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17 septiembre 2019

Los animales que cambiaron la historia de la ciencia

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La experimentación con animales es un tema susceptible. A lo largo de la historia, la ciencia se ha servido de animales, en ocasiones incluso vivos y sin anestesia, para experimentar con sus cuerpos soluciones médicas o simplemente por curiosidad por conocer el mundo que nos rodea. 

Hoy en día, sin embargo, la experimentación con animales está muy limitada. En el mundo desarrollado las leyes que la regulan son generalmente restrictivas y los casos están muy reducidos, con el objetivo de minimizarla en la medida de lo posible y de limitar el dolor que se les pueda causar a los animales. 

Sin embargo, en la historia de la ciencia contamos con animales que fueron utilizados con fines investigativos y que acabaron por convertirse en auténticos mitos de la cultura popular. Algunos de ellos causaron un debate en su momento que incluso llega hasta nuestros días, mientras que otros solo fueron objeto de estudio en campos como la antropología, la psicología o la física. 

La oveja Dolly

La oveja más famosa de la historia nació un 5 de julio de 1996 en Edimburgo. Aunque no fue el primer animal clonado, ni siquiera el primer mamífero desde mediados de siglo hasta entonces ya se habían clonando ranas, ratones, cerdos o pollos, Dolly sí que fue la primera en ser producto de clonación a partir de una única célula adulta y por lo tanto era genéticamente idéntica a la donante. 

El cuerpo disecado de Dolly se conserva en el Museo Real de Edimburgo.

El caso se convirtió en uno de los experimentos científicos más famosos y mediáticos de la historia. Por aquel entonces, sirvió para abrir un debate sobre la clonación y la ingeniería genética y qué beneficios podría traer para los humanos. Aunque la técnica SCNT (la que se utilizó para clonar a Dolly) no ha sufrido grandes avances en los últimos años, sí tiene algunas puertas abiertas como la “desextinción” de especies, que ya se intentó con el bucardo y podría llegar incluso al mamut, o al cultivo de tejidos y órganos. 

Dolly falleció por una complicación de una afección pulmonar en febrero de 2003 y su cuerpo disecado se encuentra en el Museo Real de Escocia. 

Laika

Al igual que Dolly, Laika tampoco fue el primer ser vivo en viajar al espacio, pero sí fue pionera en orbitar la Tierra. En plena carrera espacial, la Unión Soviética ya había enviado al espacio a otros 12 perros, pero siempre en vuelos suborbitales. El 3 de noviembre de 1957, Laika despegaba de la Tierra a bordo del Sputnik II y, tristemente, nunca regresó.

La perra Laika en el módulo que la llevó al espacio.

Su muerte conmocionó al mundo y se convirtió en una especie de mártir de la Guerra Fría. Las controversia estuvo protagonizada por quienes consideraban que enviar animales vivos a misiones suicidas (la misión que llevó a Laika al espacio no estaba diseñada para que volviese a la Tierra) sobrepasaba el límite ético. Las protestas estuvieron lejos de ser masivas ya que no existía tal sensibilidad hacia los animales o la experimentación como existe ahora y la autoridad soviética mantenía limitados el ejercicio de la libertad y de expresión, pero sí que hubo críticas dentro del la comunidad científica e incluso los científicos que participaron en la misión se lamentaron más tarde de su muerte.

La Unión Soviética no volvió a mandar animales al espacio sin el objetivo de recuperarlos. Es el caso de las perritas Belka y Estrelka, que viajaron a bordo del Sputnik V y volvieron sanos y salvos a la Tierra.

Los perros de Pavlov

Otros famosos caninos fueron los perros de Pavlov. El médico ruso Iván Pavlov condujo a principios del siglo XX el famoso experimento del comportamiento que demostró la existencia de los reflejos condicionados. Para ello utilizó a diversos perros callejeros. 

Pavlov observó que estos animales salivaban al ver la comida, una reacción producida por un estímulo directo. Más tarde, observaría que los perros también salivaban simplemente al ver al asistente que normalmente les traía la comida. Se propuso entonces condicionar el reflejo natural de la salivación mediante la introducción de un estímulo neutro. Pavlov hacía sonar un metrónomo (no una campana, como se cree en la cultura popular) antes de alimentar a los perros y, después de varias repeticiones, los perros salivaban por asociación, simplemente al oír el metrónomo, sin necesidad de ofrecerles comida. 

Uno de los perros de Pavlov disecado en el museo dedicado al científico. El perro lleva una probeta incorporada quirúrgicamente para recolectar su saliva.

Pavlov realizó otros experimentos de psicología del comportamiento y fisiología con sus perros, lo cual le valió el premio Nobel de Medicina en 1904. Hoy en día puede resultar polémico su modo de proceder, ya que los perros fueron intervenidos para estudiar su sistema digestivo o para recoger y medir su la saliva, pero teniendo en cuenta la época en la que trabajó, Pavlov fue pionero en el trato ético a los animales: era contrario a la vivisección y las intervenciones quirúrgicas siempre se realizaron con anestesia para evitar dolor innecesario.

