06 marzo 2007

Necesito creer

A casi todos les sonará el texto del poster del despacho de Fox Mulder, el agente de Expediente X, y que se ha hecho popular desde entonces en las discusiones entre los capuleto y los montesco de los ovnis, paraciencias y psicocosas en general...

Lo que me lleva hoy a mencionar este cartel es que la actitud de Mulder también aparece en los ámbitos cientificos. El ejemplo que tenía en la fresquera está, además, en el ámbito de la "ciencia dura" por antonomasia: la física.
¿Se acuerdan de la fusión fría? La historia está relatada en muchos sitios pero para reducirles la tarea les hago un relato muy breve y con algo de información alternativa:
El 23 de marzo de 1989 se convocó una conferencia de prensa en la Universidad de Utah. Se anuncia que Martin Fleischmann y Stanley Pons, ambos químicos, habían logrado poner en marcha un proceso que se llamó después "fusión fría" y que generaría energía de forma ilimitada y sin apenas coste.
La noticia, lógicamente, fue acogida por la prensa con rapidez. Por ejemplo, The Wall Street Journal la publicó al día siguiente bajo el título ¿Domesticando las bombas H?:
Taming H-Bombs? Two Scientists Claim Breakthrough in Quest For Fusion Energy.
Ni Pons ni Fleischmann era unos indocumentados o unos iluminados detrás del móvil perpetuo sino que acumulaban una excelente trayectoria investigadora. Ambos habían publicado en los años anteriores a razón de una docena de artículos por año (o más en el caso de Fleischmann). Aunque sus últimos trabajos se publicaron en 1994, Pons acumuló más de cien artículos con más de 3000 citas en conjunto y Fleischmann más de 200 con 9000 citas. gente, por tanto, a la que había que prestar atención.
El trabajo principal, de apenas 7 páginas, fue publicado poco después, el 10 de abril de 1989, en el Journal of Electroanalytical Chemistry con el título "Electrochemically induced nuclear-fusion of deuterium" y ha acumulado 694 citas hasta ahora. Como dato anecdótico, en el texto no aparece la expresión "cold fusion".
En los meses siguientes se desató un comprensible entusiasmo por el hallazgo: en una cubeta con agua pesada y un par de electrodos, uno de ellos de paladio, era posible replicar la fusión nuclear de la que ya hemos hablado en este blog (1 y 2), con una "pequeña" diferencia: funcionaba a temperatura y presión normales (en vez de unos 100-150 millones de grados).
Lógicamente, muchos grupos intentaron replicar los resultados. Tras un tiempo de dudas y resultados contradictorios o ambiguos no pudo establecerse la existencia de la fusión fría.
Estábamos en un caso donde se afirmaban resultados extraordinarios: la prueba debía ser igualmente clara. Y no pudo ser.

La evolución del número de artículos sobre fusión fría en las revistas científicas fue a imagen y semejanza de los artículos en el The Wall Street Journal, el diario que abanderó la causa desde el principio: en el 89 este periódico publicó 54 artículos sobre el tema, 22 en el 90, 7 en el 91, 13 en el 92, 5 en el 93, 4 en el 94, 3 en el 95, 2 en el 96... y se acabó. El tema estaba muerto.

Y aquí surgió el síndrome "I_want_to_believe" y, a pesar del descrédito sufrido, un grupo de gente ha seguido adicto al tema y ha organizado lo que se parece mucho a una secta dentro de la ciencia: publican sus trabajos en revistas propias y organizan congresos específicos como la serie de International Conferences on Condensed Matter Nuclear Science.

