Rayas o manchas, grandes o chiquitos, ramas y hojas… Pocas cosas causan tanta admiración como la descomunal variedad de formas que exhibe la naturaleza. Pero si le preguntamos a algún científico sobre el origen y evolución de ellas, seguramente levantaría una ceja, se llevaría una mano a la barbilla y nos contestaría que la respuesta sigue siendo un reto. ¿Qué tal si usamos las matemáticas para darnos una ayudadita?
La ley de Kleiber es una expresión matemática que explica la relación de la tasa metabólica de los animales con su masa, y es evidencia del gasto energético en sinnúmero de organismos. Ésta menciona que en tanto los organismos se hacen más grandes, su metabolismo y su tiempo de vida aumentan a tasas predecibles. Así se puede explicar por qué el corazón de un ratón late el mismo número de veces que el de un elefante, haciendo una relación entre el número de latidos del corazón por minuto y el tiempo de vida de ambos animales.
A partir de este modelo matemático, se ha propuesto que las formas de plantas y animales evolucionaron en respuesta a los mismos principios físicos, es decir, como formas ideales que resuelven la manera de utilizar la energía de forma eficiente. Se podría decir que los primeros organismos que habitaron la Tierra tenían formas diferentes, pero la selección natural ha actuado en ambos grupos de tal manera que muestran geometrías similares y eficiencias energéticas equivalentes.
Aunque la ley parece explicar la relación entre masa y energía, tiene un factor ausente. Algunos dicen que se debe tomar en cuenta el espacio ocupado por los órganos internos de los animales. Otros proponen enfocarse en las formas fractales de las formas de los organismos, como las ramas de los árboles o los vasos sanguíneos.
Una nueva propuesta toma en cuenta la velocidad a la que los nutrientes son transportados en los cuerpos de los animales, así como la forma en que se deshacen del calor. Al calcular la tasa a la que los corazones bombean sangre, ésta sugiere que la velocidad de flujo es igual a la masa de los animales en una doceava parte. Esto significa que los animales tienen que ajustar el flujo de sus nutrientes y el calor mientras su masa cambia para mantener la mayor eficiencia posible. Por otro lado, el área de la superficie de un árbol y el volumen que ocupa son casi los mismos y los nutrientes del árbol fluyen a una velocidad constante, independientemente de su tamaño. Dicha propuesta explicaría por qué los animales necesitan de un corazón y los árboles no.
La nueva propuesta completa el poder explicativo de la ley de Kleiber, y es un argumento a favor de la evolución convergente – en la que dos características diferentes evolucionan hasta llegar a la misma solución –, misma que resalta el sustento tanto matemático como de la física.
Bibliografía:
Nota Fuente | Artículo en PNAS | Nota original en el Blog de Historias Cienciacionales
Mito 6: La masa muscular disminuye con la edad (y la grasa corporal aumenta)
Realidad: Hasta hace poco, esto era considerado verdad. Numerosos estudios habían documentado que, entre los 40 y los 50 años, una persona experimenta una pérdida de entre el 8 y el 10% de su masa muscular, y de ahí en adelante, el ritmo tiende a acelerarse. Sin embargo, dichos estudios presentaban unan falla terrible: Sólo habían analizado adultos sedentarios. Un estudio reciente de la Universidad de Pittsburgh, reclutó a 40 voluntarios (entre 40 y 81 años) que compiten en triatlones y entrenan 4 o 5 veces a la semana. Los resultados revelaron que los atletas de 70 u 80 años tenían una composición de masa muscular comparable a la de atletas de 40 años. Ni más ni menos. La imagen a la derecha muestra una imagen de resonancia magnética de las piernas de dos triatletas (de 40 y 70 años) y un hombre sedentario de 74 años. Una imagen habla más que mil palabras.
ce a una serie de circunstancias de índole social, cultural, y económica que afectan los aspectos nutricionales, emocionales y conductuales de las personas. Este texto no busca discutir acerca de las diferentes políticas de prevención y estrategias de intervención a nivel salud pública. Por el contrario, busca presentar algunas ideas derivadas de estudios médicos y epidemiológicos sobre el ejercicio físico y su rol en la prevención de la obesidad y sus enfermedades asociadas. ¿Por qué hablar de ejercicio? Porque diversos análisis han demostrado que es la forma más efectiva de medicina preventiva. Y también porque creo que, al final del día, todos los individuos tenemos cierto poder de decisión sobre nuestro estilo de vida. Por lo que, apoyados con conocimientos que se basan más en evidencias que en creencias, podemos tomar decisiones más sabias al respecto que nos permitan alcanzar y disfrutar de una vida más saludable.
