Física, ciencia ficción y animales (2)

 

Esta serie de artículos es una recopilación de los que semanalmente publican en el suplemento “Ciberpaís”, Manuel Moreno y Jordi José, sobre los aciertos y fallos científicos de las películas y obras literarias de ciencia-ficción. Recomiendo vivamente leerlos todas las semanas, son estupendos. Aquí reúno los que hablan de animales o tienen alguna relación con ellos.

 

       

     

      6.- E.T., la ternura de unos ojazos extraterrestres

 

      No siempre los seres extraterrestres que desembarcan en nuestro planeta lo

      hacen con aviesas intenciones. Algunos sólo se han extraviado y andan

      buscando refugio y algún amiguete con quien compartir las penas. Es el

      caso del simpático y bondadoso E.T., protagonista del filme de Steven

      Spielberg E.T., el extraterrestre (1982).

      Nunca un par de iniciales contuvieron tanta dulzura y sensiblería en la

      forma de un ser alienígena. Por una vez, no son seres repulsivos a quienes

      resulta lícito exterminar. Sus rasgos humanos y, en especial, sus grandes

      ojos, despiertan sentimientos de ternura en el espectador. Un recurso bien

      conocido y utilizado en los dibujos animados y un atributo también

      remarcable y habitual de los extraterrestres: enormes ojazos negros con

      forma de almendra. ¿Tienen sentido este tipo de ojos?

      En el proceso de la visión, cuando la luz llega a los ojos penetra a

      través del iris, y se enfoca, mediante un sistema de lentes constituido

      por la córnea y el cristalino, sobre la retina. Allí unas células

      fotosensibles, los conos y bastones, emiten impulsos eléctricos que son

      transmitidos a través del nervio óptico al cerebro, quien elabora su

      interpretación.

      Con un diámetro de unos 2,5 centímetros, el ojo humano posee propiedades

      notables que hacen del mismo una estructura única. Abarca un campo de

      visión de casi 180 grados, puede cambiar el enfoque pasando rápidamente de

      distancias cortas al infinito y su poder de resolución está próximo al

      límite impuesto por la difracción (efecto de las interferencias entre las

      diferentes partes de la misma onda que restringe la nitidez de las

      imágenes).

      El ojo humano no es el único tipo de ojo, aunque muchos animales

      superiores terrestres tienen ojos esencialmente idénticos. Su tamaño no

      puede ser demasiado pequeño, pero tampoco mucho mayor. Los animales

      grandes no necesitan ojos dotados de una resolución mejor que la de un ser

      humano, que se encuentra en el límite permitido por la difracción y, por

      tanto, no son mucho más grandes.

      Los animales pequeños, como los pájaros, poseen ojos mayores, en

      comparación con el tamaño de sus cuerpos, que los de los seres humanos.

      Esto se debe a que las células fotosensibles del ojo tienen el mismo

      tamaño en todos los ojos de los animales que utilizan este sistema de

      visión.

      Por todos estos motivos, aunque la mayoría de los órganos de los animales

      terrestres tienen un tamaño que está relacionado con la talla del

      individuo, el ojo de los animales vertebrados es independiente de la

      envergadura del animal.

      ¿Cuál podría ser la justificación, razonable, de esos ojos enormes? En el

      siglo XVIII, el naturalista Wolff señalaba que los hipotéticos habitantes

      de los planetas deberían ser más altos cuanto más alejados se encontrasen

      sus mundos del sol. Según él, la retina de sus ojos debería estar tanto

      más desarrollada cuanto menor fuese la cantidad de luz recibida, y el

      tamaño de sus cuerpos debería estar de acuerdo con el desarrollo de la

      retina.

      Aunque esta hipótesis pasa por alto la influencia determinante de la

      gravedad, aporta una posible característica del mundo de procedencia de

      estos extraterrestres de grandes ojos: se trataría de un entorno poco o

      mal iluminado (un planeta alejado de su sol o con una densa atmósfera

      capaz de absorber gran cantidad de luz; o una cueva). O son criaturas

      nocturnas.

      Sin embargo, todo esto no concuerda con sus brillantes apariciones, por lo

      común, a bordo de sus naves con gran despliegue de pirotecnia, colorido y

      luces cegadoras: quedarían encandilados o deslumbrados. Algo que no casa

      tampoco con los interiores impecablemente blancos y perfectamente

      iluminados de sus naves. A no ser, claro, que esos grandes ojos negros no

      sean más que... ¡enormes gafas de sol que protegen a sus sensibles ojos de

      los rigores luminosos de nuestro planeta!

