La antigüedad del vino

Uvas

Uvas viníferas. Foto de tribp (Flickr Creative Commons).

El pasado noviembre, en un boletín de prensa, la Universidad Brandeis, de los Estados Unidos, anunció que un grupo de arqueólogos había desenterrado “lo que pudiera ser la bodega de vinos más antigua —y más grande— del Cercano Oriente”. Descubierta en las ruinas de un palacio de la ciudad cananea de Tel Kabri, en el norte de Israel, la bodega albergaba 40 vasijas, cada una de las cuales habría contenido, en su momento, 50 litros de vino.

Dos cosas me dejaron intrigada. Convencida como estoy de que el vino —uno de los primeros productos de la biotecnología alimentaria— ha tenido parte en la vida humana desde tiempos remotos, todo hallazgo que venga a corroborarlo me entusiasma. Pero la antigüedad del sitio, según el boletín, se remonta solamente unos 1,700 años antes de Cristo. Yo sabía de cuando menos un par de bodegas considerablemente más antiguas y más grandes, así como de los hallazgos de la arqueóloga Mary Voigt, que encontró en Irán lo que luego resultó ser residuos de vino en restos de vasijas de entre 5400 y 5000 a.C. ¿Dónde encajaría realmente el hallazgo de Tel Kabri en la historia del vino?

Asimismo, picó mi curiosidad bioquímica la observación de uno de los descubridores, el doctor Andrew Koh, de que los residuos hallados indican que la bebida se elaboró con gran cuidado y que “la receta de este vino se siguió estrictamente en todas y cada una de las vasijas”. El boletín de Brandeis no da muchos detalles de la “receta” del vino —al que cataloga de “dulce y fuerte”— pero menciona que Koh encontró trazas de “compuestos que sugieren ingredientes populares en la elaboración antigua del vino, como miel, menta, canela, bayas de junípero y resinas”. Me gustaría saber qué compuestos son ésos que Koh halló en las costras pegadas a la cerámica.

Copa armenia antigua

Copa armenia antigua en el Museo Histórico de Yereván. Foto de Rita Willaert (Flickr, vía Wikimedia Commons).

La tierra del vino

En busca de perspectiva, comenté el asunto con un notable experto en la historia del vino, el doctor Patrick McGovern, director científico del Proyecto de Arqueología Biomolecular del Museo de la Universidad de Pensilvania y autor del libro Ancient Wine.

Las bodegas de vino más antiguas químicamente probadas —me confirmó McGovern— son, primero, la que se encontró en la tumba del rey egipcio Escorpión I, fechada alrededor de 3150 a.C., y, segundo, la hallada en la cueva de Areni, en lo que hoy es Armenia, fechada alrededor de 3000 a.C. Las dos se localizan fuera de la antigua Canaán. La bodega de Escorpión I contuvo unos 4,500 litros de vino, importado del valle del Jordán y la zona adyacente, ya que la uva no crecía en Egipto. De la cueva armenia McGovern me dijo que, hasta donde él sabe, no se ha estimado la cantidad de vino que contuvo. Los restos que encontró Mary Voigt en Irán, bastante más antiguos, son de vasijas de una cocina hogareña.

Así que, “si nos referimos únicamente a la antigua Canaán y nos circunscribimos a los palacios, entonces sí la bodega de Kabri pudiera ser la más antigua”, me comentó McGovern. Y, como quiera que sea, el hallazgo sería importante “porque los cananeos perfeccionaron en alto grado la elaboración del vino, posiblemente ya a partir de 5000 a.C. Los cananeos luego trasplantaron el cultivo de la vid y la elaboración del vino al delta del Nilo, donde los faraones establecieron una industria real alrededor de 3000 a.C. y luego trasmitieron la cultura del vino a través del Mediterráneo a Creta, Italia, España y otros lugares merced al comercio marítimo y la colonización en los milenios subsiguientes”.

Fue así —me explicó McGovern— como los cananeos y los fenicios echaron las bases para la elaboración de vino en todo el mundo a partir de la uva euroasiática (Vitis vinifera). “Los celtas del sur de Francia adoptaron la cultura del vino de los etruscos por vía de los fenicios y, como se dice, lo demás es historia, conforme las variedades hortícolas francesas fueron trasplantadas al Nuevo Mundo”, dijo.

