inequívoca de la presencia de materia orgánica, en particular, de aminoácidos y bases nitrogenadas.

El punto importante es que quedó demostrado, fuera de toda duda, que en el espacio exterior también existen las condiciones para la formación de moléculas orgánicas que en la Tierra encontramos íntimamente ligadas a la vida. Este hecho, por sí solo, no decía nada sobre el origen de la vida en la Tierra. Es decir, el que haya moléculas orgánicas en el espacio exterior no significa que la vida en la Tierra provenga del espacio exterior. En todo caso, lo único que demuestra es que los procesos prebióticos de síntesis de moléculas orgánicas se pueden dar en otras partes del Universo, tanto en nuestro confortable planeta como fuera de él. Sin embargo, la semilla de la duda estaba sembrada y, ahora sí, con bases muy firmes.

¿Qué fue primero?

Conforme las investigaciones continuaron, se presentaron algunos problemas serios con la teoría de Oparin-Haldane y con los experimentos de tipo Miller-Urey, lo que condujo a algunos científicos a pensar que los procesos prebióticos y protobióticos no pudieron llevarse a cabo en la Tierra primitiva. Por un lado, tanto el modelo de Oparin-Haldane como los experimentos de tipo Miller-Urey suponían que el medio ambiente en el cual se llevaban a cabo las reacciones químicas de formación de moléculas orgánicas, era reductor, es decir, con mucho hidrógeno y poco (o casi nada) de oxígeno. Lo anterior obedece a que el oxígeno es un elemento muy reactivo químicamente, reacciona con casi todo lo que le pongan enfrente; en presencia de oxígeno libre las reacciones químicas que forman proteínas y ácidos nucleicos no se pueden llevar a cabo, porque el oxígeno "bloquea" dichas reacciones, impidiendo que se realicen. Así, la atmósfera primitiva de la Tierra debía ser reductora para permitir la formación de las moléculas orgánicas con las que estamos construidos los seres vivos.

Sin embargo, algunos modelos teóricos recientes de la formación de la Tierra sugieren que, en lugar de reductora, la atmósfera primitiva era medianamente oxidante (con algo de oxígeno). Esto parece estar parcialmente confirmado por observaciones recientes realizadas en yacimientos volcánicos al norte de África que datan de hace más de 4000 millones de años, en los que se ha encontrado abundante "oxígeno prehistórico" (es decir, con composición isotópica muy diferente a la observada actualmente), atrapado en los minerales que conforman dichos yacimientos. Aparentemente, la atmósfera primitiva no albergaba las condiciones reductoras para que se llevara a cabo la formación de moléculas orgánicas complejas y, por lo tanto, para que surgiera la vida.

Por otro lado, seguramente ya habrás observado una dificultad con la interrelación entre proteínas y ácidos nucleicos a la que nos hemos referido antes. Decíamos que sin proteínas no hay ácidos nucleicos, y viceversa, sin ácidos nucleicos no hay proteínas. Entonces, ¿qué fue primero, las proteínas o los ácidos nucleicos? Esta pregunta perturbó durante muchos años a los investigadores del origen de la vida. Al principio se creía que los dos tipos de moléculas evolucionaron juntos, unas dependiendo de las otras. Pero la interrelación entre ácidos nucleicos y proteínas es tan compleja, que parece poco probable (o acaso imposible) que tal evolución simultánea se haya dado. Resulta que en los últimos treinta años, un grupo de investigadores, entre los que destacan T. R. Cech, H. F. Noller y W. Gilbert, han encontrado una respuesta satisfactoria a esta interrogante, guiados por las propuestas de F. Crick, R. Orgel y C. R. Woese. Cech y Noller demostraron experimentalmente que el ARN es una molécula muy versátil, que puede reproducirse a sí -misma, que puede autocatalizarse y catalizar otras reacciones químicas con otras moléculas, que puede construir proteínas o degradarlas; es decir, que la molécula sola de ARN puede realizar muchas reacciones metabólicas ¡sin la ayuda de ninguna proteína!

Estos descubrimientos llevaron a Walter Gilbert a proponer "el mundo primitivo de ARN", esto es, un mundo en el cual los principales procesos de síntesis y replicación de moléculas orgánicas estaban basados en la química del ARN. De acuerdo con Gilbert, a este mundo de ARN se le incorporaron después las proteínas, estableciéndose una interrelación cada vez más complicada entre éstas y los ácidos nucleicos. De este modo, el problema de qué fue primero quedaba resuelto: primero fueron los ácidos nucleicos (ARN y ADN) y después fueron las proteínas.

¿Y el agua?

Si la hipótesis del mundo primitivo de ARN efectivamente es cierta (y cada vez hay más evidencia a favor de que sí lo es), entonces tenemos otro problema con el origen terrestre de la vida. Lo que ocurre es que el ARN es una molécula en extremo susceptible a la hidrólisis, lo que significa que se descompone en agua con mucha facilidad. De hecho, los investigadores que trabajan con ARN consideran al agua como su enemigo natural y tratan de mantenerla lo más lejos posible de sus experimentos. Por lo tanto, si las primeras moléculas orgánicas de importancia para la vida fueron de ARN, entonces no pudieron haberse formado en la Tierra primitiva, ya que ésta, en sus orígenes, era un planeta rebosante hasta el tope de agua. La idea de Oparin y Haldane, de una Tierra primitiva con sus mares llenos de materia orgánica (la "sopa orgánica" de Oparin), parece entonces ser falsa.