 

 

 

      7.- Un humano gigantesco y bello es físicamente imposible

      Las radiaciones no producen gigantismo

 

      Gorilas e insectos gigantescos y seres monstruosos pueblan el universo de

      la ciencia ficción. Pero son contadas las películas en que aparecen seres

      humanos agigantados.

      Las más destacadas: El gigante ataca (The Amazing Colossal Man, 1957) y El

      ataque de la mujer de 15 metros (Attack of the 50ft Woman, 1958). Sus

      protagonistas son, respectivamente, el coronel Manning y la señora Nancy

      Archer. El primero, al exponerse accidentalmente a la radiación por una

      explosión atómica, crece a un ritmo de 1,5 metros diarios y se convierte

      en un gigante de más de 18 metros de tamaño; la segunda aumenta

      desmesuradamente de altura al ser alterada su estructura genética por una

      fuerza alienígena que emerge de un platillo volante con el que topa.

      Su gigantismo, por mucho que se recurra a radiaciones atómicas o

      alienígenas, está fuera de lugar. Aunque la radiación es un agente físico

      causante de alteraciones del material genético del organismo (mutaciones),

      resulta muy difícil imaginar que dé lugar a tan drástica y rápida

      alteración del propio individuo.

      Además, al igual que King Kong y Godzilla , ambos seres descomunales no

      tienen ninguna posibilidad de vencer las inexorables leyes que impone la

      escala: se verían aplastados por las 50 o 100 toneladas de su propio peso.

      Y eso sin tener en cuenta numerosos problemas fisiológicos -asfixia e

      insuficiencia renal, entre otros- a los que sus organismos deberían hacer

      frente. Por ejemplo, mientras que la cantidad de tejido celular con

      necesidad de oxígeno crece con el cubo de la longitud a medida que se

      aumenta de tamaño, la capacidad de absorción por parte de los pulmones es

      proporcional a su superficie y, por tanto, al cuadrado de la longitud. Las

      necesidades vitales de oxígeno del organismo no serían satisfechas y se

      produciría la muerte por asfixia.

      No obstante, podemos imaginar cómo debería ser la apariencia física de

      estos hipotéticos gigantes. Las mejillas de un humano poseen una

      superficie de una veintena de centímetros cuadrados y tienen,

      aproximadamente, un centímetro de grosor.

      Su masa resulta ser unas cuantas decenas de gramos. En comparación, las

      mejillas de estos gigantes sería 103 superior -puesto que su tamaño es

      unas 10 veces mayor que el de un ser humano adulto- y tendrían, por tanto,

      un peso de 20 kilogramos.

      A causa de la falta de rigidez de la carne y, especialmente, de la grasa,

      la cara (y el cuerpo) de nuestros aparentemente bien proporcionados

      gigantes sería espantosa. En todo caso, no serían un buen modelo de

      estética.

      Nada que ver con lo que nos induce a creer el cartel publicitario de la

      película El ataque de la mujer de 15 metros. ¿Qué quedaría de esas

      rotundas y turgentes formas de la señora de tamaño normal una vez

      convertida en gigante? Tal vez, conscientes de ello -o faltos de

      presupuesto-, los guionistas del filme representaron a la giganta la mayor

      parte del tiempo por una peluda y ajada mano (de caucho) con la manicura

      bastante descuidada. Algo que los guionistas de la versión moderna de este

      filme (1994) no hicieron, para mayor lucimiento de la actriz Daryl Hannah.

      Ambos filmes ilustran las dificultades de los seres de este tamaño para

      vivir en un mundo que no está hecho a su medida.

      En una escena puede verse a Manning, el asombroso hombre colosal,

      intentando leer un libro que no es mayor que su pulgar. El tamaño de las

      letras resulta para él tan diminuto que ni forzando la vista puede llegar

      a descifrarlas. Sería, en comparación, como intentar leer un libro en

      miniatura cuyas letras midieran una décima de milímetro, en lugar de los 1

      o 2 milímetros normales.