Imperio hitita

Mapa del imperio hitita. El área marcada en rojo oscuro muestra su extensión hacia 1560 a.C. En rojo claro, su máxima extensión. Los hititas, población de origen indoeuropeo, se asentaron en la región central de Anatolia entre los siglos XVIII y XII a.C. Su ciudad capital fue Hattusa. Imagen: Wikimedia Commons.

A juicio de McGovern, el hallazgo de Tel Kabri vendría a representar, pues, una importante etapa tardía de la producción de vino en Canaán propiamente dicha. Engarza muy bien con las enormes “bodegas” y almacenes contemporáneos o posteriores de los que hay testimonio en Kültepe y en la capital de los hititas (Hattusa) en Turquía central y en el sitio de Mari, a lo largo de los ríos Éufrates y Khabur en el norte de Mesopotamia. Este último sitio “aún no está confirmado por medio de análisis químico”, apuntó McGovern, “pero existe abundante evidencia arqueológica, arqueobotánica y literaria en pro de la hipótesis”.

La producción de vinos en el Cercano Oriente alcanzó en tiempos bíblicos volúmenes colosales. Como McGovern lo detalla en Ancient Wine, se ha calculado que una sola vasija (pithos) de Hattusa contuvo 1,750 litros, casi la misma cantidad que se ha estimado para todo el almacén de Tel Kabri. Son de recordarse también las “bodegas de vinos” de Urartu, fechadas hacia 700 a.C., con capacidad para entre 400,000 y 500,000 litros. En Canaán propiamente dicha —lo que es ahora la Ribera Occidental—, en tiempos de los israelitas hubo 63 cavas en Gibeón que se estima contuvieron alrededor de 100,000 litros de vino.

El hallazgo del Neolítico

Es imposible cultivar uvas y no terminar haciendo algo de vino, observa Stefan K. Estreicher en su libro Wine: From Neolithic Times to the 21st Century. La razón es sencilla: sobre el pellejo de la uva viven levaduras; si se exprimen uvas en una vasija y la temperatura es apropiada, las levaduras se alimentan del azúcar del mosto y producen alcohol y dióxido de carbono. Cuando el contenido alcohólico supera más o menos 5%, una población se vuelve dominante: la de Saccharomyces cerevisiae, el servicial microorganismo que la humanidad ha empleado por milenios para hacer vino, pan y cerveza. (La sucesión de poblaciones, así como su sobrevivencia durante la fermentación alcohólica, depende también de factores como la temperatura y el pH.)

Estreicher conjetura que el proceso fermentativo se descubrió accidentalmente a principios del Neolítico, unos 8,000 años antes de Cristo, cuando la humanidad estableció sus primeros asentamientos permanentes. Luego, la fermentación se empezó a provocar deliberadamente y se buscó la manera de conservar el producto. “La gente domestica animales y cultiva la tierra. En el Cercano Oriente, las vasijas de barro más antiguas que se conocen capaces de servir para conservar semillas de una siembra a la otra, protegiéndolas de roedores y aves, aparecen alrededor de 6000 a.C.” Unos siglos después, una familia de Irán guardó su vino en algunas de esas vasijas en su cocina, dejando el testimonio que desenterraría Mary Voigt en 1968.

Al principio no se sabía que estos fragmentos de cerámica contenían residuos de vino. Pero en 1991 McGovern —según lo narra él mismo en Ancient Wine— empezó a buscar activamente especímenes de vino neolítico. “¿Y qué mejor lugar que mi propio Museo de la Universidad de Pensilvania, que tenía una de las mejores colecciones del mundo de artefactos excavados bien documentados?” Algunos de esos artefactos provenían de la expedición arqueológica de Mary Voigt a Irán. McGovern le preguntó a Voigt, para entonces profesora de antropología en el Colegio de William and Mary, si entre dichos objetos no habría algunas posibles vasijas de vino o algunos residuos intrigantes. Voigt le mencionó unos curiosos residuos amarillentos hallados en restos de la parte interna inferior de una vasija, los cuales se había pensado que provenían de algún lácteo pero dieron resultados negativos cuando se analizaron.

Pisando uvas. Mosaíco en Roma.

El pisado de las uvas. Como lo ilustra este detalle de un mosaíco de Santa Constanza, en Roma, antiguamente esta operación la efectuaban personas descalzas que trituraban las uvas con los pies. Hoy en día, se efectúa con maquinas, pero se sigue llamando “pisado”. Foto de Lawrence OP (Flickr Creative Commons).