El gato de Schrödinger

La famosa paradoja del gato de Schrödinger es en realidad un planteamiento teórico, por lo que el gato en realidad nunca existió, o al menos no hay constancia de ello, pero el físico austríaco Erwin Schrodinger utilizó en los años treinta a este animal para explicar la dualidad onda-partícula.

Ya que los conceptos de mecánica cuántica son difíciles de explicar y entender, el experimento de Schrödinger plantea lo siguiente: una caja cerrada y opaca contiene en su interior un gato y un mecanismo que contiene un gas venenoso que se liberará si una partícula con el 50% de posibilidades de desintegrarse en un tiempo estimado, se desintegra. Por lo tanto, una vez finalizado ese tiempo, hay un 50% de posibilidades de que el gato viva y un 50% de posibilidades de que el gato muera. 

Si abriésemos la caja descrubriríamos si el gato está vivo o muerto, pero según los principios de la mecánica cuántica, se plantea que mientras la caja permanezca cerrada, se da una superposición de estados en la que el gato está vivo y muerto al mismo tiempo. La probabilidad puede determinar qué posibilidad hay de que el gato viva o muera, pero es el acto de abrir la caja y comprobarlo lo que fuerza a la naturaleza a precipitarse hacia una realidad u otra.

Diagrama que explica la paradoja del gato de Schrödinger. Imagen: Pixabay

El experimento trata de explicar cómo algunas partículas pueden estar en dos estados a la vez, lo que se conoce como superposición cuántica, una propiedad que no poseen los elementos macroscópicos, como los gatos. Pero detrás de la paradoja se encuentra la explicación de conceptos más complejos todavía, como la existencia de múltiples universos.

Nim Chimpsky

Uno de los lingüistas más destacados del siglo XX es sin duda Noam Chomsky. Desde mediados de siglo, este investigador revolucionó el estudio de la lengua al sostener que la capacidad del lenguaje es exclusiva a la especie humana. Es decir, aunque el resto de seres vivos se comunican en diversas formas, solo los humanos somos capaces de establecer una gramática universal y de producir y entender las infinitas secuencias de signos mediante las reglas gramaticales concretas que conforman una lengua.

Sin embargo, una corriente de científicos se planteó desmentir esta teoría hacia finales de los años 60 y pretendieron enseñar Lenguaje de Signos Americano (ASL) a chimpancés. Para ello trataron de criar a varios chimpancés como si fueran niños humanos. El chimpancé Washoe consiguió aprender unos 350 signos, pero no demostró que fuese capaz de articular un lenguaje.

El Proyecto Nim, además de ser un fracaso, levantó polémica por el método poco ortodoxo que se siguió.

El investigador Herbert Terrace quiso ir más allá y tratar de demostrar que los simios sí eran capaces reconocer y producir oraciones mediante signos. Terrace crió entonces a Nim Chimpsky (cuyo nombre fue puesto en modo de burla y como juego de palabras del nombre del lingüista). La historia del Proyecto Nim tuvo muchas sombras por el método de crianza y entrenamiento que se utilizó con Nim, además de ser un estrepitoso fracaso: Nim aprendió signos, pero los utilizaba de forma pragmática y no comunicativa. Es decir, el chimpancé no había aprendido un lenguaje articulado, sino que imitaba gestos para obtener un resultado, algo que cualquier animal puede hacer mediante el método de repetición. El experimento terminó por reforzar las ideas de Chomsky. 

Bonus track: ratones de laboratorio y moscas de la fruta

Loa animales continúan siendo imprescindibles para la investigación científica. El 76% de los Nobel de medicina desde 1901 han contado con experimentación animal. Pese a que en el pasado se utilizaron todo tipo de animales, hoy en día entre el 95 y el 97% de los animales utilizados para este fin se componen de ratas y ratones, peces y aves, y dentro de ellos, los ratones y ratas de laboratorio son la mayoría.

Con estos roedores compartimos el 95% de los genes, por lo que son clave para el estudio de la genética y también del sistema nervioso. Gracias a ello hoy tenemos la anestesia, la penicilina (en su descubrimiento no se emplearon animales, pero sí en su aplicación para combatir infecciones), la insulina o muchas de las vacunas actuales.

Los ratones de laboratorio y la mosca de la fruta son dos especies muy utilizadas en la investigación por su alto parecido genético con los humanos. Imagen: Wikimedia

Otra especie que se utiliza normalmente para la investigación es la mosca de la fruta, especialmente en investigación genética, ya que se posee cualidades que la hacen idónea: es pequeña, y por lo tanto fácil de mantener y de manipular, se conoce su genoma y comparte gran parte de él con los humanos y se reproduce con gran velocidad, por lo que se pueden obtener varias generaciones en un corto período de tiempo. La investigación con estos insectos ha servido a investigadores para ganar cinco premios Nobel: desde cómo mutan los genes expuestos a la radiación hasta el descubrimiento de los ciclos cirdcadianos.  

La investigación científica con animales es hoy más reducida, extremadamente controlada para no infligir dolor y tiende a encontrar modelos alternativos. Ya se trabaja para que en un futuro no sea necesaria y se puedan reproducir las condiciones deseadas en lugar de organismos vivos, en organismos in vitro o incluso en modelos computacionales, pero de momento ningún sistema artificial puede recrear la complejidad de un organismo vivo. 

Pablo García-Rubio Márquez

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