¿Qué nos enseña la naturaleza?

“Pregunta, por favor, a los animales domésticos, y ellos te instruirán; también a las criaturas aladas de los cielos, y ellas te informarán. O muestra tu preocupación a la tierra, y ella te instruirá; y los peces del mar te lo declararán.” (JOB 12:7, 8.)

DESDE hace algunos años, los científicos y los ingenieros literalmente están dejándose instruir por las plantas y los animales. Estudian e imitan las características de diseño de los seres vivos —disciplina que se conoce como biomimética— con el objetivo de crear nuevas máquinas y otros productos, y mejorar el rendimiento de los ya existentes. Cuando examine los siguientes ejemplos, pregúntese: “¿A quién debe atribuirse el mérito por los diseños?”.

Las aletas de la ballena jorobada

¿Qué pueden aprender los ingenieros aeronáuticos de la ballena jorobada? Parece que mucho. Los ejemplares adultos pesan unas 30 toneladas —más o menos lo mismo que un gran camión remolque cargado—, miden alrededor de 12 metros [40 pies] y tienen el cuerpo relativamente rígido y grandes aletas semejantes a alas. Con todo, son muy ágiles. Por ejemplo, para alimentarse, la ballena jorobada se sitúa bajo un banco de crustáceos o peces y empieza a nadar hacia arriba en espiral a la vez que libera chorros de burbujas. Estas van formando una red cilíndrica —cuyo diámetro puede ser tan reducido como de metro y medio [5 pies]— que agrupa a las presas en la superficie. La ballena se lanza entonces hacia su manjar y lo engulle.

Lo que más intrigaba a los científicos es cómo puede esta criatura de cuerpo poco flexible dar vueltas tan increíblemente estrechas. Al final descubrieron que el secreto estriba en la forma de las aletas. El borde anterior de estas no es liso, como las alas de un avión, sino dentado, con una serie de protuberancias.

Cuando la ballena se mueve a través del agua, las protuberancias aumentan la fuerza ascensional y reducen la resistencia al avance. ¿De qué manera? La revista Natural History explica que esos abultamientos hacen que el agua fluya rápidamente por encima de la aleta con movimientos circulares organizados, aun cuando la ballena ascienda en ángulos muy pronunciados. Si el borde anterior de la aleta fuera liso, el animal sería incapaz de realizar giros tan cerrados, pues el agua se arremolinaría de forma desordenada detrás de la aleta y no se crearía fuerza ascensional.

¿Qué aplicaciones prácticas puede tener este descubrimiento? Si las alas de los aviones se diseñaran tomando como modelo las aletas de esta ballena, seguramente necesitarían menos alerones u otras piezas y dispositivos mecánicos que alteran el flujo del aire. Además, resultarían más seguras y se facilitaría su mantenimiento. John Long, experto en biomecánica, cree que “es muy probable que pronto veamos en todos los aviones de pasajeros las mismas protuberancias que tiene la ballena jorobada en las aletas”.

Las alas de la gaviota

Aunque es obvio que los ingenieros siempre han diseñado las alas de los aviones imitando las de las aves, hace poco dieron un gran paso adelante en ese campo. “Los investigadores de la Universidad de Florida han construido un prototipo de avión teledirigido que se queda suspendido en el aire, desciende en picada y se remonta rápidamente tal como lo hacen las gaviotas”, informa la revista New Scientist.

Las gaviotas realizan sus asombrosas acrobacias aéreas doblando las alas por la articulación del codo y la del hombro. La citada revista indica que para copiar tal flexibilidad, “el prototipo, de 60 centímetros, se vale de un pequeño motor conectado a una serie de varillas metálicas que mueven las alas”. Con estas alas de ingenioso diseño, la pequeña aeronave puede permanecer suspendida en el aire y descender en picada entre edificios altos. Las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos están muy interesadas en este tipo de nave tan maniobrable, pues podría servir para buscar armas químicas y biológicas en ciudades grandes.

Los pies del geco

Los animales terrestres también tienen mucho que enseñarnos. Por ejemplo, hay un pequeño lagarto llamado geco que puede caminar por las paredes y los techos, habilidad que ya asombraba en tiempos bíblicos (Proverbios 30:28). ¿Cómo consigue esta criatura desafiar la gravedad?