El laboratorio de McGovern sometió a análisis un fragmento de unos 13 centímetros de largo por 5 de ancho, cubierto de un fino depósito amarillento. Los resultados mostraron claramente la presencia de ácido tartárico, así como de tartrato de calcio. La vasija había contenido vino.

Salud

Aparte de sus efectos sobre nuestro sistema nervioso y nuestro estado de ánimo, el vino le ha prestado significativos servicios al hombre. Como lo comenta Estreicher en el libro que cité arriba, la fundación de asentamientos permanentes trajo consigo la cuestión de la falta de agua potable, a la cual todavía nos enfrentamos en ocasión de guerras o desastres naturales. No fue difícil observar que, consumido en moderación, el vino es una bebida segura, que no trasmite las temibles enfermedades que resultan de beber agua contaminada con gérmenes patógenos (aunque las poblaciones del Neolítico no tuvieran ni idea de lo que son estos bichos).

El vino ha servido como antiséptico. Si la uva tiene azúcar suficiente, el contenido alcohólico del vino puede llegar a alrededor del 15% por volumen, suficiente para matar a un buen número de bacterias dañinas. Cuando, con el paso del tiempo, se terminó por descubrir la destilación, no sólo se halló una manera de producir bebidas alcohólicas más fuertes, sino también un antiséptico más eficaz: el alcohol etílico puro (o casi).

Otros beneficios del vino, como los atribuibles a su contenido de antioxidantes, se han descubierto hasta tiempos muy recientes. Mientras tanto, la elaboración de vinos se ha perfeccionado con el refinamiento de cada uno de sus pasos, desde la selección y el cultivo de las muchas variedades de Vitis vinifera hasta el reposo del producto en las condiciones más apropiadas. Pero, como me comentó McGovern, hoy se siguen usando los mismos principios y a veces hasta el mismo equipo que en la Antigüedad. “La vinicultura moderna sencillamente sabe muchísimo más y tiene acceso a mucho más equipo”.

Referencias

Estreicher, Stefan K. (2006). Wine: From Neolithic Times to the 21st Century. Algora Publishing.

García Garibay, Mariano; López-Munguía Canales, Agustín (1993). Bebidas alcohólicas no destiladas. En Biotecnología alimentaria. Limusa, México.

McGovern, Patrick (2003). Ancient Wine: The Search for the Origins of Viniculture. Princeton University Press.

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El termómetro que cayó del cielo

Termómetro digital.

Entre los animales, la fiebre es una respuesta muy generalizada a la enfermedad. Su medición precisa es de enorme importancia clínica. Foto de Chelsea Gómez (Flicker Creative Commons).

La mayoría de los vertebrados —y hasta algunos invertebrados— tenemos la capacidad de aumentar nuestra temperatura corporal en respuesta a una gran variedad de estímulos, entre ellos, muy especialmente, la agresión de gérmenes patógenos. Esta respuesta prácticamente universal a la enfermedad, que se conoce como fiebre, es uno de los signos que le dicen al médico que algo anda mal en nuestro organismo.

De ahí que una de las primeras cosas que hacen el médico o el enfermero cuando vamos a una consulta sea tomarnos la temperatura. Si ésta se ubica por encima de los valores normales (digamos, más de 37.5° C en la cavidad bucal), hay fiebre. Los médicos tienen en cuenta, además, los ciclos circadianos, es decir, los ciclos fisiológicos de aproximadamente 24 horas de duración que experimentamos los seres vivos y que constituyen el llamado reloj biológico; si la temperatura se toma por la mañana y excede los 37.2° C, hay fiebre, pero al caer la tarde los médicos sólo juzgan que hay este signo si la temperatura pasa de 37.7° C.

Por milenios los médicos han estado al tanto de que la fiebre es un indicio de enfermedad, pero la medición de la temperatura corporal se inició apenas en el siglo XVII, cuando el médico italiano Santorio Sanctorius (1561–1536) inventó el primer termómetro clínico, como parte de su extenso trabajo de investigación sobre la fisiología humana. Su aparato consistía en un recipiente cerrado que contenía aire, el cual se contraía o expandía de acuerdo con la temperatura, haciendo bajar o subir una columna de agua en un tubo con una graduación arbitraria.

Los termómetros modernos

Termómetros clínicos de mercurio

Termómetros clínicos de mercurio. Fotografía de Zwager (Wikimedia Commons).

Fue a comienzos del siglo XX cuando se introdujeron los termómetros de mercurio que todavía se ven en muchas clínicas y hogares. Son instrumentos bastante precisos, basados en la dilatación del metal líquido, que “sube” a lo largo de un capilar dentro de un tubo de vidrio graduado. Pero su uso siempre ha tenido sus dificultades.