¿Y el tiempo?

Existen otros problemas como los anteriores, que surgen cuando suponemos que la vida en la Tierra se originó en la Tierra misma. Las investigaciones recientes -sobre el origen de la vida que tienen que ver con los procesos prebióticos y protobióticos, hacen ver que en la Tierra primitiva no existían las condiciones para que dichos procesos se llevaran a cabo. No tenemos espacio aquí para discutir a fondo todos y cada uno de los problemas con los que se han enfrentado los investigadores. Basta con mencionar, como un último ejemplo, el denominado "problema del tiempo".

Hasta hace no mucho se creía que los primeros organismos vivos (organismos unicelulares como bacterias), aparecieron sobre la Tierra hace apenas 600 millones de años. Esta creencia estaba basada en la edad de los fósiles de bacteria más antiguos que se habían encontrado. Pero en 1992, los paleontólogos encontraron, en Sudáfrica y en el oeste de Australia, en los estromatolitos más antiguos del planeta, fósiles de cianobacterias (organismos unicelulares llamados algas verdes y azules) de aproximadamente 3600 millones de años de antigüedad. Más aún, en Isua, Groenlandia, en rocas volcánicas se encontraron vestigios de actividad biológica, ¡que datan de hace 3900 millones de años!

Por otro lado, sabemos que la edad de la Tierra es de aproximadamente 4500 millones de años. Sin embargo, en sus inicios estaba muy caliente y era un lugar totalmente inhóspito para la vida. De hecho, hay evidencia de que la superficie de la Tierra fue bombardeada por meteoritos y asteroides durante los primeros 500 millones de años de su existencia. Estos impactos contribuían a mantener la temperatura de la superficie de nuestro planeta lo suficientemente alta como para abortar cualquier intento de formación de moléculas orgánicas (a temperaturas arriba de los 200 °C casi todas las moléculas orgánicas se deshacen). Para que los procesos prebióticos y protobióticos pudieran llevarse a cabo, la superficie de la Tierra debió enfriarse lo suficiente como para no romper, por medio del calor, las moléculas orgánicas que se hubiesen formado. No se sabe exactamente cuando se llegó a una temperatura aceptable, pero sí sabemos que durante sus primeros 500 millones de años la Tierra no contenía ninguna molécula orgánica complicada. Por lo tanto, en nuestro planeta las condiciones para la vida no aparecieron sino hasta hace 4000 millones de años, cuando mucho.

Los datos anteriores nos hacen ver que la vida en la Tierra apenas si tuvo tiempo de crearse, ya que entre que el planeta se enfrió y aparecieron las primeras bacterias, pasaron a lo más 100 millones de años. Esto quiere decir que si los procesos prebióticos y protobióticos se hubiesen llevado a cabo en nuestro planeta, entonces en tan sólo 100 millones de años se pasó de una "sopa" de compuestos inertes simples, como metano, amoniaco e hidrógeno, a una "sopa" de bacterias auto replicantes, con ácidos nucleicos, proteínas, azúcares, membranas, y todo lo demás, y con un metabolismo extraordinariamente complejo que incluso en la actualidad no entendemos del todo. Creemos que 100 millones de años es muy poco tiempo para que se formaran organismos vivos, aunque fueran unicelulares, a partir de compuestos químicos simples (tan sólo los dinosaurios dominaron la Tierra durante 180 millones de años, más o menos). Nadie duda que se haya dado esta evolución que condujo a la vida; lo que se duda es que haya ocurrido en tan poco tiempo.

¿Casualidad, accidente u origen extraterrestre?

Las consideraciones precedentes hacen ver al origen de la vida en la Tierra más como una casualidad que como una consecuencia de la interacción y organización de la materia orgánica, ya que para que los procesos prebióticos y protobióticos se llevaran a cabo en la Tierra primitiva, se requeriría de condiciones físicas y químicas muy improbables: una (auto) organización muy rápida de la materia orgánica; un ambiente químico reductor; temperaturas muy bajas; ausencia de agua, etc. Algunos autores han sugerido que tales condiciones pudieron haberse dado por "accidente" hace 4000 millones de años en algún nicho escondido de la Tierra, tal como una burbuja atmosférica atrapada en algún yacimiento mineral submarino, o cosas por el estilo. Sin embargo, otros científicos consideran que la vida es mucho más que un mero "accidente".

Pero entonces, ¿cuál es la alternativa? Si los procesos prebióticos y protobióticos no se pudieron dar en nuestro joven planeta, ¿qué otro lugar queda? La respuesta salta a la vista inmediatamente: el espacio exterior. Ya hemos visto que hay evidencia contundente de que en el espacio exterior (cometas, meteoritos, polvo interestelar) se forman algunas de las moléculas orgánicas indispensables para los seres vivos. Pero, además, el llevar el origen de la vida fuera de la Tierra, hacia el espacio exterior, resuelve también algunos de los problemas que se presentan cuando suponemos que la vida se originó aquí mismo:

o En el espacio exterior el oxígeno libre existe en cantidades muy pequeñas, mientras que el hidrógeno es el elemento más abundante. Por lo tanto, las condiciones reductoras requeridas para la formación de proteínas y ácidos nucleicos sí se dan "allá afuera".

o En el espacio exterior no abunda el agua, y la poca que hay está congelada, por lo que el mundo del ARN que propuso W. Gilbert sí puede existir fuera de la Tierra.

o En el espacio exterior la temperatura es muy baja (entre -260 y -270° C), por lo que las moléculas orgánicas pueden formarse sin ningún problema.

o Los materiales arcillosos con los que están hechos los cometas sirven como catalizadores (aceleran reacciones químicas) para la formación de proteínas y ácidos nucleicos.

o En el espacio exterior se tiene muchísimo tiempo para que se lleven a cabo los procesos prebióticos y protobióticos, y no sólo los 100 millones de años (o tal vez menos) disponibles en la Tierra. En el espacio exterior disponemos de 10 mil millones de años para la realización de estos procesos, que era la edad del Universo cuando la Tierra se formó.