No es que los pies del geco segreguen alguna sustancia adhesiva. Su secreto para adherirse incluso a superficies tan lisas como el vidrio radica en unas diminutas pilosidades, llamadas sedas, que le cubren la planta de los pies. Cuando las sedas entran en contacto con un plano, actúa una fuerza que hace que las moléculas de las dos superficies se adhieran la una a la otra. Dicha fuerza intermolecular de atracción, que recibe el nombre de fuerza de Van der Waals, es muy débil. Casi siempre queda anulada por la gravedad, lo que explica por qué nosotros no podemos trepar por una pared simplemente colocando las palmas de las manos sobre ella. No obstante, las minúsculas sedas del pie del geco hacen que aumente la superficie en contacto con la pared. De esa forma, la fuerza de Van der Waals, multiplicada por los miles de sedas, crea suficiente atracción como para sostener el peso del pequeño reptil.

¿Tendrá alguna utilidad este descubrimiento? Un material sintético que imitara las propiedades del pie del geco podría emplearse como alternativa para el velcro, que es otra invención inspirada en la naturaleza. * Según un investigador citado por la revista The Economist, una cinta adhesiva “tipo geco” resultaría muy útil “en procedimientos médicos en los que no pueden usarse adhesivos químicos”.

¿A quién debe atribuirse el mérito?

La NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, de Estados Unidos) está trabajando en la creación de un robot de ocho patas que camina como los escorpiones, y unos ingenieros finlandeses han fabricado ya un tractor con seis patas que se trepa por encima de los obstáculos como si fuera un insecto gigante. Otro grupo de investigadores ha ideado un tejido provisto de laminillas que se abren y cierran imitando las escamas de las piñas del pino. También hay una empresa automotriz que está construyendo un vehículo inspirado en el pez cofre, una criatura sorprendentemente hidrodinámica. Y otros científicos están estudiando las propiedades amortiguadoras del caparazón de la oreja de mar con el objetivo de fabricar chalecos antibalas más fuertes y ligeros.

Son tantas las buenas ideas extraídas de la naturaleza que los científicos han creado una base de datos en la que ya se catalogan miles de mecanismos biológicos. Los investigadores pueden consultar dicho catálogo para encontrar “soluciones naturales a sus problemas de diseño”, indica The Economist. Los mecanismos que contiene la base de datos reciben el nombre de “patentes biológicas”. Por lo general, el titular de una patente es la persona o entidad que registra legalmente como propia una nueva idea o invención. The Economist puntualiza: “Al llamar a los diseños biomiméticos ‘patentes biológicas’, los científicos ponen de relieve que el verdadero titular de la patente es la naturaleza”.

¿De dónde sacó la naturaleza tal cantidad de ideas brillantes? Muchos investigadores creen que lo que parecen diseños ingeniosos en realidad son producto de un proceso evolutivo de ensayo y error de millones de años de duración. Otros científicos, en cambio, llegan a una conclusión distinta. El microbiólogo Michael Behe escribió en el diario The New York Times en 2005: “La clara manifestación de diseño [en la naturaleza] constituye de por sí un argumento sencillo e irrefutable. Dicho de otro modo, si un animal tiene la apariencia de un pato, y nada y grazna como un pato, a menos que se demuestre lo contrario, es lógico deducir que se trata de un pato”. ¿A qué conclusión llega este científico? “No debe descartarse la idea de que hay diseño por el simple hecho de que este sea tan obvio.”

No cabe duda de que el ingeniero que diseña un ala de avión más segura y eficiente merece reconocimiento por su trabajo, como también lo merece el inventor de una cinta adhesiva con más aplicaciones, de un tejido más cómodo o de un vehículo de mayor rendimiento. De hecho, fabricar un producto copiando una idea ajena y sin atribuir el mérito a su autor puede constituir un delito.

Ahora bien, hay expertos que para resolver difíciles problemas de ingeniería imitan los mecanismos de la naturaleza —aunque toscamente— y, aun así, atribuyen el diseño del mecanismo original a la evolución ciega. ¿Le parece eso lógico? Si la imitación requiere la existencia de un diseñador inteligente, ¿qué puede decirse del original? ¿Quién merece más reconocimiento: el maestro, o el aprendiz que imita sus técnicas?