Siempre desde el burladero y consciente de que no soy físico y de que mi comprensión de todo esto es muy superficial, no puedo dejar de pensar en las similitudes entre este panorama y algunas variantes de las pseudociencias. De la necesidad de creer en algo que, tras dos décadas de trabajos, no ha avanzado en nada sustancial. Del poder del autoconvencimiento que hace que uno de los más recientes adeptos diga:
"No puedo creer que los extraordinarios hallazgos de cientos de investigadores sean producto de su imaginación o fraude" (Ludwik Kowalski).
La ilusión es, en efecto, persistente y de vez en cuando reaparece con fuerza. En el año 2002, Rusi Taleyarkhan, físico en el Oak Ridge National Laboratory, y 5 coautores publicaron un artículo en Science titulado "Evidence for Nuclear Emissions During Acoustic Cavitation" (DOI: 10.1126/science.1067589). El editor resumía:
Taleyarkhan et al. (Research Articles, 8 March 2002, p. 1868), reporting results of cavitation experiments with deuterated acetone, presented evidence of nuclear emissions that they held were consistent with deuterium-deuterium (D-D) fusion reactions.
Las críticas surgieron y fueron duras (1) pero a pesar de la controversia, Taleyarkhan publicó otros dos artículos en revistas de alto impacto dando más detalles sobre el proceso. Incluso, como en los episodios de Expediente X, intervino una exótica pero real agencia gubernamental: la U.S. Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) financió un programa llamado Sonofusion para intentar replicar los experimentos de Taleyarkhan. En los años siguientes volvió a producirse un intenso debate que, lamentablemente, acabó como el primero: no hay evidencia de fusión fría y algunos efectos observados por Taleyarkhan se explican por mecanismos físicos conocidos.

Pero como I_want_to_believe, el nuevo fracaso no será impedimento para que del 25 de junio al 1 de julio de este año se celebre el ICCF13 en Dagomys (Rusia) donde se presentarán, una vez más, los últimos hallazgos y avances sobre el tema.
Esos hallazgos no encontrarán salida en las revistas cientificas. Acordes con el síndrome, los autores no aceptarán que la causa del rechazo sea que no hay evidencia sino la existencia de una conspiración para reducirles al silencio. A pesar del ejemplo de Science y Taleyarkhan.

(1) "The experimental evidence cited by Taleyarkhan et al. for D-D fusion rests on three basic observations: excess tritium, excess neutrons, and coincidences between neutrons and sonoluminescence light. As we have detailed here, however, the study presented significant internal inconsistencies in the measurements of neutron singles and neutron/SL coincidences, as well as a very large quantitative mismatch between the tritium and neutron data. These inconsistencies cast serious doubt on the claimed evidence for D-D fusion in these experiments."

P.D.: el comentario de Athanasius me recordó que Donald Kennedy explicó en un editorial las razones de haber accedido a publicar el trabajo de Taleyarkan y colegas, dando detalles sobre el debate que se desató y que normalmente no trasciende al público que lee la revista. He puesto ese sabroso editorial aquí.

04 marzo 2007

¿Demoliendo "papers"?

"Este libro nos enseña que todo es posible si está suficientemente demostrado en un paper científico". De la reseña de la Editorial Siglo XXI.

Pues no. Pero empecemos por el principio. He conocido una colección nueva de libros titulada "Ciencia que ladra..." editada por Siglo Veintiuno en Argentina. Son libros pequeños, de 100 a 150 páginas que tratan temas diversos. El que aquí nos ocupa se titula "Demoliendo papers. La trastienda de las publicaciones científicas".
Su estructura es más simple que sus intenciones: una breve introducción del compilador, Diego Golombek (Dr. en Biología), un prólogo titulado "Sobre el nacimiento, el desarrollo y la demolición de los papers" de Pablo Kremer (sociólogo) y 16 "artículos científicos" deliberadamente delirantes con títulos como "Criterio válido para la clasificación de los sándwiches de miga" o "El ADN se autorreplica, gracias a Dios".