      Condenados a la reclusión forzosa y a una existencia miserable -la

      anormalidad parece no tener cabida en nuestra sociedad-, no es extraño que

      Manning se escape a las primeras de cambio de la base militar donde se

      halla bajo estudio y provoque el pánico. Y que la señora Archer (en la

      versión de 1994) no dude un instante en subirse a un platillo volante para

      alejarse de este mundo...

 

 

 

8.- Jurassic Park III: Entre las garras de un pterosaurio (y 3)

                 

                  RELATA MARCO POLO: "Los habitantes de Madagascar cuentan que

                  en determinada estación del año llega de las regiones

                  australes un ave extraordinaria que denominan Roc. Su forma,

                  parecida a la del águila, es incomparablemente más grande. El

                  Roc es tan fuerte que levanta con sus garras a un elefante,

                  vuela con él por los aires y lo deja caer para devorarlo

                  después. Los que han visto al Roc aseguran que las alas miden

                  16 pasos y que las plumas tienen 8 pasos de longitud. El

                  aventurero Simbad vive un episodio increíble al utilizar una

                  de estas aves como medio para alcanzar la cima de una montaña,

                  colgándose con su turbante de una de sus patas sin que el

                  pájaro note nada". Esta ave imaginaria podría tener relación

                  con el pájaro elefante que habitó en Madagascar hasta que fue

                  exterminado en el siglo XVII. Parecido a un enorme avestruz y

                  con unos 450 kilos de peso era, como aquélla, incapaz de alzar

                  el vuelo. ¡Adiós al suculento banquete de costillas de

                  elefante!

                  La narración en cuentos de la existencia de grandes aves u

                  otras criaturas voladoras capaces de llevarse en volandas

                  grandes presas terrestres no deja de ser una falacia más a la

                  que el cine nos acostumbra. Basta recordar en Parque Jurásico

                  III, las escenas en la monumental pajarera donde aparecen

                  pteranodones. Una excelente recreación de esas criaturas, los

                  pterosaurios, los primeros vertebrados voladores, que

                  dominaron los cielos terrestres durante 150 millones de años.

                  Sin rivales en el cielo, colonizaron los continentes y

                  evolucionaron hacia una amplia variedad de formas y tamaños,

                  mucho antes de que apareciesen las aves.

                  La controversia ha rodeado siempre a estos campeones del aire

                  que, aunque comparten el estrellato de la era secundaria con

                  los dinosaurios, no son dinosaurios voladores. En un reportaje

                  de National Geographic sobre estos seres se comenta cómo

                  Collini, el primer naturalista que estudió un fósil, en 1784,

                  se mostraba perplejo ante sus características. En 1791, el

                  anatomista francés Cuvier supuso que se trataba de un reptil

                  volador cuyo cuarto dedo sostenía un ala (aunque no se había

                  fosilizado). Lo bautizó como Pterodactylus (combinación de ala

                  y dedo, en griego). Decenios más tarde, se acuñó el término

                  pterosaurio (reptil alado) para agrupar fósiles similares

                  hallados.

                  Con sus siete metros de envergadura, el pteranodon era un

                  hábil depredador piscívoro (¿de dónde, pues, provendrá su

                  fijación por las presas humanas?) capaz de volar grandes

                  distancias a ras de mar con las alas extendidas para

                  aprovechar los vientos y ensartar con su duro y afilado pico a

                  incautos peces. No fue el más grande. En el límite de las

                  posibilidades del vuelo animal, otro pterosaurio,

                  Quetzalcoatlus, superó los 11 metros. Son los mayores animales

                  voladores conocidos. En comparación, el albatros, la mayor ave

                  actual, apenas alcanza los 3,5 metros con las alas extendidas.

                  ¿Podían despegar del suelo con una simple carrera y un batir

                  de alas? A una ave pequeña le basta saltar hacia el aire y un

                  par de aleteos para adquirir su velocidad de vuelo; una ave

                  mayor necesita correr por el suelo o por la superficie del

                  agua para adquirir esta velocidad.