Vemos entonces que la hipótesis del origen extraterrestre de la vida no sólo cuenta con evidencia experimental, sino que además resuelve algunos de los problemas con los que se habían estado enfrentando los científicos sin tener éxito. Queremos insistir en que no estamos hablando de marcianos o de seres de otros mundos. Ni siquiera queremos dar a entender que del espacio exterior hayan caído bacterias o virus a nuestro planeta. Simplemente sabemos que, con alta probabilidad, los procesos prebióticos y protobióticos también ocurren en el espacio exterior, mientras que en la Tierra primitiva la ocurrencia de dichos procesos presenta serias dificultades.

Por otra parte, se tienen indicios de que quizá la vida existe o existió en el espacio exterior. En 1996, D. S. Mckay y su grupo de la NASA estudiaron un meteorito que cayó de Marte en la Antártida hace 13 mil años y encontraron estructuras carbonatadas de forma globular que podrían ser fósiles de bacteria, de más de 3600 millones de años de antigüedad. Estas estructuras son similares a las que se encontraron en los estromatolitos de Australia.

Si los glóbulos carbonatados del meteorito efectivamente resultaran ser fósiles de bacteria, es claro que tales bacterias no provendrían de la Tierra. Por lo tanto, no sólo habría evidencia de que los procesos prebióticos y protobióticos se dan en el espacio exterior, sino también de que la vida misma puede surgir fuera de nuestro planeta. Hay que señalar, sin embargo, que existen serias dudas sobre la naturaleza de las estructuras globulares y para despejarlas posiblemente tengamos que esperar hasta el 2008; para entonces, una sonda robot, que la NASA contempla lanzar en el 2005, traerá a la Tierra muestras de la superficie de Marte.

No todo está resuelto

Aún cuando el escenario extraterrestre del origen de la vida presenta ciertas ventajas respecto del escenario terrestre, no es definitivo. Quedan todavía bastantes problemas que resolver y existe mucha controversia en la comunidad científica al respecto. Por ejemplo, no se sabe de qué manera la materia orgánica en los meteoritos, cometas o polvo interestelar, bajó a la Tierra sin destruirse, y cómo fue que los procesos prebióticos y protobióticos que albergaban los meteoritos, cometas o asteroides proliferaron por toda la superficie de la Tierra dando lugar a la vida que ahora conocemos. Otro problema radica en que en el espacio exterior no se han encontrado todos los tipos de moléculas que utilizan los seres vivos en la Tierra, así que se tendrá que investigar cómo, a partir de las moléculas extraterrestres que se conocen, se originaron o se incorporaron todas las demás que nosotros utilizamos. El origen de la vida no está resuelto, ni con el escenario terrestre ni con el extraterrestre, y hace falta mucho trabajo todavía para llegar a la respuesta definitiva. Como te puedes dar cuenta, esto no es algo que pueda solucionar una sola persona, o un solo grupo de personas. En este tema han participado químicos, físicos, biólogos, astrónomos y geoquímicos, entre otros científicos de todo el mundo. Probablemente, a lo más que lleguemos sea a proponer modelos plausibles de cómo se originó la vida que después proliferó por toda la Tierra, sin que seamos capaces de saber, a ciencia cierta, qué fue lo que pasó realmente hace 4000 millones de años en nuestro joven y primitivo planeta. Sin embargo, de las investigaciones actuales una cosa nos ha quedado clara, y es que la hipótesis endógena no es la única alternativa posible, sino que, con alta probabilidad, la vida también se puede originar en otros lugares.

El reinado de la biometria

reinado de la biometría

Juan Carlos Martínez García

Ahora que la preocupación por la seguridad se ha vuelto prioritaria en muchos países, se está generalizando el uso de tecnologías que antaño se reservaban a instituciones como las agencias gubernamentales de espionaje. Las tecnologías de identificación de personas, basadas en mediciones de características biológicas y sociales, están llegando a las manos de los particulares, y no hay manera de frenar su propagación.