A pesar de la reseña de la editorial que menciono arriba, la verdad es que no sé bien qué se pretende (de)mostrar en el libro. De la contraportada, introducción y prólogo se deducen ideas no muy coherentes. Por un lado, de la introducción supondríamos que sólo se pretende que los científicos se rían de sí mismos poniendo en forma de "paper" supuestos experimentos absurdos. Hasta ahí sin problema, los trabajos son divertidos aunque puesto a elegir me quedo con el insuperable The Teleplastic Inquirer. Hay, sin embargo, una afirmación con la que no estoy de acuerdo:
"El paper, casi por definicion, está escrito en difícil, una curiosa jerga técnica de acceso a unos pocos iniciados".
Ya que él generaliza, lo haré yo también para disentir: en el paper, casi por definición, se usa una gramática simple y un vocabulario sobrio, lo que hace que el texto sea normalmente muy fácil de seguir. Esto es aplicable a las ciencias experimentales sin excepciones significativas. Otra cosa es que los conceptos sean avanzados o especializados, lo que exige una formación previa, pero de ahí a hablar de "curiosa jerga" e "iniciados" hay un abismo. Por poner un ejemplo, les copio el resumen de un trabajo pillado al azar y titulado "Halwaxiids and the Early Evolution of the Lophotrochozoans" (casi ná):
"Halkieriids and wiwaxiids are cosmopolitan sclerite-bearing metazoans from the Lower and Middle Cambrian. Although they have similar scleritomes, their phylogenetic position is contested. A new scleritomous fossil from the Burgess Shale has the prominent anterior shell of the halkieriids but also bears wiwaxiid-like sclerites. This new fossil defines the monophyletic halwaxiids and indicates that they have a key place in early lophotrochozoan history"
La mayoría de ustedes entenderán más o menos lo mismo que yo de la esencia del trabajo. Pero de ahí no se deduce que los que lo entiendan deban ser "iniciados" o que esté escrito "en dificil". Al contrario, el resumen es un magnífico ejercicio de concisión y precisión, la sintaxis es minimalista y las formas verbales se limitan al presente. Y si no entendemos qué es un "scleritome" (1) es porque nuestra formación es otra pero me resisto a equiparar "científico" a "iniciado" porque la formación científica está al alcance de todos y no hay nada oculto en el camino para alcanzarla salvo trabajo.
Disiento también de un texto en la contraportada, que creo es conceptualmente erróneo:
"En 'Demoliendo papers' un grupo de estudiantes y científicos demuestran las más disparatadas hipótesis cumpliendo con los preceptos fundamentales de las publicaciones científicas".
Lo cual no es cierto: los trabajos del libro, divertidos y chiflados, no demuestran nada porque sólo cumplen con los "preceptos" formalmente y de forma muy banal (la estructura del paper) pero incumplen flagrantemente la lógica y caen el errores básicos de método.
Más grave por sus implicaciones es la frase en la reseña mencionada arriba:
"Este libro nos enseña que todo es posible si está suficientemente demostrado en un paper científico".
Esta frase es aparentemente una carga de profundidad pero la considero absurda en su propia concepción: precisamente la necesidad de demostración de los hechos nos llevan a concluir que no todo es posible, que hay leyes y regularidades en el comportamiento de las cosas. Los papers contribuyen precisamente a acotar los terrenos de lo real y de lo imaginario.

Por su parte, el prólogo de Kreimer no aclara nada y consiste en una secuencia de ideas de las que no he conseguido sacar gran cosa en limpio. Parece que intenta convencernos de que el paper no es el conocimiento ni la ciencia porque "oculta muchas más cosas de las que muestra". Lo cual a mí me parece obvio porque los artículos son sólo una de las formas de comunicar métodos y resultados, de hacer ciencia. Pero pasemos a comentar las cosas que según Kreimer se ocultan (lo cual parece ser un problema):
  • "Un paper muestra el éxito y esconde el fracaso: cuando se redacta el artículo ningún científico describe todos los procesos que tuvo que desarrollar para llegar a la redacción final."
Com.: Lo contrario sería confundir un paper con "mi querido diario". Para una exposición exhaustiva de los procesos están las libretas de laboratorio que, en ocasiones, han sido utilizadas incluso como prueba en juicios. Los papers son documentos sintéticos de métodos y resultados de investigaciones.
  • "Un paper oculta todo [el] "conocimiento tácito", es decir, un montón de aspectos que tienen que ver con la práctica de la investigación: la destreza del experimentador, la cultura y el lenguaje propios del grupo de investigación, los lugares donde se hizo, los procesos de aprendizaje..."
Com.: Bueno, si hubiera que poner todo eso cada paper se convertiría en un culebrón de media tarde y habría que publicarlo en fascículos. Ya en serio, los artículos incluirán los aspectos que son relevantes para entender y replicar el trabajo, no los accesorios. La idea es que los lugares donde ese hizo el trabajo estarán citados si aportan información relevante y no lo estarán si no la aportan. Lo mismo es aplicable al resto de aspectos: no es razonable convertir un artículo en una especie de recreación del contexto personal, científico y sociológico del grupo de investigación (aunque no perderé de vista usar Second Life para construir un escenario de metadatos :-)
  • "Un paper también oculta el papel que los autores desempeñan en un campo científico de relaciones sociales."
Com.: ¿Y qué? Los artículos se leen por su contenido, no para preparar guiones de programas rosa. Incluso si quieres saber más de los autores (profesionalmente hablando) hay herramientas eficacísimas y más pertinentes que contar tu vida y milagros en el artículo.
  • "Finalmente, un paper oculta el interés de los autores por legitimarse, por contar en su curriculum con una publicación más que pueda hacer valer ante sus pares..."
Com.: Hacer caso de este "problema" supondría convertir, de nuevo, los artículos en un diario o en algo peor ("me acuso, padre, de querer publicar para obtener prestigio...", "no te preocupes, hijo, es sólo un pecado de soberbia..."). Esencialmente, todos publicamos por los mismos motivos y no es esperable sorpresa alguna en ese proceso. ¿Hay que contarlo en los trabajos? No creo.

