Seis imágenes que cambiaron la historia de la ciencia

2 de enero, 2024

The Conversation

Seis imágenes que cambiaron la historia de la ciencia

El ser humano ha empleado primero el dibujo y siglos después la fotografía para comprender los fenómenos naturales y compartir y explicar la realidad. Son muchos los ejemplos que se podrían poner para mostrar cómo la imagen nos ha ayudado a entender la ciencia. Yo les propongo que me acompañen por un breve viaje a través de la historia de la ciencia para seleccionar seis imágenes que han cambiado el mundo.

Las lunas de Galileo

El 13 de marzo de 1610, Galileo Galilei (1564-1642) publica su tratado astronómico Siderus Nuncius (El mensajero de las estrellas) que supuso un cambio de perspectiva sobre nuestra identidad y lugar en el mundo y un apoyo determinante a la teoría heliocéntrica de Copérnico.

Las fases lunares dibujadas por Galileo Galilei.

Aquel librito contenía las primeras observaciones de Galileo realizadas a través de un sencillo telescopio que él mismo se fabricó.

Galileo vio objetos girando en torno al Sol, no a la Tierra, vio lunas girando en torno a Júpiter, vio cientos de estrellas de la Vía Láctea y observó y dibujó la Luna como nunca antes nadie lo había hecho. Galileo era un magnífico pintor, aunque su padre le quitó de la cabeza esa idea absurda de dedicarse al arte.

Pintó la Luna con sus acuarelas con claros, oscuros y sombras con una precisión y belleza únicas. Hasta entonces se pensaba que la Luna era lisa como un lienzo, pero Galileo la mostró con sus cráteres, montañas y valles. Aquellos dibujos de la Luna fueron el origen de la astronomía moderna.

La pulga en Micrographia

Poco más de 50 años después, en 1665, Rober Hooke (1635-1703) publica Micrographia. A diferencia de Galileo, Hooke enfoca sus artilugios, los primeros microscopios, hacia lo más pequeño y diminuto. En aquella época solo un reducido puñado de hombres de ciencia y personajes ilustres tenían acceso a los microscopios, pero Hooke fue el primero en hacer divulgación de la ciencia y en dibujar en gran formato lo que veía a través de ellos.

Dibujó con precisión y enorme claridad y calidad artística todo tipo de objetos cotidianos observados con sus microscopios como nunca antes se habían visto: desde descripciones del hielo y la nieve hasta el corcho, fósiles, el carbón vegetal y detalladas descripciones de animales y partes de los mismos. Así, una desagradable pulga vista al microscopio se mostró como un gran prodigio de la naturaleza.

La pulga vista al microscopio por Robert Hooke.

En Micrographia aparece por primera vez el término célula, al referirse a los poros observados en una fina lámina de corcho. Micrographia fue probablemente el primer best seller científico de la historia.

I think

Más de un siglo y medio después, en 1831, un joven Charles Darwin (1809-1882) se embarca en el HMS Beagle al mando del capitán Robert FitzRoy.

Durante aquel viaje, que duró casi cinco años y dio la vuelta al mundo, Darwin recogió y formuló observaciones detalladas de las plantas, los fósiles y los animales que fue encontrado. La travesía del Beagle marcó toda su vida, fue la base para las ideas que desarrolló durante años en Inglaterra y que condujeron a su teoría de la evolución por selección natural.

El primer diagrama de Darwin de un árbol de la evolución.

Quizá uno de los dibujos más revolucionarios de Darwin y que más ha influido en la ciencia del siglo XX fue el que hizo en 1837 en uno de sus cuadernos de notas, un sencillo boceto de un árbol con unas cuantas ramas. En la parte superior de la hoja escribió: “I think”.

En el diagrama, cada rama la identificó con una letra que representaba una especie y planteó que todas se relacionaban, al evolucionar de un ancestro común. Fue la primera representación del árbol de la vida. Veinte años después, Darwin presentó su libro El Origen de las Especies.

La neurona de Cajal

Pero si hay un personaje en el que el dibujo y la fotografía fueron esenciales para su investigación científica, ese es Santiago Ramón y Cajal (1852-1934).

