Calcita

A finales del siglo XVIII Martin Heinrich Klaproth continuó el trabajo donde Dolomieu lo había dejado. Klaproth identificó tres formas cristalográficas diferentes de carbonato cálcico: calcita, aragonito y vaterita. Publicó las diferencias detalladas entre estos tres minerales en su Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper, obra en cinco volúmenes publicada entre 1795 y 1810. Haüy se mostró muy interesado en este descubrimiento, pero le desconcertaba el aragonito: a diferencia de la calcita, no se rompía en romboedros.

Aragonito

Eilhard Mitscherlich

Klaproth, que había sido catedrático en Berlín, dejó su puesto vacante a su muerte en 1817. En 1819, a propuesta de Jöns Jakob Berzelius, fue nombrado para sucederle Eilhard Mitscherlich. Mitscherlich, químico, había comenzado a estudiar en profundidad la cristalografía en 1818 y pronto se dio cuenta de que los cristales que tienen la misma composición pero distinta morfología, como la calcita y el aragonito, no son tan extraños. También se dio cuenta de que había cristales que tienen la misma morfología pero diferente composición química. Así, la dolomita, un mineral descrito por Dolomieu, es muy similar a la calcita, pero contiene calcio y magnesio [CaMg(CO3)2 ]en vez de sólo calcio [CaCO3]. Mediciones precisas realizadas por Wollaston mostraban que las diferencias entre los cristales de dolomita, calcita y la siderita (carbonato de hierro) eran mínimas: el ángulo romboédrico era respectivamente de 105º5′, 106º15′, y 107º0′.

Pero, ¿nadie se había dado cuenta de esto antes? Claro que sí. Sin ir más lejos Romé de l’Isle lo había hecho notar en alumbres cúbicos que forman cristales mixtos. Alrededor de 1812 el propio Wollaston describió más ejemplos de cristales similares con diferente composición química en los que había medido diferencias angulares mínimas. Por ejemplo, en la serie de sulfatos alcalinos [K2SO4, Rb2SO4, Cs2SO4, (NH4)2SO4] los ángulos interfaciales difieren sólo unos pocos minutos, y en un compuesto similar, el Ti2SO4, la variación con respecto a la media es de sólo medio grado. Resultados similares se encuentran en series de fosfatos y arseniatos.

Por tanto, estamos ante dos fenómenos aparentemente opuestos: sustancias de la misma composición química que forman cristales de diferente morfología y sustancias de diferente composición química que forman cristales de morfología muy similar. Mitscherlich les puso nombre; llamó isomorfos a los que tenían diferente composición y (casi) igual forma y polimorfos a los que tenían la misma composición y diferente forma. Y dio el paso definitivo estableciendo la ley del isomorfismo: los compuestos que cristalizan juntos probablemente tengan estructuras y composiciones similares. Lo que implicaría que las sustancias de composición similar es probable que den lugar a cristales isomorfos.

Azufre monoclínico

Incluso las sustancias elementales pueden cristalizar de diferentes maneras como observó el propio Mitscherlich en el azufre, que produce cristales diferentes (esto es, con diferentes ángulos interfaciales) dependiendo de las condiciones de cristalización. Incidentalmente, haciendo estos experimentos fue como Mitscherlich descubrió el azufre monoclínico, que cristaliza por encima de los 96ºC. Su razonamiento fue que los átomos de un mismo elemento se organizan en distintas “moléculas” porque se unen entre sí de distintas maneras, lo que resulta en las distintas formas de los cristales. Un ejemplo muy conocido es el diamante, el grafito y el hollín que son prácticamente carbono puro. Este polimorfismo merecía un nombre especial, por lo que Berzelius creó el término alotropía en 1841.