La conclusión lógica

Tras reflexionar en las pruebas de diseño presentes en la naturaleza, muchas personas comparten el sentir del salmista que escribió: “¡Cuántas son tus obras, oh Jehová! Con sabiduría las has hecho todas. La tierra está llena de tus producciones” (Salmo 104:24). Pablo, otro escritor bíblico, llegó a una conclusión parecida: “Las cualidades invisibles de [Dios] se ven claramente desde la creación del mundo en adelante, porque se perciben por las cosas hechas, hasta su poder sempiterno y Divinidad” (Romanos 1:20).

No obstante, numerosos creyentes sinceros que respetan la Biblia sostienen que Dios utilizó la evolución para crear las maravillas de la naturaleza. ¿Es eso lo que enseña la Biblia?

[Nota]

[Comentario de la página 5]

¿De dónde sacó la naturaleza tantas buenas ideas?

[Comentario de la página 6]

¿Quién posee la patente de la naturaleza?

[Ilustraciones y recuadro de la página 7]

Si la imitación requiere la existencia de un diseñador inteligente, ¿qué puede decirse del original?

Esta aeronave es muy maniobrable porque imita las alas de la gaviota

Los científicos intentan copiar las propiedades de los pies del geco. Estos nunca se ensucian ni dejan rastro, se adhieren sin esfuerzo a cualquier superficie excepto el teflón y se despegan con la misma facilidad

El diseño sorprendentemente hidrodinámico del pez cofre ha inspirado un modelo de vehículo

[Reconocimientos]

Aeronave: Kristen Bartlett/ University of Florida; pie de geco: Breck P. Kent; pez cofre y vehículo: Mercedes-Benz USA

[Ilustraciones y recuadro de la página 8]

SE ORIENTAN POR INSTINTO

El agudo sentido de orientación de muchas criaturas demuestra que son “instintivamente sabias” (Proverbios 30:24, 25). Veamos dos ejemplos.

◼ El tránsito ordenado de las hormigas ¿Cómo encuentran las hormigas el camino de regreso al nido cuando salen a buscar comida? Un grupo de investigadores británicos descubrió que algunas especies, además de dejar un rastro oloroso, se valen de principios geométricos para trazar senderos que las ayuden a volver a casa. Por ejemplo, en el caso de las hormigas faraón, “las rutas que parten de la colonia se bifurcan en un ángulo de entre 50 y 60°”, señala un artículo de la revista New Scientist. ¿Qué tiene esto de particular? Cuando la hormiga que regresa al nido llega a una bifurcación, toma por instinto el camino que la obliga a desviarse menos, lo cual inevitablemente la conduce al hormiguero. El mismo artículo dice que “el ángulo en que se bifurcan los senderos les facilita a las hormigas el tránsito por la red de caminos —sobre todo cuando circulan en dos direcciones— y evita que desperdicien energía al equivocarse de camino”.

◼ La brújula interna de las aves Muchas aves migratorias llegan a su destino con una precisión impecable tras recorrer largas distancias y bajo todo tipo de condiciones climáticas. ¿Cómo lo logran? Los científicos han descubierto que esas criaturas perciben el campo magnético de la Tierra. Pero, como indica la revista Science, “las líneas del campo magnético varían de un lugar a otro y no siempre señalan el verdadero norte”. ¿Qué impide que las aves migratorias se desvíen de su rumbo? Al parecer, ajustan a diario su brújula interna de acuerdo con el punto por donde se pone el Sol. Pero como dicho punto cambia según la latitud y la estación del año, los investigadores creen que seguramente las aves compensan tales cambios con un “reloj biológico que les indica el momento del año en que se hallan”, añade la revista.

¿Quién proporcionó a la hormiga sus conocimientos de geometría? ¿Quién dotó a las aves de una brújula interna y un reloj biológico, así como de un cerebro capaz de interpretar los datos procedentes de tales instrumentos? ¿La evolución ciega? ¿O un Creador inteligente?

[Reconocimiento]

© E.J.H. Robinson 2004