Hace unos años fui a comprar un boleto de avión y en la recepción del edificio me pidieron permiso para fotografiar mis retinas, además de registrar mis huellas digitales. Según me dijeron, las fotografías se incluirían en la base de datos de la empresa, junto con otras informaciones acerca de mí. Más recientemente, fui a renovar la visa que me permite entrar a Estados Unidos. Durante el proceso de renovación se encontró que hay varias personas que se llaman igual que yo, una de las cuales fue expulsada de ese país, acusada de narcotráfico. Para evitar que los sistemas de identificación del gobierno estadounidense me confundan con otro, se agregó a mi expediente un conjunto de archivos informáticos de fotografías de todas mis huellas dactilares. Por si fuera poco, una vez me retuvieron temporalmente en el aeropuerto de la Ciudad de México al confundirme con uno de mis homónimos... perseguido por la Interpol. Lo que tienen en común estas anécdotas es que en cada caso se trató de ligar cierta información a mi identidad como individuo. En el caso de la aerolínea se trataba de obtener los patrones geométricos de las redes de vasos sanguíneos que tengo en el fondo de las retinas, patrones que me caracterizan por ser únicos. Las huellas dactilares que me tomaron las autoridades estadounidenses les permitirán evitar confusiones en mi identificación: es imposible que otra persona tenga, además de mi nombre y mi fecha de nacimiento, las mismas huellas que yo. Identificar con exactitud a las personas es muy importante, particularmente hoy en día, con la preocupación por la seguridad en numerosos países. En cada caso, la complejidad de las técnicas empleadas dependerá del objetivo de la identificación: no es lo mismo determinar el sexo de una persona (para permitirle entrar a cierto lugar, al baño por ejemplo), que identificar al legítimo propietario de una importante suma de dinero almacenada en un banco suizo. La identidad La identidad, lo que permite distinguir a un individuo de los demás, resulta de una combinación de rasgos biológicos y sociales que le son intrínsecos. En términos biológicos una persona se diferencia de sus semejantes por su fisiología particular y por ciertos rasgos conductuales: las huellas dactilares, los patrones de distribución de los vasos sanguíneos en las retinas, el espectro de frecuencias de la voz, la conformación de la dentadura, la información contenida en el ácido desoxirribonucleico (ADN), la cadencia al escribir con una computadora y la manera de escribir a mano son ejemplos típicos de elementos constituyentes de la identidad biológica de una persona. La identidad social, en cambio, la determinan características como la historia personal y las redes de contactos de un individuo. Aunque en una persona se entremezclan lo biológico y lo social, para identificarla se prefiere la identidad biológica, porque la identidad social es menos confiable, más subjetiva. Una persona —por ejemplo, un espía— podría asumir la historia familiar de otra (o incluso crear una historia personal completamente ficticia); en cambio, no le sería muy fácil poseer la misma información genética o imitar de manera perfecta la voz de dicha persona. Los rasgos conductuales son en gran parte resultado de la interacción del individuo con su medio y en cierta manera almacenan información sobre la naturaleza de dicha interacción. La biometría La práctica tecnológica de identificar a un individuo por sus rasgos biológicos y conductuales recibe el nombre de biometría; cuando tiene lugar de manera automatizada, mediante técnicas matemáticas auxiliadas por computadora, se conoce como biometría informática. La identidad así construida se denomina identidad biométrica del individuo. Un sistema biométrico es un sistema de identificación de personas que se sirve de la biometría informática para condicionar el acceso a un bien o servicio. Los mecanismos de control automático de acceso a bienes y servicios incluyen, además, bases de datos y sistemas físicos como puertas de acceso controladas electrónicamente. Los aparatos de lectura de huellas dactilares o de análisis de voz son ejemplos comunes de sistemas biométricos. Los torniquetes en las estaciones del Metro o del Metrobús de la Ciudad de México no son sistemas biométricos, pues no llevan a cabo ningún proceso de verificación de la identidad biométrica de los usuarios; los boletos dotados con cinta magnética o las tarjetas de prepago únicamente sirven para identificar a sus poseedores como usuarios autorizados, y lo mismo sucede con la mayoría de las tarjetas bancarias. No todo rasgo físico o conductual es propicio para establecer la identidad biométrica. La elección del rasgo está condicionada por la rapidez y la confiabilidad requeridas, así como por el presupuesto y el equipo con que se cuenta. Por ejemplo, aunque la información genética de una persona es única, y serviría para identificarla con gran confiabilidad, difícilmente se hallarán en el mercado sistemas basados en el análisis del ADN. Los sistemas biométricos que se sirven de esta clase de información se utilizan en campos muy especializados, como la medicina forense o los vinculados a la verificación de relaciones de parentesco. Medir para identificar Los rasgos más socorridos en biometría son las huellas dactilares, la geometría de la mano y la caligrafía; se utiliza también el análisis del iris y la retina, así como de la voz y la cara. Las huellas dactilares son la información más utilizada por la biometría. Cuando se digitaliza una huella, se procesan los detalles relativos a la curvatura y separación de las líneas que la constituyen, así como la posición absoluta y relativa de los puntos donde las líneas se cortan o se bifurcan. Así se obtiene un índice numérico correspondiente a la huella. En el momento de la identificación, el individuo pone el dedo sobre un lector que escanea y analiza la huella para extraer sus elementos característicos y buscar su homóloga en una base de datos. En lo que respecta a las técnicas basadas en la geometría de la mano, se captura una imagen de la mano, se recupera su silueta y se almacenan algunas de sus características geométricas, diferentes en cada individuo. Los sistemas basados en la caligrafía obtienen información relativa a la velocidad con la que se escribe, así como los cambios en la presión que se ejerce en la pluma. En el caso del iris, los sistemas biométricos combinan técnicas de visión por computadora, reconocimiento de patrones, inferencia estadística y óptica (véase recuadro), para realizar el análisis matemático de los patrones aleatorios de la estructura del iris (patrones circulares, cambios en el color, relieve del tejido y otros detalles). Elegir el iris como rasgo intrínseco de un individuo se justifica porque su estructura resulta de la interacción de la genética del individuo con su medio ambiente. En consecuencia, es muy poco probable que haya dos iris idénticos. El iris se fotografía iluminando el ojo con luz infrarroja, lo cual produce reacciones fisiológicas que, entre otras cosas, evidencian que el individuo está vivo. En cuanto a la retina se toma un video para observar los patrones de vasos sanguíneos que emanan del nervio óptico y que se extienden por la retina. Para el análisis de la cara se han desarrollado diversos sistemas que obtienen y analizan informaciones tales como los patrones geométricos de la piel, los patrones de temperatura, los cambios de la cara al sonreír y la estructura geométrica de todo el rostro. La voz se analiza separándola en las frecuencias sonoras que la componen (análisis espectral). Además de estos sistemas biométricos, en la actualidad se desarrollan tecnologías que explotan nuevas informaciones distintivas de los individuos. Entre las más avanzadas se encuentran las siguientes: reconocimiento de la manera de llamar a la puerta con los nudillos, análisis del ritmo de escritura en un teclado de computadora, manejo del ratón al dibujar, análisis de los patrones de las microfibras de queratina que forman las uñas, detección por medio de imágenes infrarrojas de los patrones de distribución de las venas subcutáneas. Se explora también lo relativo a la estructura de los pulsos arteriales y de los latidos del corazón. En el contexto de la lucha contra el terrorismo, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa (DARPA) de Estados Unidos evalúa en la actualidad tecnologías para identificar a las personas por la manera de caminar. Se espera recopilar una base de datos para ayudar a identificar terroristas de manera automática. En instituciones científicas como el Hospital General de Massachusetts y el Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon se desarrollan métodos matemáticos e informáticos que combinan el análisis de la manera de andar (el balanceo de los brazos y la rotación de la pelvis) y los rasgos anatómicos (el punto de flexión de la rodilla o el ancho de la pelvis). Una de las metas principales de estos estudios es deducir del andar lo que trama un individuo. Por ejemplo, un terrorista que oculta un cinturón explosivo podría mostrar un estilo de caminar anómalo (por los efectos del peso del cinturón sobre la ubicación del centro de gravedad) que podría revelar sus intenciones, lo cual reduciría el tiempo de respuesta de los sistemas de seguridad. Las tecnologías biométricas implicadas utilizan información capturada con cámaras de video o radares. Estos sistemas se instalarán próximamente en los aeropuertos, por ejemplo. Fiabilidad Ningún método de identificación es perfecto. Los sistemas biométricos son sólo una parte de los sistemas de seguridad que hoy remplazan a llaves y códigos secretos. Los complementan los sistemas computacionales y las puertas cuyo acceso se desea condicionar. Por más confiable que sea el sistema biométrico, el aparato de seguridad fallará si el programa de cómputo vinculado al análisis de patrones es frágil o la puerta protegida por el sistema de identificación es derribada a golpes. Un sistema biométrico construye un modelo con la información capturada y un modelo es una aproximación a la realidad. Las huellas dactilares de un individuo le son únicas, pero su registro biométrico podría coincidir con el de otra persona debido a errores en la representación numérica de la información, por ejemplo. Además, cuando los sistemas de seguridad están conectados a redes de cómputo se hace posible alterar la información por medio de programas dañinos, lo que vulnera la seguridad.