El descubrimiento y caracterización del isomorfismo tuvo una influencia muy importante en el desarrollo de la química, mucho más allá del puramente teórico. Las diferentes propiedades de los compuestos isomorfos permitieron a Berzelius la confección la primera tabla relativamente precisa de pesos atómicos. Hasta ese momento se fijaba el peso atómico del hidrógeno arbitrariamente en 1, por lo que resultaba que el carbono tenía peso atómico 6 (en vez de 12) y el oxígeno 8 (en vez de 16), y el agua era HO en vez de H2O; Berzelius cambió todo esto.

No sólo los pesos atómicos, que son sólo la punta del iceberg; el descubrimiento de Mitscherlich propició el desarrollo muy poco después de multitud de conceptos químicos, relacionados sólo parcialmente con la cristalografía. El ejemplo más importante sea quizás el descubrimiento de la isomería.

Este texto es la octava parte de la serie Notas para una breve historia de la cristalografía.

Referencias generales de la serie:

[1] Wikipedia (enlazada en el texto)

[2] Cristalografía – CSIC

[3] Molčanov K. & Stilinović V. (2013). Chemical Crystallography before X-ray Diffraction., Angewandte Chemie (International ed. in English), PMID:

[4] Lalena J.N. (2006). From quartz to quasicrystals: probing nature’s geometric patterns in crystalline substances, Crystallography Reviews, 12 (2) 125-180. DOI:

[5] Kubbinga H. (2012). Crystallography from Haüy to Laue: controversies on the molecular and atomistic nature of solids, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 1-26. DOI:

[6] Schwarzenbach D. (2012). The success story of crystallography, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 52-62. DOI:

Esta entrada es una participación de Experientia docet en el II Festival de la Cristalografía que organiza Experientia docet y en la XXXI Edición del Carnaval de Química que acoge ::ZTFNews.

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Como seguramente ya sabes, este 2014 es el Año Internacional de la Cristalografía (IYCr). Con este notivo Bernardo Herradón tuvo la iniciativa de crear el Festival de la Cristalografía. Experientia docet tiene el privilegio de acoger la segunda edición (la del monoclínico primitivo) entre el 1 y el 31 de enero de este año.

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Las normas de participación son muy simples y, por eso mismo, es necesario leerlas:

Se llama festival, y no carnaval, entre otros motivos, para diferenciarse de los carnavales científicos al uso donde sólo participan blogs. En este Festival puedas participar prácticamente de cualquier forma concebible, a saber, con:

A) Publicaciones en cualquier web o blog sobre cualquier temas relacionados con la cristalografía: historia, biografías, conceptos, avances científicos, cristalografía y sociedad, relación con otras ciencias y artes, etc. Y en cualquier formato, lo que incluye, pero no está limitado a

– Anotaciones tradicionales en blogs

– Reseñas breves (a veces, sólo el título, si es suficientemente explicativo) de artículos publicados en revistas científicas que puedan ser de interés para los seguidores del Festival.

– Colecciones de enlaces a sitios de interés: revistas de cristalografía, sitios web, actividades en centros de enseñanza, etc.

– Artículos en prensa y otras informaciones en medios de comunicación que tengan relación con la cristalografía.

B) Actividades organizadas con motivo del IYCr.

C) Concursos de cristalografía.

D) Actividades divulgativas o de formación en centros de investigación y en centros de enseñanza.

E) Materiales en video y audio.

F) Imágenes de cristales.

G) Materiales didácticos.

H) Recomendaciones de lectura (libros/artículos) sobre cristalografía.

I) Cualquier otra actividad/material de interés relacionado con al cristalografía y no incluido en los apartados anteriores.

Las participaciones deberán ser identificadas y comunicadas de forma efectiva, es decir, incluir expresamente que “Participa en el II Festival de la Cristalografía que organiza Experientia docet y comunicarse bien al correo cesartomelopez[arroba]outlook[punto]es, bien a la cuenta de Twitter @FestivalCristal o publicarse en la página de facebook del Festival.