Al final, no entiendo bien a dónde quiere llegar don Pablo con estos supuestos problemas a no ser que su profesión de sociólogo le lleve a no conocer la naturaleza y objetivos de los artículos en ciencias experimentales. Aún así los trabajos que vienen después son divertidos y pueden leerse a ratos perdidos.
Eso sí, no esperen más del libro: ni es demoledor, ni rompe nada de lo establecido, ni propone alternativas a los vicios y defectos del sistema actual, ni nos enseña la trastienda de las publicaciones. Otra vez será.


(1) Incidentalmente: he buscado el origen del término scleritome y parece haber sido propuesto por primera vez por Stefan Bengtson (Taxonomy of Disarticulated Fossils, Journal of Paleontology, 59 : 1350-1358, 1985) y hace referencia al conjunto de placas de revestimiento de los artrópodos.

28 febrero 2007

El "efecto dibu"

O cuando se unen poder y miseria

¿Se acuerdan de la película "¿Quién engañó a Roger Rabbit"? Argumento aparte, en ella se muestra que los "dibus" tienen un punto flaco. Esa debilidad está a punto de costarle la vida al conejo protagonista en el bar donde el detective Eddie Valiant intenta ocultarlo para que el juez Doom y sus comadrejas no lo capturen. Los dibus salen a bailar cuando suena la música, no pueden evitarlo, es superior a sus fuerzas.
Lamentablemente, el "efecto dibu" no se limita al mundo imaginario de Roger y Jessica Rabbit sino que hay versiones más humanas y bastante más siniestras. El "efecto dibu" afecta a una serie de personajes a los que, de repente, se les regala una dosis de poder. A veces un poder efímero, que sólo dura unas horas, pero que les permite decidir sobre el presente y el futuro de las personas que tienen a su alcance. Los más sensibles son personajes acomplejados y miserables, lo que permite que se desate el maleficio del "efecto dibu": la sensación de poder es demasiado fuerte, hay que salir a bailar.


Así se da que auténticos indocumentados científicos que han llegado a los tribunales por motivos incomprensibles, con currículos ridículos, abusan de su efímero poder subidos a su pedestal de barro.
Así se da que profesores a los que todos ignoran se resarcen convirtiendo sus asignaturas en una hermética carrera de obstáculos cuyo efecto es romper voluntades y crear desesperación en aquellos que no esperaban encontrarse eso en una universidad.

A veces el tiempo pone a cada cual en su sitio pero no siempre. Ni siquiera frecuentemente.
Pero bueno, aquí tienen una excepción relativa a una universidad y aquí otra en el ámbito del CSIC. En este último caso está disponible toda la documentación, desde el texto del recurso hasta la resolución escaneada página a página (p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7).
El poder es como el Golem, que acaba destruyendo al que abusa de su fuerza. Sólo que muchas veces deja otras víctimas en las cunetas del camino.
Vamos, sal a bailar, que todos te miran. Ya volverás luego a la miseria que es tu vida.