Hoy en día se estudia la fiabilidad de los sistemas biométricos. Además de ésta, al erigir un sistema biométrico se toman en cuenta aspectos tales como su facilidad de uso y aceptación social. Algunos sistemas biométricos son muy confiables, pero son difíciles de usar, o inaceptables para la comunidad a la cual están dirigidos. Éste es el caso de los métodos basados en el análisis de las retinas: son esencialmente fiables, pero a la gente no le gusta que le pongan cámaras digitales muy cerca del ojo y que le apliquen haces de luz intensos.

La ciencia detrás de la biometría La biometría, como toda tecnología, resulta de la aplicación creativa de la ciencia. Sirva un ejemplo para ilustrar esto. El sistema basado en el análisis de la estructura del iris fue patentado en 1994 por el científico inglés John G. Dougman, del Laboratorio de Cómputo de la Universidad de Cambridge, Inglaterra. El método codifica información estructural del iris, recuperada por medio de fotografías digitales. La codificación utiliza herramientas matemáticas desarrolladas por el físico húngaro Dennis Gabor, quien obtuvo el Premio Nobel de física en 1971 por la invención de la holografía. Dichas técnicas tienen su origen en los estudios del matemático francés Joseph Fourier en torno a la representación de funciones matemáticas periódicas por medio de series trigonométricas, uno de los resultados matemáticos más notables del siglo XIX. Así, diversos conocimientos matemáticos, biológicos, físicos y computacionales convergen en un método biométrico.