Todas las participaciones serán recogidas en Experientia docet en resúmenes parciales semanales y en un resumen final el día 31.

¡A disfrutar!

Recién formada

Hay descubrimientos que acaparan portadas en la prensa generalista y que se publican en las revistas científicas más prestigiosas que parece que van a cambiar de forma revolucionaria nuestras ideas sobre algún aspecto importante de nuestro conocimiento del mundo. Hay veces, las menos, en que esto es así. El que sea poco frecuente se debe a que la ciencia es acumulativa y a que, por tanto, los nuevos descubrimientos deberían encajar con lo ya archicomprobado. Por eso se dan casos en los que estos descubrimientos “revolucionarios” que suponen “un cambio de paradigma” se encuentra que tenían un error serio de base; recordemos los neutrinos superlumínicos o la vida basada en arsénico. Hoy traemos otro caso muy reciente que ha pasado más desapercibido y que nos permitirá invitar al repaso de algunas cosas de las que hemos visto en esta sección del Cuaderno durante el año que ahora acaba.

Continúa leyendo en el Cuaderno de Cultura Científica

Moléculas integrantes

La teoría de Haüy introdujo en la cristalografía un concepto fundamental, el de periodicidad. En los primeros estudios sobre el empaquetamiento de esferas la periodicidad estaba implícita, pero fue Haüy quien hizo énfasis en este punto. De Haüy en adelante los cristales pasaron a considerarse agregados de materia en los que la materia se repite periódicamente. Esta visión se mantuvo inalterada, y sigue siendo correcta para la inmensa mayoría de los casos, hasta el descubrimiento de los cuasicristales en la década de los ochenta del siglo XX.

Más interesante es que, desde un punto de vista puramente químico, afirmar que un cristal es una ordenación periódica tridimensional de unidades poliédricas implica que cada unidad tiene que tener la misma composición química que el conjunto y, si esta unidad es realmente la más pequeña, representa una “molécula” del compuesto. Haüy era plenamente consciente de esto. De hecho en su Essai d’une théorie sur la structure des crystaux (1784) llamaba a las unidades constituyentes fundamentales “molécules intégrantes”. Su empleo de la palabra “molécula” para referirse a un grupo de átomos conectados está en línea con el uso que de la palabra se hacía desde mediados del siglo XVII en que Pierre Gassendi la empleó en su Syntagma Philosophiae Epicuri (1646).

No sólo eso. Si las moléculas en el sentido de Haüy tienen una forma geométrica (poliédrica) definida de aquí se sigue que cada sustancia química tiene una forma cristalina característica. Otro corolario es que dos sustancias de diferente composición química, en general, no tendrán el mismo aspecto externo (hábito) salvo que sus molécules intégrantes sean muy simétricas, cúbicas por ejemplo.

Con todo, Haüy no empleó mucho tiempo en discutir la naturaleza química de las moléculas, de las que la única propiedad relevante para él era la geométrica. La forma de las moléculas define la forma de su primer agregado (el grano o semilla, “noyau”) a partir del cual el cristal crece capa a capa hasta formar su hábito externo.

Deodat de Dolomieu

Los aspectos moleculares de la teoría de Haüy fueron desarrollados en detalle por Dieudonné Sylvain Guy Tancrède de Dolomieu, más conocido como Déodat Gratet de Dolomieu (de quien las montañas dolomitas toman su nombre) en su Sur la philosophie minéralogique et sur l’espèce minéralogique (1801). Para Dolomieu la “molécula integrante” representa un “individuo completo” y todas las propiedades químicas de una sustancia son, de hecho, las propiedades químicas de sus moléculas, y por tanto independientes de la forma macroscópica, visible, de una sustancia.