26 febrero 2007

Nunca te acostarás sin saber una cosa más

O tres por el precio de una. Las cursivas son mías.
  • Donde me entero por fin de por qué la teoría de la evolución no es científicamente válida.
La teoría de la evolución defiende que la vida apareció en la Tierra como resultado de la casualidad, y que surgió por sí misma a partir de condiciones naturales. Esta teoría no es una ley científica ni un hecho demostrado. Debajo de su fachada científica, es una visión materialista del mundo que los darvinistas intentan imponer a la sociedad. Las bases de esta teoría, que han sido refutadas por la ciencia en todos sus campos, son sugestiones y métodos de propaganda que consisten en engaños, falsedad, contradicciones, trampas y trucos.
La teoría de la evolución se presentó como una hipótesis imaginaria en el contexto del entendimiento científico primitivo del siglo XIX, y hasta el día de hoy no ha habido ningún descubrimiento o experimento científico que la respalde. Al contrario: todos los métodos empleados para confirmar la teoría no han hecho más que demostrar su invalidez.
De "El colapso de la teoría de la evolución en 20 preguntas"

  • Donde me entero por fin de qué tienen en común los dictadores sanguinarios.
El siglo XX, que recién dejamos atrás, fue un siglo de guerras y conflictos que condujeron a sufrimientos, desastres, violaciones, pobreza y enormes destrucciones. Millones de personas fueron asesinadas, masacradas, abandonadas al hambre y a la muerte, desprovistas de viviendas, refugios, protección o apoyo. Y todo ello para nada, pues fue hecho en el nombre de ideologías descarriadas. Millones de personas quedaron expuestas a un trato inhumano que ni siquiera es admisible en los animales. Prácticamente, en todas las ocasiones esos sufrimientos y desastres llevaron las firmas de los déspotas y asesinos involucrados: Stalin, Lenin, Trotsky, Mao, Pol Pot, Hitler, Mussolini, Franco… [...]
[...] A primera vista esa fuente [de donde se han nutrido los anteriores] ha pasado siempre desapercibida, entre bastidores, y siempre ha exhibido el rostro de "inocente". Esa fuente es la filosofía materialista y el DARWINISMO, expresión de dicha filosofía en el campo de la naturaleza.
De "Los desastres producidos por el darwinismo a la humanidad".

  • Donde me entero por fin de que la ciencia desaprueba el materialismo y apoya el creacionismo.
Como una cuestión de hecho, las ideas materialistas de todo tipo, siendo las de Marx las principales, han colapsado totalmente debido a que la teoría de la evolución --que en realidad es un dogma del siglo XIX sobre el que se apoya el materialismo--, ha quedado absolutamente invalidada por medio de los descubrimientos de la ciencia moderna, la cual ha desaprobado y continúa desaprobando las hipótesis materialistas que no reconocen más que la materia, en tanto que demuestra que todo lo existente es el producto de lo creado por un ser superior.
De "El engaño del evolucionismo"

Y es que Harun Yahya, sea quien sea, nos trasmite su sabiduría y su prodigiosa capacidad de argumentación y raciocinio libro tras libro [ironía off]. Los anteriores son descargables en su página web aunque me sigue pareciendo mucho mejor "Una noche en la ópera".
Este personaje es el que firma el "Atlas de la Creación" glosado en Evolutionibus, Proyecto Darwin, Magonia, Paleofreak, Evolucionarios... como una joya de la manipulación, aunque leídos los fragmentos que les he puesto arriba convendrán conmigo que el público de don Harun no va a estar entre los que tienen algo de formación científica o histórica.
¿Por qué comentar a este personaje después de todo lo escrito en los blogs? Pues sólo para hacer público que hace un tiempo que tomé una decisión: no se someten a debate ciertos temas.
Un ejemplo ¿se pondrían ustedes a discutir sobre si la Tierra está o no sujeta por una columna de tortugas encima de un elefante? Yo no.
Por idéntico motivo me niego a hablar de media docena de cosas porque ya no está uno para hacer tonterías y el tiempo escasea. A saber:
  • la teoría de la evolución
  • la planeidad de la Tierra
  • la eficacia de la homeopatía
  • la existencia del Monstruo Spaghetti Volador
  • el sex-appeal de Lauren Bacall
  • el móvil perpetuo de segunda especie
¿Fundamentalismo científico? Vale. Viviré con ese baldón.