Biometría y sociedad La biometría se ha vuelto una obsesión de agencias de seguridad gubernamentales, además de ser un gran negocio para empresas de alta tecnología y un campo de estudio importante de científicos especializados en cómputo, matemáticas aplicadas, fisiología y ciencias del comportamiento. En algunos países europeos se están remplazando las antiguas tarjetas de identidad basadas en fotografías y huellas dactilares por tarjetas electrónicas con información biométrica. En Bélgica y Alemania ya se utilizan pasaportes biométricos que almacenan electrónicamente la fotografía del portador y otros datos que permiten identificarlo. (No obstante, en un estudio recientemente realizado en Inglaterra se demostró que es muy fácil clonar un pasaporte biométrico). La introducción de estas tecnologías en Europa tiene lugar bajo la supervisión de la sociedad, para evitar abusos por parte de gobiernos y de empresas. En lo que respecta al abuso, hay ciertas pruebas de que algunas empresas multinacionales utilizan la biometría para espiar a sus empleados y clientes. Por ejemplo, es posible colocar clandestinamente en la vestimenta de una persona un circuito RFID (identificación por radiofrecuencia, por sus siglas en inglés), que actúa como una etiqueta de identificación. Las etiquetas RFID, concebidas inicialmente para sustituir a los códigos de barras, almacenan información que puede leerse de manera remota por medio de señales de radiofrecuencia. En el entorno laboral esta tecnología puede utilizarse para rastrear a las personas etiquetadas durante sus actividades, lo cual permite a los patrones saber dónde están, con quién y a qué hora. Dichas etiquetas no necesariamente almacenan información biométrica, aunque pueden tener un código informático que liga a la persona etiquetada con un expediente biométrico almacenado en una base de datos. En el futuro cercano se podrían instalar lectores de etiquetas RFID en centros comerciales para detectar la presencia de consumidores etiquetados (por medio de etiquetas clandestinas instaladas en los zapatos, por ejemplo). Esto permitiría supervisar sus compras y registrar sus hábitos de consumo. En México la biometría apenas empieza como práctica tecnológica vinculada a la seguridad y aún no hay leyes que la limiten. En 2004, a 18 agentes de la Procuraduría General de la República se les implantó bajo la piel una versión especial del sistema RFID. Supuestamente implantado de manera voluntaria, el dispositivo electrónico (concebido para almacenar el historial médico), de un tamaño menor al de un grano de arroz, permite identificar cuándo un agente etiquetado entra en contacto con documentos confidenciales. Si bien esta aplicación tecnológica parece legítima, es importante reflexionar hasta qué punto se está afectando el derecho a la privacidad. La biometría alentará debates sobre las aplicaciones éticas de la tecnología. Se puede sonreír ante la ocurrencia de una discoteca de Barcelona, España, que hace tres años motivó a sus clientes a implantarse una etiqueta RFID para facilitarles la entrada y pagar los tragos en el bar, pero difícilmente se puede sonreír de la misma manera ante la propuesta del gobierno colombiano de instalar tales implantes en todos sus ciudadanos que viajan a Estados Unidos para facilitarle al gobierno estadounidense el trabajo de rastrearlos. Como con toda aplicación tecnológica, es el respeto a la dignidad humana lo que debe guiar la evolución de la biometría, para evitar que su reinado se convierta en una pesadilla.