Espato de islandia

Efectivamente, las “moléculas integrantes” de “carbonato de cal” (carbonato de calcio) pueden agruparse ordenadamente para formar un cristal, como el espato calcáreo (espato de Islandia), o lo pueden hacer irregularmente como en la creta; ambas sustancias tienen el mismo tipo de “molécula” a pesar de su aspecto tan diferente. De esta forma, Dolomieu expandió la teoría molecular más allá de los cuerpos cristalinos regulares para incluir las “tierras” amorfas y, en general, todos los sólidos.

Creta

Otro punto que trató Dolomieu fue el de la presencia simultánea de diferentes tipos de moléculas. En un agregado de moléculas de un tipo, las moléculas de otro tipo pueden aparecer como “superfluidades” (superfluités) o “contaminaciones” (pollutions).

Superfluidad de hierro en el corindón. Zafiro Logan

Las superfluidades entran en el agregado sin modificar la forma de las moléculas mayoritarias y permitiendo que se ordenen como si fuesen puras. El resultado es una mezcla homogénea (que también podría considerarse un compuesto) y, por lo tanto, las superfluidades no disminuyen ni la transparencia ni ninguna otra propiedad del cristal, aunque pueden aportar otras propiedades, como el color. Los agentes colorantes en los minerales alocromáticos son pues superfluidades de Dolomieu.

Cuarzo rutilado

Las contaminaciones, por otra parte, se interponen entre las “moléculas integrantes” mayoritarias durante la formación del cristal, lo que lleva a imperfecciones. Estas imperfecciones se traducen en pérdida de transparencia y que otras propiedades como el color, brillo, densidad o la dureza se vean afectadas, ya que un cristal con contaminaciones ya no es una sustancia pura homogénea sino una mezcla mecánica heterogénea.

La sugerencia de Dolomieu de que una sustancia química, definida por sus “moléculas”, podría existir en formas sólidas distintas fue una idea revolucionaria y un paso importante hacia el concepto de polimorfismo. Dolomieu, sin embargo, no dio el siguiente paso: darse cuenta de que sustancias de la misma composición pueden tener diferentes moléculas.

Este texto es la séptima parte de la serie Notas para una breve historia de la cristalografía.

Referencias generales de la serie:

[1] Wikipedia (enlazada en el texto)

[2] Cristalografía – CSIC

[3] Molčanov K. & Stilinović V. (2013). Chemical Crystallography before X-ray Diffraction., Angewandte Chemie (International ed. in English), PMID:

[4] Lalena J.N. (2006). From quartz to quasicrystals: probing nature’s geometric patterns in crystalline substances, Crystallography Reviews, 12 (2) 125-180. DOI:

[5] Kubbinga H. (2012). Crystallography from Haüy to Laue: controversies on the molecular and atomistic nature of solids, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 1-26. DOI:

[6] Schwarzenbach D. (2012). The success story of crystallography, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 52-62. DOI:

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la Edición Inaugural del Festival de la Cristalografía que organiza Educación química y en la XXX Edición del Carnaval de Química que acoge Activa tu neurona.

U_Oxstufen
Hasta la Wikipedia conoce los estados de oxidación del uranio

Uno de los problemas de tener según qué profesores es que hay datos (inútiles la inmensa mayoría del tiempo) que se te quedan grabados a fuego durante décadas. Yo estudié química inorgánica en el curso 85-86, y de ahí, por motivos que no vienen al caso, viene el que los estados de oxidación del uranio estén indeleblemente marcados en mi memoria: del +3 [U(III)] al +6 [U(VI)], lo que quieras. Por eso hay noticias, de medios por lo demás muy solventes, que captan mi atención en milisegundos: decir que se ha descubierto el estado de oxidación +5 [U(V)] en el uranio es como decir que se ha descubierto el Mediterráneo. Salvo, aparentemente, si eres físico.

La noticia titulada Uranium Oxidation State Finally Revealed aparece como un breve (synopsis) en la web de Physics y hace referencia a un paper publicado, ni más ni menos, en Physical Review Letters titulado Chemical State of Complex Uranium Oxides.