25 febrero 2007

De especies en extinción y artesanos de la biología

Se conocen aproximadamente 1.4 millones de especies de organismos vivos (obviaremos aquí el debate sobre qué significa “especie”). Se estima que esta cifra representa el 15% del número real y algunas otras estimaciones lo sitúan en apenas un 2%. Peter H. Raven y Edward O. Wilson comentaron hace ya 15 años algunos datos al respecto [DOI: 10.1126/science.258.5085.1099]; los comentarios entre paréntesis son míos:
  • En la década de los 80 fueron descubiertas tres nuevas familias de plantas con flores en Centroamérica.
  • El filum animal más reciente (Loricifera) fue descrito en 1983 (recordemos que filum representa un nivel taxonómico muy alto, como los Cordados, Artrópodos o Moluscos y que se basa en diseños anatómicos exclusivos).
  • La gran mayoría de los insectos del dosel arbóreo tropical, probablemente más del 90% en algunos grupos, aún es desconocido.
  • Se han descrito unas 69000 especies de hongos pero se estima que hay un mínimo de 1.5 millones.
  • Los microbiólogos reconocen unas 4000 especies de bacterias pero se supone que son sólo una ínfima parte de la realidad. Un gramo de suelo en un bosque puede contener 4000-5000 especies pero cuyas condiciones de cultivo se desconocen; lo mismo ocurre en un gramo de sedimento marino, sólo que las especies son diferentes.

Pliciloricus enigmatus, una de las especies del nuevo filum Loricifera

Estos datos están desfasados por la fecha de publicación. Por ejemplo, desde entonces se han descubierto dos nuevos filum: Cycliophora y Micrognathozoa. La situación general, sin embargo, no ha cambiado: el progreso hacia el conocimiento de la prodigiosa biodiversidad de la Tierra ha sido y es muy lento. En ese artículo Raven y Wilson urgían a reforzar el inventario de especies, el 80% de las cuales está en los trópicos, las zonas más afectadas hoy por la destrucción de habitats.

Podríamos suponer que no es mal momento para ello. “Biodiversidad” es la palabra de moda (en dura competición con eso del “desarrollo sostenible”) y cabría esperar recursos e iniciativas para su estudio. Pero no es exactamente así. La biodiversidad se ha convertido en un concepto propagandístico que sólo se financia cuando es titular de la prensa. Pero bueno, ya me voy por las ramas, volvamos al tema.

Las especies se descubren cuando un especialista las encuentra, analiza, compara con lo ya conocido… y las describe siguiendo un protocolo bien establecido. Deben guardarse varios ejemplares incluyendo aquel en el que se ha basado la descripción y que se denomina holotipo. Esos ejemplares residen físicamente en colecciones de esas que parecen decimonónicas: cajones y archivadores llenos de carcasas de insectos, pliegos de herbario con plantas secas entre sus hojas… Estas colecciones atesoran millones de especímenes (por ejemplo, un millón en el RJB, 6 millones en el MOBOT) que pueden ser pedidos, prestados y estudiados por especialistas de todo el mundo. En algún lugar hay pliegos con especies ya extintas, o variedades de plantas antes cultivadas y ahora ya olvidadas. Un tesoro de diversidad genética y de información de primera mano.

Holotipo de Carduus modestii Tamamsch recolectado en Ulan-Bator, Mongolia, en 1927, actualmente depositado en el Missouri Botanical Garden (pinche aquí para verlo en alta resolución, 1.8 Mb).

Etiquetas del ejemplar anterior, obsérvese la llamada de atención: Typus!

Pero esa es la parte menos popular de la taxonomia y, curiosamente, los fondos no van a ampliar las colecciones. Scott Miller comenta:

“It is ironic that, just as the U.S. National Science Foundation increases funding for biodiversity research, many states are threatening to discontinue support for their collections”

En Challenges and opportunities in understanding and utilisation of African insect diversity (Miller, S.E, and and Rogo, L.M., 2001, Cimbebasia, 17:197-218) da alguna razón práctica para ello:

“Yet, there is urgent need for basic information on insect diversity for pest management related to plant, livestock and human health, as well as conservation and environmental management.”

¿Qué pasa? ¿Dónde está realmente el estudio de la biodiversidad?
Peter Raven y Edward Wilson vuelven a la carga años después y, con Quentin D. Wheeler, dicen que los fondos que nominalmente están destinados a la taxonomía se dedican de forma mayoritaria a análisis de ADN y a la construcción de filogenias moleculares. Mientras tanto, insisten, cientos de especies están amenazadas de extinción. Y su conocimiento se detiene, añado yo.

En mi opinión de no-especialista en nada, es un problema de sexy-science: hoy molan las filogenias moleculares pero no el trabajo de campo. Las primeras forman parte de la “gran ciencia”, se trabaja a cubierto, los aparatos generan miles de resultados baratos que son fácilmente publicables. La taxonomía de campo es, en cambio, enormemente trabajosa, cara, necesita un largo aprendizaje y no se publica en revistas de alto impacto sino en tediosas monografías, revisiones, floras y faunas. ¿Quién eligiría la segunda vía?