intimamente digital

Isabelle Marmasse Más pronto de lo que pensamos, pequeñísimas computadoras — que usaremos como accesorios de vestir en chalecos, anillos o relojes— nos ayudarán a ver y oír mejor, a extender nuestros sentidos y nuestra memoria. LAS COMPUTADORAS se han transformado de una máquina que ocupaba todo un cuarto a un artefacto de escritorio, objeto indispensable en casi cualquier oficina. Además, ahora se encuentran en todas partes: en los quirófanos, talleres mecánicos e incluso en las cafeterías; los equipos de sonido, las videograbadoras y hasta los refrigeradores y las lavadoras están equipados con "cerebros". En el futuro cercano habrá casas y automóviles dirigidos por computadora, pero ¿y nosotros?, ¿nos volveremos robots? Desde principios de los años noventa, e n el Media Laboratory del Instituto Tecnológico de Massachusetts, en los Estados Unidos, se trabaja en la llamada plataforma "vestible" (wearable). Ésta se diferencia de la portátil (laptops, agendas electrónicas, etc.) en que no se trata de una computadora que llevas en el bolsillo, la bolsa o un maletín y enciendes cuando quieres, sino de una minicomputadora que llevas puesta y está permanentemente encendida. Por otra parte, a menudo los portátiles requieren de tu atención completa y el uso de una o dos manos, no así los vestibles que puedes usar o ignorar sin importar dónde te encuentras. De este modo, con los vestibles se vuelve realidad el tener una PC (computadora personal, por sus siglas en inglés): son enteramente personales, no son sólo parte de lo que vistes sino que serán casi una parte de ti mismo porque implican una presencia física constante. Los vestibles nos ayudarán a extender nuestros sentidos, es decir, a ver más y a oír mejor, e incluso nos servirán para agrandar nuestra memoria, además de darnos información oportuna -relevante al contexto- sobre el sitio en el cual nos encontramos. La percha Al adicionar los accesorios que usamos todos los días —relojes, lentes, ropa, zapatos, anillos— con pequeñísimas computadoras, monitores de video, cámaras, micrófonos y sensores, se creará la moda vestible de alta tecnología. En la actualidad, ya existen relojes que contienen monitores médicos; lentes con pantallas de computadoras empotradas y que sólo el usuario puede ver; chalecos, cinturones y relojes equipados con sistemas de cómputo; teléfonos celulares y radiolocalizadores con conexiones a Internet, así como pequeñas cámaras para tele conferencias. La idea de crear estas computadoras vestibles parte de la computación móvil; es decir, la tecnología que proporciona recursos informáticos y te permite ir de un lugar a otro y emplear estos medios independientemente de dónde te encuentres, incluso estando en movimiento. No obstante, la computadora vestible será un paso más allá: no sólo se obtendrán todos los beneficios computacionales, sino que las computadoras se volverán casi invisibles e interactuarán con el usuario con base en su contexto. Por consiguiente, deberán ser cómodas, permitir manos libres, tener sensores para conocer su contexto, saber cómo llamar tu atención y siempre estar encendidas. Y, por si fuera poco, no tendrás que organizar tu vida en función de ellas, sino todo lo contrario, son éstas las que se ajustarán a tu estilo y ritmo de vida, gustos y caprichos. El don de la memoria ¿Cuántas veces te ha sucedido estar frente a alguien y no acordarte de su nombre, o de dónde lo conoces? Mediante una pequeña cámara, conectada a una minicomputadora con una base de datos personal, sería posible consultar el nombre así como cualquier otro dato que se quiera respecto a la persona conocida que se acerca, segundos antes de tener que saludarla y... ¡meter la pata! Con conexión inalámbrica a Internet, desde tu cinturón, si así lo prefieres, podrías tener acceso a enciclopedias, libros, mapas, calendarios y bases de datos electrónicos sin importar dónde te encuentras ni qué estás haciendo. Un estudiante graduado del Media Laboratory, que trabajó en esta tecnología, se presentó a los exámenes orales con su minicomputadora fijada a las anteojos. Este hecho causó controversia entre los maestros, pero aquél arguyó que su computadora vestible era una parte de sí mismo, era algo que lo acompañaba en su vida cotidiana. Estos argumentos le valieron que fuera aceptado su dispositivo informático, como lo es llevar un reloj a un examen. Por supuesto, ¡tenía todos sus libros en línea! Para verte mejor Con respecto a la salud, el uso de los vestibles seguramente resultará ventajoso. Mediante sensores se puede monitorear el pulso, la temperatura interna, la masa corporal, y el nivel de saturación de oxígeno en la sangre, entre otros. Estos sensores "galenos" pueden colocarse, por ejemplo, en los zapatos o el reloj, o estar dentro de la ropa en contacto con la piel ya que funcionan con el sudor del cuerpo. La información podrá luego ser trasmitida, vía Internet, y archivada en el hospital o el consultorio de tu médico. De este modo los profesionales de la salud obtendrán datos vitales que normalmente sólo tendrían, digamos una vez al año, cuando te haces una prueba médica, lo que puede resultar insuficiente para diagnosticar enfermedades incipientes. Este tipo de monitoreo puede resultar esencial, sobre todo para los ancianos cuyo estado de salud puede cambiar de forma repentina o bien para los deportistas que someten sus cuerpos a condiciones extremas. Cabe destacar que también será posible encontrar patrones a lo largo del tiempo, por ejemplo, de la relación que existe entre tu pulso, presión, peso y masa corporal, y utilizar esta información para tomar medidas preventivas de ciertos padecimientos. Sin duda, aquellos que más podrán beneficiarse de esta tecnología serán los discapacitados; su vestible les proporcionará información esencial que cambiará de manera radical su calidad de vida. Por ejemplo, una pequeña cámara que lee el lenguaje de señas y lo convierte a audio; o bien una cámara que registre lo que se tiene enfrente y emita sonidos o pulsaciones de alerta si existe peligro para un - invidente; o un anillo con lector de caracteres que traduzca textos impresos al lenguaje braille o a voz. ¡Qué cómodo! ¿No sería práctico poder enviarte recados e información relevante para el momento que pases por un determinado sitio? Con un vestible y por medio del GPS (Global Positioning System o Sistema de Localización Mundial) es posible hacerlo. Así, cuando vayas a la biblioteca, por ejemplo, tu vestible podría recordarte la bibliografía que buscas, o bien podrías grabarte un mensaje para uso futuro, o enviarle un correo electrónico a tus cuates avisándoles qué encontraste. Del mismo modo podrías programar tu vestible para que te recuerde todos los días cuando llegas a casa cuál es la tarea. ¿Estás perdido?, ¿no sabes qué hacer? Con un vestible, el problema sería muy fácil de resolver: bastaría conectarte a la Red y buscar un mapa, acceder a una base de datos, o enviar y recibir correo electrónico solicitando ayuda. Tu receptor de GPS no sólo te diría dónde estás, sino que también puede informarte qué restaurantes hay cerca, dónde está la próxima gasolinera, etcétera. Qué cómodo sería contar con el manual de ayuda en el momento en que nos asalta una duda, estemos dónde estemos, y sin tener que acarrearlo. Hoy en día, en el ámbito laboral ya se utilizan vestibles en empresas como Boeing, en donde algunos técnicos tienen una computadora montada en el casco, que les permite, entre otras cosas, acceder a la sección del manual que necesitan. Los empleados de almacén de Federal Express están equipados con un anillo que lee códigos de barras. Para el futuro se contempla que una cámara tome el registro del inventario mientras el empleado trabaja en otra cosa. Seguramente, en el futuro, este tipo de accesorio se volverá parte del uniforme de muchas otras empresas. Control Alt-erno Si se pretende que los vestibles se integren a la vida cotidiana, deberán proporcionar información cuando las manos, ojos y demás órganos receptores están ocupados en otra cosa, por ejemplo manejando. Por lo tanto, estos artefactos tendrán que ser lo suficientemente "inteligentes" y sutiles para dar la información tanto en el momento como en el formato adecuados. Asimismo, deberán saber atraer la atención del usuario sin distraerlo del todo (lo que podría poner en peligro su vida), y aprender con el tiempo, según las reacciones de éste, cuál es el momento más indicado para hacerlo. Conviene señalar que muchas de estas computadoras no tendrán monitor y que la interface o medio de comunicación será a través de la voz (con tecnología de reconocimiento de voz, síntesis de texto a voz, etc.). De este modo se disminuye mucho el problema del "alfabetismo" computacional pues la voz es una forma mucho más natural de comunicación; es indudablemente más sencillo y cómodo escuchar y hablarle a una máquina que comunicarte por medio de un teclado y un complicado lenguaje computacional. Así, los vestibles se volverán útiles y atractivos para un sin fin de personas que aún se resisten a entrar en la era computacional. Ponte las pilas No obstante, para que los vestibles se integren de manera "transparente" a nuestros accesorios y a nuestras vidas, existen ciertos obstáculos. Por una parte, hay que considerar cómo y de dónde obtener energía para estos artefactos. El Media Laboratory también está trabajando en desarrollar un sistema que permita emplear la energía producida por el muelleo del caminar. Al pisar se genera energía equivalente a 50 watts, y parte de ésta podría ser transformada por medio de un dispositivo empotrado en la suela del zapato, y así evitar tener que cargar con pilas pesadas. Una vez transformada la energía, ésta se trasmitirá a las computadoras a través de fibras conductoras hiladas en la tela de la ropa o bien por pequeñas ondas de radio y la conduc- tividad de la piel. Asimismo, también existen barreras sociales y culturales —e innegablemente económicas— que romper. Es de creer que no todo el mundo quiera conectarse un dispositivo de audio ("Grítale porque es sordo"), o hablarle a su reloj ("¿Viste a ese loco?, habla solo"). Pero piénsese que hace veinte años, cuando salió el Walkman, sus comercializadores ¡tenían dudas acerca de si la gente querría pasearse con audífonos! Del mismo modo en que otros artefactos electrónicos y digitales han ido encontrando su sitio en la vida cotidiana de muchas personas, los vestibles podrían hacerlo (sobre todo cuando se vuelvan más accesibles en términos económicos). Así, en la era de la información contaremos también con estos pequeños dispositivos que no nos volverán robots, sino que ampliarán nuestras capacidades y sin duda tendrán un fuerte impacto en la manera en la que pensamos, nos comunicamos y expresamos.