En la noticia se cuenta que los investigadores, estudiando los óxidos U4O9 y U3O8 con rayos-X de 3700 eV han descubierto que en estos óxidos hay parte del uranio que está en estado de oxidación +5. Y acaba con la siguiente frase: Los autores dicen que esta observación pide una revisión del pensamiento actual sobre la química del uranio , en línea, por otra parte, con lo que afirman en el abstract del artículo técnico. Si esto fuese así quedaría confirmado que Enrique Gutiérrez Ríos, aparte de supernumerario, era un viajero en el tiempo.

Efectivamente, en mi copia (ex libris 18-11-1985) de la 2ª edición revisada (1984) de Química Inorgánica, aliasel Guti”, este terminator de la química decía en la página 720:

El UO2 calentado al aire a unos 300 ºC puede adicionar oxígeno, alrededor de un 10%, sin cambio en las características básicas de la estructura fluorita. Es una fase única, cuya composición puede variar entre UO2 y UO2,25 (= U4O9). Los iones O2- adicionales ocupan intersticios entre las posiciones reticulares del cristal; el exceso de carga negativa correspondiente está compensado por la transformación, en la extensión precisa, de U4+ en U5+y U6+.

Está claro que Gutiérrez Ríos era parte de una secta que mantuvo este conocimiento inaccesible para los físicos. Yo, como parte de la misma, atesoro documentos ultrasecretos como la segunda edición del Housecroft & Sharpe (2004) que comienza, como es tradicional cuando se discute la química de los metales, por los haluros; en el caso del uranio empieza por el ¡UF5!

En fin, que esto lo mismo pasa porque los químicos no leen artículos de física o los físicos no leen suficientes libros de texto de química.

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XXX Edición del Carnaval de Química que acoge Activa tu neurona y en la XLVII edición del Carnaval de la Física, organizado por Pero eso es otra historia

René Just Haüy El cura rompecristales

Durante la década de 1770 el joven cura René Just Haüy solía pasar buena parte de su tiempo en el jardín botánico de París. Hacía tiempo que se interesaba por la ciencia y había decidido que estudiar botánica. Con objeto de avanzar en sus estudios compró un ejemplar de Systema naturae de Linneo. Poco después empezó a descuidar sus asuntos botánicos y a asistir al curso que sobre mineralogía impartía Louis-Jean-Marie Daubenton. Una vez concluido el curso Haüy sólo se dedicaría a los minerales.

Calcita

Si hubiésemos de creer a Georges Cuvier, el primer descubrimiento de Haüy se debió a la serendipia. En 1780, mientras observaba un hermoso agregado de grandes cristales prismáticos de calcita, uno de los prismas se rompió, cayó al suelo se rompió en pequeñas piezas. Para su sorpresa todas las piezas eran de la misma forma, no prismática, sino romboédrica como el espato de islandia, otra variedad de calcita. Este hecho habría ocurrido en la historia centenares de veces pero, como diría después Pasteur, “el azar favorece a la mente preparada”. Haüy corrió a su estudio, cogió un escalenoedro grande de calcita y, sin dudarlo, le arreó un martillazo. Para su deleite, los añicos eran todos romboédricos. Haüy llegó a la conclusión de que todos los cristales de calcita, independientemente de su hábito (aspecto geométrico) externo, estan compuestos de “moléculas” romboédricas. No nos resistimos a la tentación del juego de palabras facilón: Haüy, como abad, era buen conocedor del tema: el hábito no hace al monje, en este caso, al cristal.

Torbern Bergman

Esta estupenda anécdota probablemente tenga el mismo grado de veracidad que la de la manzana de Newton, más si tenemos en cuenta que el experimento de romper cristales de calcita lo había ya hecho unos años antes Torbern Olof Bergman. Bergman había publicado sus resultados en 1779 y poco después había empezado a cartearse con Haüy. Es, por tanto, evidente que Haüy conocía los trabajos de Bergman cuando realizó sus propios experimentos, lo que deja el relato de Cuvier en mera anécdota hagiográfica.