Para empezar, el tubo de vidrio tiene que ser muy estrecho, pues debe contener mucho menos mercurio que el bulbo, a fin de que la temperatura del propio tubo tenga el mínimo efecto sobre la columna del líquido. Eso dificulta la lectura del instrumento, que se tiene que poner en un ángulo preciso para ver la columna de mercurio contra la graduación. Además, hay que esperar varios minutos para que el mercurio se dilate y registre la temperatura, lo cual es difícil con pacientes agitados, como un niño en estado febril. Para colmo, el mercurio es un metal tóxico; las sacudidas necesarias para “bajar” la columna terminan en ocasiones en la ruptura accidental del termómetro y el derrame del mercurio, con los riesgos consiguientes.

Hace algún tiempo salieron al mercado unos termómetros de cristal líquido termocrómico, es decir, que cambia de color de acuerdo con la temperatura. El cristal líquido viene en una cinta de plástico negro que se aplica a la piel; la lectura, por lo común, aparece rápidamente en números de colores. Han sido todo un éxito con los niños, que obviamente prefieren que les pongan por un ratito una cinta de plástico en la frente en vez de mantener por varios minutos un molesto tubo de vidrio en la boca o la axila.

En la actualidad, los sustitutos más populares de los termómetros de mercurio son los termómetros electrónicos digitales. Éstos registran la temperatura mediante un termorresistor (o termistor), es decir, un dispositivo cuya capacidad para conducir electricidad aumenta marcadamente conforme aumenta la temperatura, que hace variar la resistencia de un semiconductor. Dentro del termómetro, una computadora minúscula mide la resistencia eléctrica del termistor y a partir de ella calcula la temperatura, que luego presenta numéricamente en una pantallita de cristal líquido (LCD).

Tecnología espacial

Ear infrared thermometer.

Termómetro clínico infrarrojo instántaneo. Pesa unos 65 gramos y da la lectura en alrededor de un segundo. Foto: Hyundai.

Desde la década de 1990 se cuenta con una forma aún más cómoda y precisa de medir la temperatura corporal: el termómetro infrarrojo, cuyo detector se coloca en el canal auditivo para registrar la temperatura del tímpano. Esto es ideal, porque el tímpano, dada su proximidad a la arteria carótida, tiene una temperatura prácticamente igual a la de la sangre que recién sale del corazón, con un margen de diferencia de 0.1° C.

El aparato no entra en contacto directo con el tímpano, lo cual evita el riesgo de perforación de esta membrana (riesgo por el que rara vez a un médico se le ocurre tratar de medir la temperatura del tímpano con un termómetro de mercurio o uno electrónico). El termómetro infrarrojo clínico registra en un material piroeléctrico la radiación infrarroja que emite el tímpano dentro del canal auditivo. Tomado el dato, el termómetro lo procesa y lo presenta en forma semejante a la que usan los termómetros electrónicos digitales. Todo el asunto dura menos de dos segundos.

Emisión térmica de Marte, 2001.

Imagen de emisión térmica de una zona del planeta Marte, obtenida por la misión Odyssey de la NASA en 2001. Foto: NASA / JPL / Universidad de Arizona.

El termómetro infrarrojo clínico, por cierto, es una aplicación de una tecnología ideada en la investigación espacial. El aparato fue perfeccionado por una compañía de San Diego, California, y el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA. La compañía, Diatek Corporation, ya era importante productora de termómetros electrónicos cuando sus ingenieros tuvieron la idea de usar un detector infrarrojo para medir la temperatura timpánica. Como parte del grupo de empresas que colaboran con la NASA en investigación y desarrollo tecnológico, Diatek recurrió al JPL, que tenía décadas de experiencia en la medición remota de las temperaturas de estrellas y planetas mediante el registro de su radiación infrarroja.

Todo cuerpo cuya temperatura esté por encima del cero absoluto emite radiación infrarroja. La detección y medición de dichas emisiones permite no sólo determinar la temperatura de los cuerpos celestes, sino separar detalles que de otro modo no podríamos ver. De hecho, aprovechando sus diferentes temperaturas, es posible detectar cuerpos celestes muy remotos o escondidos detrás de cortinas de polvo o luz. Así se han descubierto planetas que giran en torno a estrellas lejanas, así como protoplanetas en formación.