Cuerpo en línea. Santiago lleva un monitor de computadora con interface gráfica empotrado en el anteojo, un micrófono en la corbata para dictarse recados, que son enviados por Internet a la computadora de su oficina; su cinturón es un receptor GPS. Corazonada. Gladys mira su anillo que brilla con más intensidad con cada latido de su corazón a la vez que transmite estos datos via Internet a su cardiólogo. Su vestido, hilado con fibra electrónica se adapta a su temperatura corporal. Tecnología de punta El Media Laboratory del Instituto de Tecnología de Massachusetts, fundado por Nicholas Negroponte y Jerome Wiesner, abrió sus puertas en 1985 para alumnos de posgrado en Ciencias y Arte de Medios. Aquí se dedican al estudio, la invención y el uso creativo de la tecnología para entender y ampliar la comunicación entre las personas y las máquinas, y de esta manera mejorar la calidad de vida en la era de la información. Divididos en grupos a cargo de un tutor, trabajan distintas áreas de la tecnología de la información, entre ellas: *Inteligencia artificial: crean espacios, carreteras y autos inteligentes. Asimismo, buscan que esta inteligencia sea perceptual, es decir, que las computadoras puedan ver lo que vemos, oír lo que escuchamos, entender lo que estamos haciendo y pensando. Además, se investiga sobre las emociones humanas y la capacidad de la computadora de reaccionar ante ellas. *Comunicación: a nivel verbal, se estudian las interfaces de audio, es decir, la interacción hombre-computadora basada en sistemas de conversación y técnicas de comunicación humanas. A nivel visual, examinan la holografía, la animación de personajes interactivos para ambientes virtuales, el cine interactivo, etcétera. *Física y química: estudian el contenido de la información en su representación física, por ejemplo, la creación de una computadora molecular cuántica. A su vez, se busca la tecnología para monitorear reacciones bioquímicas relacionadas con el ADN a nivel nanométrico (es decir, a una milmillonésima parte de un metro). El laboratorio cuenta con unos 170 patrocinadores, entre los cuales se encuentran: At&T, British Airways, Compaq, el Comité Olímpico Internacional, Ford, Hewlett-Packard, Intel, Kraft, Lego, Levi-Stauss, Microsoft, Motorola, Nike, Sony, Toshiba, Unisys, Warner Bros. y Xerox, para quienes el trabajo de investigación está a su disposición, aunque las patentes de los inventos pertenecen al MIT. Funda mental. Venancio porta su vestible en la boina. Éste le da acceso a la taquilla del estadio y así se evita la fila. Pequeño teclado portátil. Receptor GPS de formato grande, con pantalla y la posibilidad de saber cuáles satélites tienes a tu alcance, también puedes guardar una especie de mapa de tu trayecto. Las unidades de GPS que se usarán para los vestibles serán mucho más pequeñas.

Isabelle Marmasse estudió letras hispánicas en la UNAM y es asistente editorial de ¿Cómo ves?