Dodecaedro de Haüy

Sin embargo, y a diferencia de Bergman, Haüy no se quedó en la calcita. Su estudio de otros minerales de la misma manera, esto es, rompiéndolos, le llevó a descubrir que muchos de ellos se rompían (el término técnico es exfoliaban) en trozos característicos de cada mineral: granates, sal de roca y pirita en pequeños cubos, el diamante en octaedros, el yeso y la barita en primas cuadrados, etc. Por lo tanto, las unidades constituyentes básicas de estos minerales debían tener estas formas concretas. Los cristales estarían formados por agregados periódicos tridimensionales de sus “moléculas” constituyentes y las variaciones en las formas aparentes (hábitos) de los cristales de un mismo mineral pueden explicarse por los diferentes ordenamientos posibles de estas “moléculas” constituyentes. De la misma forma que con cubos se puede formar un octaedroo un dodecaedro, un gran número de “moléculas” cúbicas pueden formar un cristal octaédrico o dodecaédrico.

Granate

Pero Haüy descubrió también una limitación a las posibles caras que pueden aparecer en un crital. Desde el momento en que el cristal es una disposición tridimensional periódica de elementos, las únicas caras que pueden aparecer serán aquellas cuyas intersecciones con tres ejes no paralelos correspondientes a vértices del cristal estén en una porporción de números enteros pequeños. Esta ley, publicada en 1784, se la conoce como ley de los enteros o de los índices racionales de Haüy y no difiere mucho, en su parte esencial, de los conceptos que se usan hoy.

El método experimental de Haüy era, como hemos visto, bastante destructivo, y no contaba con la aprobación de todos sus contemporáneos. En su Christallographie (1783), Romé de l’Isle señalaba, con bastante sarcasmo, la aparición de un nuevo tipo de cristalógrafo “para el que la denominación de cristaloclasta (rompecristales) sería más apropiada”. Con todo, la mayoría de los mineralogistas se dieron cuenta de la importancia del trabajo de Haüy. Daubenton, que fue el primero en ser informado de los primeros descubrimientos de Haüy, le animó a remitirlos a la Real Academia ya en 1781, además de incluir los resultados del abad en sus propias clases de mineralogía.

Basándose formalmente en sus artículos sobre la estructura de los granates y la calcita, Haüy se convirtió en miembro de la Real Academia en 1783 (incidentalmente, Romé de l’Isle había solicitado el ingreso tres años antes pero había sido rechazado). En su nueva condición de académico ahora estaba en posición de dar a conocer sus resultados a un público más amplio.

En 1792, Haüy dio un curso de cristalografía. Probablemente nunca antes y muy raramente hasta comenzado el siglo XX, un curso técnico ha tenido un plantel de figuras semejante como alumnos y que representasen tan cabalmente la interdisciplinariedad de la materia en cuestión. Entre los asistentes, por ejemplo, había químicos (Antoine-Laurent Lavoisier, Antoine François de Fourcroy, Louis-Bernard Guyton de Morveau, Claude-Louis Berthollet) y matemáticos (Joseph-Louis Lagrange, Pierre-Simon de Laplace).

Las conferencias de Haüy se hicieron tan populares que recibían asistentes de todas partes de Europa, lo que contribuyó a la rápida difusión de sus ideas.

Este texto es la sexta parte de la serie Notas para una breve historia de la cristalografía.