                  Un sencillo modelo de escala (véase Ciberp@ís, 9-9-1999)

                  permite entender estas diferencias: la velocidad mínima para

                  alzar el vuelo depende de la raíz cuadrada del tamaño del

                  animal volador. La velocidad mínima de vuelo de un vencejo es

                  de unos 21 km/h. Un avestruz, decenas de veces superior,

                  debería superar los 100 km/h. Algo fuera de su alcance. No

                  sorprende que esta ave no pueda alzar el vuelo. ¿Cómo podían

                  volar, pues, los pterosaurios? Pese a sus dimensiones, estos

                  colosos del aire eran muy ligeros, con pesos inferiores a 20

                  kilos. Dotados de huesos huecos, alas amplias, largas y finas

                  y unos potentes músculos pectorales (según se cree, puesto que

                  estos tejidos blandos casi nunca aparecen fosilizados),

                  poseían una estructura ultraligera ideal para el vuelo

                  planeado.

                  Aunque los pterosaurios más pequeños eran capaces de volar

                  gracias a un enérgico aleteo, estos gigantes aprovechaban las

                  corrientes ascendentes de aire caliente, para remontarse muy

                  alto. Difícilmente hubiesen podido capturar grandes presas y

                  remontar el vuelo con ellas.

                   

 

 

9.- El acecho de la criatura de la laguna negra

La Laguna Negra, ¡qué maravilla! Es como otro mundo". ¿Qué misterio encierra semejante lugar de la selva amazónica para que una expedición científica ponga sus miras en él? El hallazgo de una garra fósil de origen desconocido. Pero hay algo más. Es el insospechado hábitat de una criatura antropomorfa prehistórica. Se trata del filme The creature from the Black Lagoon (1954), traducida aquí como La mujer y el monstruo.

Algunos asocian la idea del filme al hallazgo real, a finales de diciembre de 1938, de un raro espécimen marino, verdadero fósil viviente, considerado extinguido hacía más de 65 millones de años: el celacanto (en 1952, entre Madagascar y Mozambique, fue capturado otro ejemplar).

Otros apuntan a relatos sobre legendarios encuentros en la selva amazónica (¿dónde si no?) entre exploradores humanos y enigmáticos hombres pez. En cualquier caso, se trata de una magnífica y modélica película, enésima revisión en clave de ciencia ficción del mito de la bella y la bestia, que inaugura el subgénero de las películas de monstruos, y que cuenta con dos continuaciones: Revenge of the creature (1955) y Creature walks among us (1956).

El concepto de ritmo metabólico permite analizar una actividad compleja característica de los animales acuáticos: la inmersión. La energía consumida por un animal por unidad de tiempo procedente de los alimentos que ingiere recibe el nombre de ritmo metabólico. Esta magnitud depende del ritmo con el que se absorbe el combustible necesario para que se produzcan los procesos metabólicos: el oxígeno, que depende a su vez de la superficie de los pulmones. Así, el ritmo metabólico depende de la superficie y, por tanto, del cuadrado de la longitud del animal.

Durante la inmersión, el gasto energético de un mamífero marino es igual al producto de su ritmo metabólico por el tiempo de inmersión. Esta energía es proporcional a la cantidad de oxígeno almacenada en los pulmones y en la sangre del animal al inicio de la zambullida: depende del volumen del animal. Así, el tiempo de inmersión depende del tamaño o, en términos de la masa, de la raíz cúbica de la masa del animal. Un animal grande permanece bajo el agua más tiempo que otro más pequeño de forma semejante. Mientras que un cachalote puede sumergirse del orden de media hora, una ballena de masa 10 veces superior superará la hora.

Si la relación fuese aplicable al caso de la criatura anfibia del filme, podríamos estimar el tiempo que resiste sin respirar bajo las transparentes aguas de la Laguna Negra en comparación con el hombre. Bajo esta hipótesis, y dado que el tamaño de este ser es como el de un humano, deducimos que los tiempos de permanencia bajo el agua deberían ser comparables. No podemos ir más allá en este análisis ya que no sabemos qué mecanismo usa para permanecer tanto tiempo sumergido como nos muestra el filme.

Sí parece claro que los guionistas desconocían la relación del tiempo de inmersión con la talla del animal; o quizá la interpretaron al revés. Mientras que en las escenas subacuáticas bajo el traje del monstruo estaba el nadador olímpico R. Browning, capaz de aguantar la respiración subacuática entre cuatro y cinco minutos, en las otras escenas se recurrió a otro actor, más alto y robusto que sus oponentes masculinos, el ictiólogo Dr. Reed y el codicioso financiero Williams, aumentando así el aspecto amenazador de la criatura.

