Células humanas y estrellas de neutrones tendrían la misma forma
PARECIDO. Las similitudes entre fotografías de ambas son tantas, que cuesta creer en la casualidad, dice un estudio.
No es poesía: los seres humanos tendríamos al Universo en nuestro interior. Esto, luego de la reciente comparación entre las imágenes de las células nerviosas en el interior del cerebro con otras de la distribución de la materia en el Universo, experimento que realizaron en conjunto científicos de las universidades de California e Indiana.
Muchas similitudes
Las similitudes entre ambas fotografías son tantas, que cuesta creer en la casualidad, dice el estudio publicado en la revista Physical Review C. Los físicos Greg Huber y Charles Horowitz descubrieron que el cosmos y las células poseen una misma forma, que se asemeja a los edificios de estacionamientos, cuyas escaleras se asemejan, a su vez, a hélices para permitir el desplazamiento de los automóviles.
Años de observación
En 2014, Huber y sus colegas exploraron la biofísica de las hélices que conectan láminas apiladas uniformemente al interior de la célula, específicamente en el retículo endoplasmático (sistema dedicado a la síntesis proteica, metabolismo de lípidos y transporte intracelular).
A esta suerte de puentes microscópicos, Huber y sus colegas las llamaron rampas de Terasaki, en honor a su descubridor, Mark Terasaki, un biólogo celular de la Universidad de Connecticut. Huber creía que estos "estacionamientos" eran exclusivos de la materia blanda (como el interior de las células). Eso, hasta que revisó el trabajo del físico nuclear Charles Horowitz, de la Universidad de Indiana.
Simulaciones
Por medio de simulaciones electrónicas, Horowitz y su equipo habían encontrado las mismas formas profundas en la corteza de las estrellas de neutrones. "Llamé a Chuck y le pregunté si era consciente de que habíamos visto estas estructuras en las células", dijo Huber, director adjunto del Instituto Kavli de Física Teórica (KITP) en la Universidad de California. "Fue una novedad para él, así que se dio cuenta de que podría haber algún tipo de interacción fructífera", agregó.
La colaboración resultante exploró la relación entre dos modelos muy diferentes de materia, tanto en el plano mecánico, como en el diseño arquitectónico.
Mecánica celeste
Huber, quien es docente de física teórica, , explicó que "para las estrellas de neutrones, las fuerzas nuclear y electromagnética crean un problema de mecánica cuántica". Al interior de las células que componen el cuerpo humano, en cambio, "las fuerzas que mantienen unidas a las membranas son fundamentalmente entrópicas (grado de desorden de un sistema) y tienen que ver con la minimización de la energía libre total. A primera vista, esto no podría ser más diferente".
Tamaño
Otra diferencia entre las construcciones celulares y cósmicas es la escala. En el caso nuclear, las estructuras se basan en nucleones como los protones y los neutrones, siendo los "ladrillos" medidos en femtómetros (10 elevado -15). Para las membranas intracelulares, la escala es de 10 nanómetros (-9). Así, la relación entre los dos es un millón. Pero estos dos regímenes muy diferentes componen las mismas formas. Esta conclusión, a juicio de Huber, "significa que hay algo profundo que no entendemos acerca de cómo modelar el sistema nuclear".
Dependencia sencilla
"Ver formas muy similares en estos sistemas sorprendentemente diferentes sugiere que la energía de un sistema puede depender de su forma de una manera sencilla y universal", agregó el físico nuclear de la Universidad de Indiana, Charles Horowitz.
Sólo el comienzo
No obstante, ambos equipos investigadores de Estados Unidos reconocen que estas similitudes son todavía bastante misteriosas y que solo son el principio de una larga serie de observaciones.
Estrellas de neutrones
Las estrellas de neutrones son restos de estrellas que ya han explotado y, a pesar de su pequeño diámetro (alrededor de 20 kilómetros), contienen 1,5 veces la masa del Sol, por lo que son increíblemente densas. Un trozo de su materia "del tamaño de un terrón de azúcar pesaría cien millones de toneladas en la Tierra", explica National Geographic. A raíz de su densidad material, este tipo de astros hace que protones y electrones se combinen en neutrones.
kilómetros de diámetro posee una estrella de neutrones, es decir, el producto de una explosión en el espacio. 20
años de trabajo llevó a los científicos a escribir esta publicación, tras revisar modelos fotográficos y matemáticos. 2
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