Referencias generales de la serie:

[1] Wikipedia (enlazada en el texto)

[2] Cristalografía – CSIC

[3] Molčanov K. & Stilinović V. (2013). Chemical Crystallography before X-ray Diffraction., Angewandte Chemie (International ed. in English), PMID:

[4] Lalena J.N. (2006). From quartz to quasicrystals: probing nature’s geometric patterns in crystalline substances, Crystallography Reviews, 12 (2) 125-180. DOI:

[5] Kubbinga H. (2012). Crystallography from Haüy to Laue: controversies on the molecular and atomistic nature of solids, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 1-26. DOI:

[6] Schwarzenbach D. (2012). The success story of crystallography, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 52-62. DOI:

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la Edición Inaugural del Festival de la Cristalografía que organiza Educación química y en la XXX Edición del Carnaval de Química que acoge Activa tu neurona.

No hay dos personas que perciban los olores igual

Un equipo de investigadores encabezado por Joel Mainland, de la Universidad de Duke (EE.UU.), publica en Nature Neuroscience los resultados de un estudio según el cual no hay dos personas que perciban los olores igual; la variación entre los receptores de dos personas elegidas al azar es de al menos el 30%. Este resultado podría tener implicaciones filosóficas además de ser de interés para la industria de los perfumes, la de aditivos alimentarios y la alimentaria en general.

Los qualia (plural de quale) son la forma en que yo experimento las cosas, como el color verde o el olor a rosas. Lo que percibo cuando huelo una rosa no es algo que pueda explicar o transmitir a otra persona que, por su parte, pueda estar experimentando algo diferente a mi; así, a mi me puede gustar mucho ese olor pero para ella podría ser un olor nauseabundo, por ejemplo. Los qualia son importantes en filosofía de la mente porque para algunos suponen un vacío explicativo que ha de ser completado por una teoría no materialista de la mente. Lo que estos no tienen en cuenta es que la investigación en genética y neurociencia puede estar reduciendo el tamaño de este presunto vacío.

Existen alrededor de 400 genes que codifican los receptores del olor, y según el Proyecto 1000 genomas, hay más de 900.000 variaciones de esos genes. Un olor determinado activará un conjunto de receptores en tu nariz, creando una señal que será procesada por el encéfalo. Por lo tanto qué receptores y cómo son esos receptores determinarán qué tipo de señal recibirá el encéfalo de una persona cuando percibe un olor.

Mainland y sus colegas lo que han encontrado es que podemos ser muy diferentes unos a otros a la hora de oler algo ya que los receptores que se activan pueden ser muy diferentes dependiendo de nuestro genoma. En promedio, los investigadores llegaron a la conclusión de que tomadas dos personas al azar sus receptores serán diferentes al menos en un 30%.

Esta cifra del 30% es muy conservadora ya que no se tuvieron en consideración ni las regiones promotoras de los genes (en las que hay mucha variabilidad), ni la variación en el número de copias (que es muy alta en los receptores olfativos).

No sólo eso. En el estudio se investigaron 500 receptores potenciales de 20 personas diferentes, que se diferenciaban a veces sólo en uno o dos aminoácidos. Se expusieron a 73 sustancias diferentes en concentraciones de hasta 1 micromol, identificando con ello 27 receptores que tenían una respuesta significativa al menos a una sustancia. Este resultado eleva el número de receptores activados por olor conocidos a 40.

Esto es muy interesante para las industrias que dependen del sentido del olfato porque les permitiría racionalizar (algo que ahora se hace “a nariz”, por no decir “a ojo”) el uso de nuevas sustancias. Así, se puede saber qué receptores se activan y cómo ese patrón de activación se interpreta como agradable, apetitoso, fresco, etc. Es cuestión de sistematización y un número estadísticamente suficiente de ensayos.

Pero, imaginemos que esto se consigue (para lo que hay un interesante y multimillonario incentivo económico). Entonces teóricamente puedo concebir que exista un código para mis receptores concretos que me dirán cómo percibiré una determinada sustancia y quienes la percibirán como yo. Daniel Dennet decía en Quining Qualia, definiendo los qualia, entre otras cosas, que eran inefables (no pueden ser comunicados o aprendidos por otros medios diferentes a la experiencia directa) y privados (todas las comparaciones interpersonales de los qualia son sistemáticamente imposibles). Al menos en términos olfativos, puede que esta caracterización ya no sea válida. Y que los no materialistas vean una vez más reducido su margen de maniobra.