A la postre, uno toma partido por este ser fascinante y justifica su comportamiento. ¿A quién no le molestaría que unos intrusos, por mucho espíritu científico que los guíe, invadan su idílico hábitat e intenten arponearlo, drogarlo, quemarlo y tirotearlo?

 

10.- Ojos y orejas de otros mundos

 

      En la cantina del puerto espacial de Mos Eisley se dan cita extraños

      visitantes procedentes de los rincones más remotos de la galaxia.

      Devaronianos de prominentes cuernos, cabezones músicos bith, seres de

      cabeza triangular y brillantes ojos... Otros individuos de razas más o

      menos inteligentes, como los pequeños y peludos ewoks, los codiciosos y

      bajitos jawas o los inclasificables wookiees, como Chewbacca, pululan

      también por la saga de La Guerra de las Galaxias.

      No son los únicos. Innumerables variedades de formas de vida habitan esa

      galaxia. Es un magnífico muestrario de razas extraterrestres que rompe con

      el tópico de los pequeños hombrecillos verdes protagonistas de tantas

      invasiones de la Tierra, un universo único, rebosante de vida, situado en

      una "galaxia lejana, muy lejana".

      Se hace así difícil especular sobre si la morfología y los rasgos físicos

      de esos alienígenas de la ficción se corresponde con lo que cabría esperar

      dadas las condiciones físicas imperantes en sus planetas nativos. No

      obstante, resulta razonable suponer que las soluciones adoptadas por la

      vida para desarrollarse están condicionadas por el entorno. Y ahí, las

      leyes de la física, la química y la biología imponen sus restricciones.

      En La amenaza fantasma nos encontramos con Jar Jar Binks, un nativo del

      planeta Naboo. Servicial, torpón y con una cierta propensión a meterse en

      líos, este alienígena pertenece a una raza de seres anfibios, los Gungan,

      que viven en la ciudad sumergida de Otoh Gunga.

      De apariencia humanoide, Jar Jar posee un largo hocico que le confiere un

      aspecto de caballo o camello, unas largas y caídas orejas parecidas a las

      de un conejo y unos brazos con una piel como tatuada que recuerda al

      lagarto.

      Pese a que nada se nos explica acerca de cómo ha evolucionado esta

      especie, algo podemos colegir por comparación: las grandes orejas pueden

      servir a Jar Jar y a sus congéneres para eliminar el exceso de calor de su

      cuerpo, al ayudar al enfriamiento de la sangre, como hacen algunos

      animales que habitan en climas calurosos, como los elefantes.

      Otros rasgos resultan más difíciles de comprender. ¿Para qué han

      desarrollado un largo y flexible cuello si pueden llegar más alto con las

      extremidades? La jirafa usa su largo cuello para alcanzar el alimento

      situado a cierta altura del suelo, algo que Jar Jar podría hacer estirando

      simplemente sus brazos. El hocico del que hace gala esta especie es típico

      de los cuadrúpedos terrestres que necesitan meter la boca y hurgar entre

      lo que comen. Pero si uno está provisto ya de manos que realizan este

      cometido, ¿para qué necesita un hocico? Quizá en el caso concreto de Jar

      Jar la cosa esté justificada: ¡se trata de un individuo tan nervioso y

      desmañado que tiene problemas para utilizar sus manos!

      Pero el rasgo de Jar Jar más prominente son sus ojos. Su situación en la

      parte superior de la cabeza resulta curiosa. Tal disposición permite

      combinar tanto la visión frontal (percepción estereoscópica típica de los

      animales carnívoros para situar a las presas) como poseer un amplio campo

      de visión (característica de los animales herbívoros que así controlan a

      los depredadores).

      Otra de las ventajas es que con esta distribución existe más espacio

      disponible para el cerebro dentro del cráneo. Pero la gran desventaja es

      que los ojos son más vulnerables que cuando están cobijados en el mismo

      cráneo. Los órganos sensoriales de los vertebrados se hallan bien

      protegidos. Incluso en el cocodrilo, cuyos ojos se hallan situados en un

      lugar parecido, están a cubierto bajo una porción de hueso. Como señala la

      astrofísica Jeanne Cavelos, los ojos de Jar Jar son su talón de Aquiles:

      una caída, un golpe en la cabeza o un simple y certero mordisco de

      cualquier depredador y... ¡adiós sentido de la vista para siempre!