De niño, Cajal descubrió el funcionamiento de la cámara oscura y siendo todavía joven se despertó en él una pasión que duró hasta el final de sus días: la fotografía. Su espíritu inquieto y emprendedor le llevó a innovar en el campo de la fotografía.

Empleó sus microscopios para mirar a través de ellos las placas fotográficas y poder entender así lo que ahí ocurría. Mejoró la sensibilidad de las placas, redujo el tiempo de exposición, mejoró el contraste y la nitidez de las imágenes y el tratamiento químico del revelado. Obtenía así imágenes de mucha mejor calidad.

Cajal fue pionero en la fotografía en color, hizo algunas de las primeras fotografías en color en España de principios del siglo XX. Pero, además, tenía una irrefrenable afición por el dibujo. Le gustaba dibujar todo, desde caricaturas hasta bodegones, paisajes y retratos.

Neurona de Purkinje dibujada por Ramón y Cajal. Cortesía del Instituto Cajal

En 1887, Cajal se entusiasma con una nueva técnica de tinción desarrollada por el italiano Camilo Golgi. La técnica permitía ver la estructura completa de las células del sistema nervioso como no se habían visto antes, pero la tinción tenía muchos inconvenientes y Cajal decide mejorarla.

En realidad, esa tinción de plata era muy similar al revelado fotográfico y Cajal empleó sus conocimientos fotográficos para mejorar las técnicas de tinción de las neuronas. Pero lo que Cajal ve al microscopio son imágenes del cerebro muy complejas.

Cajal tiene que interpretarlas y, sobre todo, explicar lo que ve, para acabar de definir su teoría. Para ello no utiliza la fotografía sino el dibujo. Todas sus publicaciones llevarán asociadas un dibujo. El dibujo le permite detenerse en los detalles importantes.

Sus dibujos no son una representación gráfica fiel de lo que ve en un momento concreto al microscopio. Son una imagen integradora, ideal, reconstruida a partir de cientos de imágenes vistas al microscopio y cogiendo los mejores detalles de cada una de ellas. Desarrolla, así, su teoría neuronal, la neurona es la unidad anatómica y fisiológica.

Cajal recibió el premio Nobel en 1906 junto con Golgi, y es el mejor ejemplo de que solo los genios son capaces de unir las distintas formas de conocimiento (el arte y la ciencia) para resolver problemas complejos.

La fotografía 51

Una imagen que ha supuesto un cambio radical en la ciencia del siglo XX es la denominada “Fotografía 51” de Rosalind Franklin, una imagen del ADN obtenida mediante difracción de rayos X en 1952.

Cuando la forma cristalizada de una molécula, como el ADN, se expone a los rayos X, los átomos en el cristal desvían algunos de los rayos y forman un patrón de difracción que permite interpretar la estructura de la molécula. Esa imagen, una X perfecta, fue una de las pruebas decisivas que confirmaron la estructura en escalera de caracol, la famosa doble hélice, del ADN.

La Fotografía 51 es la primera imagen del ADN obtenida mediante difracción de rayos X en 1952. Fue tomada por Raymond Gosling, supervisado por Rosalind Franklin. Oregon State University

James Watson y Francis Crick reunieron datos de varios investigadores (entre ellos Franklin y su colaborador Maurice Wilkins) para ensamblar su modelo de la estructura 3D del ADN.

En 1962, James Watson, Francis Crick y Maurice Wilkins recibieron el premio Nobel de medicina. Desgraciadamente, para entonces Franklin había muerto en 1958 de un cáncer de ovarios provocado en parte por las repetidas exposiciones a la radiación y los premios Nobel no se otorgan póstumamente.

Las imágenes del James Webb

Y la historia continúa: en julio de 2022 la NASA publicaba las primeras imágenes del telescopio espacial James Webb, el universo como nunca antes lo habíamos visto, desde exoplanetas vecinos hasta las galaxias observables más distantes en el universo primitivo.

Imagen de una estrella moribunda captada por el James Webb y publicada en 2022. NASA, ESA, CSA y STScI / Flickr, CC BY

Los anteriores son solo algunos ejemplos de que la imagen, el dibujo y la fotografía son inseparables del avance del conocimiento científico. Necesitamos el arte de la imagen para conocer y entender el mundo y el universo.