Las puertas del ADN se abrieron y surgió una ola que dejó a los taxónomos sin fondos y sin espectativas. Como en tantas otras cosas, lo nuevo barrió lo clásico cuando, en realidad, el auténtico conocimiento, la comprensión de la realidad está aún en el campo. Rematan Wheeler y compañía:

“The need for this research has been masked, because molecular researchers could draw on centuries of banked morphology knowledge. That knowledge, however, is limited to a fraction of Earth’s species and will very soon be exhausted. Fashionable DNA bar-coding methods are a breakthrough for identification, but they will not supplant the need to formulate and rigorously test species hypotheses.”

Una noticia relacionada se reseña en el blog de Evolutionibus: una iniciativa que diseña “códigos de barras” genéticos para diferenciar las especies entre sí. Aparte de la idea, interesante, los tests para comprobar la bondad de la identificación de especies están basados, cómo no, en las especies descritas previa y convencionalmente. La presentación del proyecto, llamado The Barcode of Life Data System puede encontrarse en este PDF. Se trata, por tanto, de un proyecto de diagnóstico pero no de descubrimiento o de comprensión, entre otras cosas porque se basa sólo en la secuencia de unos cientos de nucleótidos de un único gen de ADN ribosómico. Por cierto que usan la taxonomía como comodín de una forma curiosa: si su test es conforme a las especies definidas con los métodos estándar es que funciona. Y si no funciona echan la culpa a la taxonomía convencional que no ha conseguido separar esas “especies ocultas”. Así cualquiera.

Para finalizar: ¿saldrá el especialista en ADN a las selvas de Bolivia a buscar nuevas especies o a entender mejor las relaciones a nivel de comunidad? No porque no es su papel pero tampoco deberíamos perder de vista que el taxónomo se convierte en una variedad en peligro de extinción y la pérdida de especies avanza a pasos de gigante.



P.S. Pueden ver un buen post sobre los nuevos filum en Diario de un copépodo

22 febrero 2007

Cómo se hizo "A los musgos se los lleva el viento" (y, por fin, 5)

La técnica definitiva para obtener resultados completamente independientes de los anteriores fue una combinación de escalamiento multidimensional (MDS, multidimensional scaling en guiri) y análisis de Procrustes (la Wikipedia nunca dejará de sorprenderme).
En una explicación casera pero comprensible, el MDS toma una matriz de distancias (o similitudes) y construye un mapa en un espacio n-dimensional de forma que a cada objeto en la matriz se le asigna una localización que respete al máximo el conjunto de distancias originales.
Un ejemplo simple: abajo tienen las distancias entre cinco ciudades españolas. El MDS les asigna las coordenadas de la derecha que, en este caso, permiten representarlas en un plano.

Que el espacio de representación sea de dos dimensiones o más depende de las relaciones entre los objetos y de su número. Lógicamente, deben usarse las dimensiones necesarias para que la fidelidad con la que el “mapa” representa la matriz sea suficiente lo cual se decide a través de los estadísticos pertinentes. El aspecto de este mapa es el siguiente:
La representación en este espacio común no tiene porqué coincidir con la del espacio geográfico aunque en este caso no se diferencia demasiado.

Lo que hicimos en nuestro trabajo fue someter a esta técnica la totalidad de matrices de similitud florística, conectividad por vientos, etc. Como resultado obtuvimos los correspondientes mapas que, en este caso, algo más complejo, son tridimensionales. El MDS se aplicó mediante el algoritmo PROXSCAL desarrollado en la Universidad de Leiden. Si alguien quiere ver los entresijos del método puede descargar este PDF. PROXSCAL estaba incluido en la versión 11.5 de SPSS de la que disponíamos de licencia campus.
Vale, ya hemos conseguido una tonelada más de ficheros con coordenadas ¿y ahora qué?