Referencia:

Mainland J.D., Keller A., Li Y.R., Zhou T., Trimmer C., Snyder L.L., Moberly A.H., Adipietro K.A., Liu W.L.L. & Zhuang H. & (2013). The missense of smell: functional variability in the human odorant receptor repertoire, Nature Neuroscience, DOI:

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Ya hemos tratado anteriormente en el Cuaderno los pies de barro del falsacionismo, notablemente en Las teorías científicas no son falsables, donde intentamos explicar que la falsabilidad es una actitud y no una característica de las teorías, o cuando pretendimos ilustrar los límites de los razonamientos confirmatorio y disconfirmatorio en Desviación de la luz y falsabilidad. Sin embargo, para una comprensión completa de nuestro razonamiento en ambos artículos era quizás necesario un conocimiento previo de la tesis de Duhem-Quine. Por ello en esta entrega final de la serie volvemos a recapitular el por qué la falsación ya no es lo que era, a saber, ese criterio fácil y lógico que nos permite distinguir lo científico de lo que no lo es, la hipótesis “correcta” de la “incorrecta”.

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La UNESCO ha declarado 2014 como el año internacional de la cristalografía. Ninguna disciplina ha producido tantos premios Nobel como la cristalografía (29 concesiones y contando, lo que supone 48 personas de momento) y sin embargo sigue siendo una gran desconocida no sólo para el gran público, sino también para muchos científicos.

En Experientia docet nunca hemos ocultado nuestra debilidad por un campo científico que combina como ningún otro la física, la química, la biología, la geología y las matemáticas; cuyo conocimiento nos permite explorar otros mundos y diseñar materiales portentosos. Estamos intentando plasmar algo de esa multidisciplinariedad y del encanto de la cristalografía en nuestra serie sobre su historia.

En España se desarrollarán muchas actividades a cuenta del IYCr2014, pero en la web probablemente la más relevante sea el Festival de la Cristalografía que, creado por Bernardo Herradón, consta con el reconocimiento de la International Union of Crystallography.

Para ir calentando motores, ¿qué mejor que una estupenda conferencia combinando lo mejor de lo antiguo y lo nuevo?

Stephen Curry es catedrático de biología estructural en el Imperial College de Londres (Reino Unido). Fue invitado a dar un “Discurso de la tarde del viernes” en la Royal Institution, un lugar íntimamente relacionado con el desarrollo de la cristalografía.

Haciendo gala de un excelente sentido del humor y vestido como la ocasión lo merece, Curry desgrana una conferencia para todos los públicos, simplemente deliciosa, de introducción al uso de rayos X en la cristalografía y su importancia. Está en un inglés perfectamente enunciado, pausado, y subtitulada en este idioma. Disfrutadla.

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la Edición Inaugural del Festival de la Cristalografía que organiza Educación química

Wanderer

La historia de la ciencia no es lineal. Ninguna historia lo es. Los científicos desarrollan hipótesis o eligen los problemas que abordan y cómo abordarlos en un contexto cultural. En muchos casos es su religión o sus posiciones filosóficas las que inducen qué ideas se favorecen o cómo se interpretan los datos. A lo largo de los siglos se pueden identificar grandes corrientes filosóficas que han tenido una influencia enorme en el desarrollo de la ciencia y que son muy conocidas: el aristotelismo en la Edad Media, el neoplatonismo en el Renacimiento o el positivismo en la segunda mitad del XIX y buena parte del XX. Sin embargo, hay otras corrientes también muy influyentes que son menos reconocidas, como el hermeticismo, que jugó su papel en el desarrollo de la química, por ejemplo, o la que hoy tratamos a título de ejemplo, la Naturphilosophie.

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