La colaboración entre Diatek y el laboratorio de la NASA arrojó un producto que pesa unos cuantos gramos, se puede operar con una sola mano y mide la temperatura corporal en un santiamén y con enorme precisión. Para los grandes hospitales con muchos pacientes, en particular en el área de urgencias o en terapia intensiva, el termómetro infrarrojo clínico llegó, literalmente, como caído del cielo. Es de esperarse que su uso se generalice en consultorios y hogares.

El bajo costo (energético) de ser primate

Muchos mamíferos llevan una vida muy acelerada. Los conejos son un ejemplo típico: maduran sexualmente en más o menos seis meses y se reproducen unas cuatro veces al año. Tras una gestación de un mes, cada camada produce entre cinco y ocho gazapos que pronto empiezan a corretear por todas partes, con una esperanza de vida de siete a ocho años, cuando mucho.

mandril

Mandril. Foto de Steve Wilson (Flickr Creative Commons).

En contraste, la generalidad de los primates llevamos una vida mucho más pausada. Tardamos años en madurar sexualmente, la gestación de nuestros críos dura varios meses y pocas veces producimos más de uno o dos por embarazo. Nuestra esperanza de vida se mide en decenios, y el envejecimiento, por lo común, llega poco a poco. Como dicen en Italia, piano piano va lontano.

Pero eso no es todo. Ahora resulta que, desde el punto de vista del consumo diario de energía, los primates salimos alrededor de 50 % más baratos que otros mamíferos placentados de tamaño equivalente, es decir, gastamos solamente la mitad de las calorías por día. Así lo indica un estudio dado a conocer el pasado 13 de enero en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. Los autores consideran que los resultados de su estudio dan sustento a la idea de que la longevidad de los humanos y otros primates, así como nuestro ritmo reproductivo más pausado y nuestro envejecimiento menos rápido, probablemente se expliquen por un metabolismo más lento.

A mitad de precio

El doctor Herman Pontzer, profesor de antropología del Hunters College de Nueva York, y un grupo de investigadores de varias universidades de los Estados Unidos y Europa examinaron 17 especies de primates en zoológicos, en santuarios y en condiciones naturales. Para nuestra especie incluyeron tanto a personas occidentales comunes y corrientes como a una comunidad de cazadores y recolectores, la comunidad africana Hadza. Por medio de una técnica que permite medir con gran precisión la producción diaria de dióxido de carbono, determinaron el número de kilocalorías quemadas por cada primate en un lapso de diez días.

“Los humanos, los chimpancés, los mandriles y otros primates gastamos solamente la mitad de las calorías que serían de esperarse para un mamífero de la misma talla”, explica Pontzer. “Para ponerlo en perspectiva: un ser humano, aun si lleva una vida físicamente muy activa, tendría que correr un maratón diario para acercarse al gasto promedio diario de energía de un mamífero de su tamaño”. Los chimpancés estudiados tendrían que añadir unos 48 kilómetros a sus recorridos diarios —más de diez veces lo que viaja en promedio un chimpancé silvestre por día— para gastar tantas calorías como otros mamíferos de talla equivalente.

Bleskina en Singapur

Sólo los atletas de alto rendimiento en períodos de entrenamiento o competición gastan tantas calorías por día como los mamíferos no primates de talla equivalente. En la foto, Ekaterina Bleskina, de Rusia, celebra su victoria en la carrera femenil de 100 metros con vallas en los Juegos Olímpicos Juveniles de 2010, celebrados en Singapur. Foto oficial obtenida vía Flickr Creative Commons.

¿Qué ocurre en el caso de los atletas de alto rendimiento? “En períodos de entrenamiento y competición intensos, el gasto diario de energía de un atleta es superior al de quien no lo es. Pero aun el extremo gasto energético diario de un atleta humano no es la gran cosa si lo comparamos con el de otros mamíferos”, me respondió Pontzer cuando se lo pregunté por correo electrónico. “Por ejemplo, los atletas de alto rendimiento en entrenamiento gastan entre 4,700 y 6,000 kilocalorías por día. Parece muchísimo, pero una gacela saltarina de 43 kg quema 5,800 kcal por día durante su vida cotidiana normal. Así que, aun en los casos más extremos, los humanos apenas nos acercamos a los niveles normales de gasto energético cotidiano de la generalidad de los mamíferos placentados”, subrayó.