El uso del MDS se debió a que habíamos encontrado una técnica idónea para comparar el ajuste entre los distintos mapas obtenidos. Esta técnica, llamada transformación de Procrustes, superpone dos mapas e intenta, mediante giros, traslaciones y cambios de escala, ajustarlos lo mejor posible. Siguiendo con el ejemplo de las ciudades, supongamos que hemos hecho otra matriz pero de tiempos de acceso en vez de distancias. La sometemos al MDS y luego las superponemos en un espacio común rotando, escalando y desplazando la segunda sobre la primera hasta reducir al mínimo los desajustes. El resultado gráfico sería algo así como lo siguiente:

Donde los vectores de color naranja son los errores del ajuste (normalmente el ajuste no es perfecto). Estos vectores o residuos nos permiten calcular un estadístico que nos expresa el éxito de la operación y que puede usarse como estimadores del grado de asociación entre las matrices que dieron origen a los mapas.

Podrán suponer lo que sigue: la transformación de Procrustes se aplicó a todos los pares de mapas de similitud florística con la conectividad máxima, distancia geográfica y tiempos de separación geológica. Y los resultados del proceso fueron los valores de ajuste entre las matrices así como su significación estadística. Como en el caso de PopTools, tuvimos la suerte de que hay gente generosa por ahí afuera y los análisis fueron realizados con un programita llamado PROTEST gracias a que Donald A. Jackson tuvo a bien ponerlo en internet a libre disposición. PROTEST no sólo realiza la transformación y calcula el ajuste sino que nos da la significación del mismo mediante técnicas de aleatorización. El resultado es un estadístico de ajuste llamado m2 y su valor de significación P.
La significación estadística se expresa mediante valores de P, un símbolo que representa la probabilidad de que los ajustes observados se deban al azar, es decir, no reflejen relaciones reales entre las matrices originales. Por tanto, si P es pequeño nos ponemos muy contentos. Echemos por fin un vistazo a los resultados finales. Recuerden que estamos comparando entre hipótesis: el que tenga el menor valor de P gana.


Los resultados pueden resumirse de la forma siguiente: la hipótesis de la dispersión a larga distancia por el viento muestra unos valores de ajuste extremadamente significativos y siempre mucho más elevados que las hipótesis alternativas. Sólo en el caso de los helechos la distancia geográfica tiene una significación estadística equivalente.
La vicarianza aparece como una hipótesis claramente insuficiente para explicar la similitud actual de los tres primeros grupos taxonómicos estudiados. No hemos podido incluir a los helechos en este análisis. El motivo es que el número de localidades que pertenecieron a Gondwana y donde este grupo está presente en la actualidad es muy reducido, ya que por motivos climáticos no crecen en la Antártida ni en las islas subantárticas. Al no poder incluir estas localidades en los análisis, el tamaño de la muestra se reduce excesivamente. Insistiremos aquí en que una parte de las islas actuales es de origen volcánico y relativamente reciente, por lo que la vicarianza en versión "dura" nunca podría explicar la presencia de las especies en la actualidad: estas islas nunca formaron parte de Gondwana.
La hipótesis geodésica, basada en la distancia actual, se ajusta bien sólo en el caso de los helechos. En el resto, la significación estadística es siempre mucho peor que la correspondiente a la dispersión eólica.
Como conclusión, los análisis aportan una evidencia sólida a favor de la dispersión eólica a larga distancia como factor determinante de la similitud florística en los grupos que hemos analizado. Paralelamente, se muestra que la vicarianza no es un mecanismo que explique la presencia o ausencia de las especies actuales, aunque tal vez pueda serlo a niveles taxonómicos más generales. Y además, todo se hace con datos objetivos, públicos e independientes.

Una cosa en la que quiero insistir es en el coste económico de este trabajo: cero. Esto quiere decir que no hemos tenido financiación y una buena parte del trabajo se ha hecho con datos y software gratuitos. Incluso el análisis de coste anisotrópico podría hacerse hoy con una excelente aplicación libre llamada SEXTANTE.
Finalmente, también es bueno comentar que a lo largo de este trabajo hubo que estudiar. Y mucho. Nunca habíamos usado las técnicas que finalmente se utilizaron por lo que la bibliografía revisada buscando soluciones a los problemas que iban surgiendo fue grande. Y no se trata sólo de encontrar las técnicas sino de aprender a usarlas con la mínima solvencia como para estar seguros de no cometer errores básicos, siempre posibles cuando uno se aventura en terrenos desconocidos.
Y como se dice en las charlas: quedo a su disposición para lo que quieran preguntar, el culebrón ha terminado.
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