Asimismo, la medición del gasto energético total diario entre poblaciones en cautiverio y las que viven en condiciones naturales no indica que las primeras gasten menos calorías, al menos en las muestras estudiadas. Esto sugiere que la actividad física tiene menos efecto en el consumo energético diario de lo que se creía antes. En vez de bajos niveles de actividad física, la magnitud de la diferencia entre el gasto energético diario de los primates y el de otros mamíferos placentados “sugiere una reducción sistémica en el metabolismo celular”, dice el estudio. La observación abarca a los dos grupos humanos que se estudiaron.

Tamaño económico

Por supuesto, aparte de los primates, hay otros mamíferos placentados de notable longevidad, como los elefantes. Le pregunté a Pontzer qué ocurre en ese caso. “Hay una relación bien conocida entre el gasto energético y el tamaño del cuerpo, la ley de Kleiber”, respondió el investigador. “El gasto energético diario aumenta con la masa 0.75. Dado que el exponente, 0.75, es menor que 1.0, esta relación nos dice que el gasto energético diario por gramo de tejido es menor en animales más grandes. Esta relación entre masa corporal y gasto de energía se ve tanto en primates como en mamíferos no primates, pero en el caso de los primates la relación se ha ido por debajo de la relación que se ve en la generalidad de los mamíferos”.

Elephant

Elefante africano. Foto de Valerie (ucumari) (Flickr Creative Commons).

“Un ritmo más lento de consumo de energía por gramo de masa corporal quiere decir también que cada célula del animal más grande quema menos energía que la célula del animal pequeño”, añadió Pontzer. “Esto es parte de las razones por las que los animales grandes viven más tiempo que los pequeños. De modo semejante, la extrema reducción del gasto energético que se observa entre los primates explica el drástico aumento de la duración de su vida”.

Tal indica el estudio que vengo comentando. “El ritmo al que los organismos crecen, se reproducen y envejecen debe reflejar a fin de cuentas su gasto energético fisiológico; el desarrollo de tejido nuevo (sea propio o de la progenie) y el mantenimiento y reparación del organismo, todo requiere de una inversión metabólica”, se lee en el artículo. “Los ritmos metabólicos marcadamente bajos de los primates explican sus ritmos característicamente lentos de crecimiento, reproducción y envejecimiento”.

Referencia:
Pontzer, H., et al. (2014). Primate energy expenditure and life history. Proceedings of the National Academy of Sciences. http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1316940111

El mapa perfecto

Globo

Globo terráqueo. Foto de Beatrice Murch (Flickr Creative Commons).

—Te quedó muy bien tu mapa.
—A mí no me gusta, maestra.
—¿Por qué?
—Es que yo quisiera poner más detalles. Me gustaría dibujar aquí todos los techos de las casas y acá poner todos los diferentes tipos de árboles y rocas. Además, el riachuelo me quedó como hilito y lo quiero hacer más real.
—Está bien, quizá puedas añadir algo de eso, pero date cuenta de que nunca es posible incluir en un mapa todos los detalles. En un mapa solamente podemos incluir ciertas cosas, las más importantes o de mayor interés para el que va a usarlo; otras cosas las tenemos que omitir porque no caben en el dibujo y lo harían muy confuso.
—Entonces, para poder meter todos los detalles ¿tendría que dibujar un mapa muy grande?
—Bueno, es cierto que dependiendo de la escala del mapa se pueden incluir más o menos detalles, pero ni siquiera en un mapa muy grande podemos incluirlo todo. El mapa es solamente un modelo; abarca aquellos aspectos que nos interesa mostrar, pero para ser útil tiene que prescindir de otros. ¿No has oído decir que el mapa no es el territorio?
—No, maestra, no lo había oído.
—Lo que eso quiere decir es que ningún mapa puede ser idéntico al territorio que representa. Ningún modelo es idéntico a la cosa o el fenómeno que representa. No hay mapa perfecto.

Antártida

El continente de la Antártida en 1957. El mapa, dibujado por R.M. Chapin, muestra las estaciones de investigación científica que había en ese entonces y las exploraciones planeadas para el año. Obviamente, mucho de eso ha cambiado. El mapa se publicó originalmente el 31 de diciembre de 1956 en la revista Time. Imagen obtenida de Flickr Creative Commons. Para ver los detalles del mapa, hagan clic en la imagen.

—¿De veras? ¿No habrá manera de hacer un mapa de veras perfecto, muy grande, con multitud de colores, en tercera dimensión? Con la tecnología moderna, podemos hacer mapas animados y poner detalles que, aunque se vean pequeñitos, se puedan ampliar muchísimo.
—De acuerdo, pero sólo hasta cierto punto. Yo he localizado mi casa en Google Maps, pero se trata tan sólo de una imagen tomada en cierto momento desde un satélite artificial. ¿Qué pasaría si mi casa se quema?
—Se tendría que tomar otra imagen, supongo.
—Así es. Además, piensa en esto. En un mapa puedes representar un río. Quizá con la tecnología actual puedas hacer un mapa animado en el que se vea correr el río y, teniendo en cuenta lo que saben los geólogos sobre la erosión fluvial, quizá puedas hacer un modelo de los cambios que irán sufriendo con el tiempo las riberas del río. Quizá puedas añadir la posible acumulación de materiales que se produzca en la desembocadura del río por efecto de la interacción entre la corriente y las mareas. Pero no creas que es tan fácil: esta interacción puede resultar muy compleja y quizá no haya certeza suficiente sobre sus resultados.

Nasa: estuarios de Madagascar

Estuarios del norte de Madagascar fotografiados desde el espacio. Foto de la NASA.

—Algo así me gustaría, pero explíqueme eso de que no hay certeza suficiente.
—Pues mira. Como te digo, la interacción entre la corriente del río y las mareas es un sistema muy complejo y no siempre es posible predecir su comportamiento. La complejidad es enemiga de la predictibilidad. Además, en las orillas del río crecen árboles y otras plantas. Muchas de ellas cambian con cada estación y aun las que parecen más permanentes, como los árboles, van cambiando, echando raíces más profundas y también envejeciendo y muriendo. Sus cambios modifican poco a poco el cauce del río, aunque sea de manera imperceptible. Además, el propio río se cambia a sí mismo al erosionar el terreno. Puede, por ejemplo, eliminar una gran zona de material suave y crear así un remanso.
—Entonces, nos tendremos que conformar siempre con un mapa casi perfecto.
—Casi perfecto es otra manera de decir imperfecto. Todo mapa, como todo modelo, es imperfecto; sólo lo usamos mientras nos sirva para dar y recibir información útil sobre aquello que queremos representar. En la ciencia, los modelos son siempre imperfectos y a veces un modelo se vuelve tan insuficiente o inútil que lo tenemos que modificar profundamente o de plano desecharlo.
—¿Por qué ocurre eso? ¿Es por los cambios de la naturaleza?
—Puede ocurrir de varias maneras. Efectivamente, a veces se trata de cambios como los que he mencionado. A veces los cambios son mucho más drásticos y repentinos, por la acción de fuerzas que no entraban originalmente en el modelo. Imagínate que decidimos construir una presa para aprovechar el caudal del río para la agricultura o para la generación de electricidad. Es una decisión que el modelo mismo no puede prever y que cambiaría radicalmente la forma del río, su cauce y su comportamiento. No hay modo de incluir esa posibilidad en el mapa; se tiene que hacer otro mapa enteramente nuevo una vez que se ejecute la decisión y se manifiesten sus efectos, los cuales no es posible calcular por completo de antemano.

Metro de Moscú.

Guía del metro de Moscú. Como los mapas de los metros de otras ciudades del mundo, éste muestra las líneas, las estaciones y las interconexiones y las estaciones, sin importar las distancias reales, las curvas de la vía u otros detalles de poca importancia para el usuario. Es un modelo útil del sistema. Imagen divulgada por Michael Kvrivishvili en Flickr Creative Commons. Si quieren ver los detalles, hagan clic en la imagen para verla ampliada.

—Si las cosas cambian, necesitamos hacer nuevos modelos. Lo entiendo. El mundo cambia y los mapas tienen que cambiar.
—No solamente si las cosas cambian. También creamos nuevos modelos cuando nuestro conocimiento de las cosas cambia y nos damos cuenta de que otro modelo las explicaría mejor.
—¿De veras?
—Claro. ¿Te acuerdas de Tycho, Copérnico y Kepler?
—Más o menos.
—Para que te acuerdes bien. Hace unos siglos, cuando se acumularon las incogruencias entre las observaciones astronómicas y el modelo geocéntrico del Sistema Solar, se intentó crear un nuevo modelo. Se propusieron varias ideas. Tycho hizo un modelo mixto, en el que unos planetas giraban en torno al Sol pero éste se movía en torno a la Tierra. Copérnico hizo un modelo en que todos los planetas giran alrededor del Sol, pero resultaba muy complicado porque Copérnico pensaba que las órbitas de los planetas son circulares y tuvo que añadir movimientos extra para que las posiciones de los planetas en su modelo coincidieran con las observaciones. Kepler, por su parte, encontró un modelo mucho más satisfactorio, en el que las órbitas de los planetas son elípticas.
—Ah, pero entonces, por lo que usted misma dice, siempre es posible hacer un mapa o un modelo mejor. Pues eso es lo que me gustaría: hacer un día un mapa perfecto o casi perfecto.
—Me parece estupendo. Si un día te dedicas a la ciencia, intenta siempre eso: formular un modelo que explique mejor las cosas, más satisfactorio que los anteriores, un modelo casi perfecto.

El precio de las burbujas

En los días venideros, por todo el mundo se levantarán millones de copas para brindar por el año que termina, por el que empieza, por las realizaciones, por las esperanzas, por el amor. Muchas de esas copas contendrán la bebida celebratoria por excelencia: champaña, el finísimo vino espumante (o espumoso) francés.

Champagne

Champaña. Foto de Sergey Melkonov (Flickr Creative Commons).

El champaña se elabora según un método cuyo perfeccionamiento se le atribuye por lo común al monje Dom Perignon y que se conoce como méthode champenoise. Entre sus muchos pasos, uno de los más distintivos es la segunda fermentación alcohólica, ya en la botella, fase que produce las burbujas de dióxido de carbono características del vino espumante. De hecho, no se puede etiquetar de espumante un vino que no contenga cierta cantidad mínima de dióxido de carbono. En Australia, por ejemplo, un vino debe contener no menos de 5 gramos de dióxido de carbono por litro a 20 ºC para que se pueda llamar espumante.

La cantidad de dióxido de carbono que contiene un vino se puede medir por la presión interna que ejerce en la botella a una cierta temperatura. El reglamento vitivinícola del Mercosur indica que, para que un vino pueda llamarse espumante, debe ejercer una presión interna mínima de 4 atmósferas (aproximadamente 58.7 psi) a 20 ºC. Recuerden: presión es la fuerza ejercida por unidad de superficie; psi quiere decir libras sobre pulgada cuadrada.

Los trabajos y los días

El método champenoise es lento y laborioso, lo cual incide, naturalmente, en el precio del producto final. Para realizar la segunda fermentación alcohólica, al vino base se le agrega un licor de tiraje, es decir, vino con levaduras, agentes clarificantes y azúcares (que le aportan nutrición a las levaduras). Luego viene un delicado período que requiere mucho trabajo y manos expertas.

Estatua Dom Perignon

Estatua de Dom Perignon (Wikimedia Commons).

Como las levaduras que realizan la segunda fermentación alcohólica producen un sedimento, a partir de cierto momento las botellas se colocan inclinadas con el pico hacia abajo para que el sedimento se deposite en el tapón. Además, se le da vuelta a las botellas a intervalos regulares y el ángulo de inclinación se va cambiando día con día para que no se pegue sedimento en las paredes, sobre todo en los hombros de la botella. Para esto se utilizan unos soportes de madera llenos de agujeros, los llamados pupitres. Un buen operario le da vuelta a varios miles de botellas por día.

Terminado este segundo período de fermentación, los picos de las botellas se sumergen en un líquido a muy baja temperatura (alrededor de −25 °C), lo cual congela el sedimento; a continuación se destapa la botella para que la presión del gas expulse el sedimento congelado, operación que se conoce como degüelle. El líquido perdido se repone con el llamado licor de expedición, que es una mezcla de vino blanco y azúcar.

El porcentaje de azúcar que contenga el producto final determinará su clasificación por dosage, que puede ir de brut nature (sin azúcar añadida) a demi-sec (dulce). En cuanto a las uvas empleadas en su elaboración, los champañas se dividen en tres grandes grupos: blanc de blancs, hechos ciento por ciento de uvas Chardonay; blanc de noirs, hechos de uvas Pinot Noir o Pinot Meunier, que son rojas; y mezclas de vinos de uvas blancas y rojas. El precio de una buena botella de champaña puede alcanzar los cientos de euros, es decir, miles de pesos mexicanos.

En gustos se rompen géneros

Pero el precio no lo es todo cuando se trata de definir el placer que nos proporciona una copa de vino espumante. Así ha venido a confirmarlo un curioso experimento realizado por investigadores de las universidades de Oxford y Londres y cuyos resultados se publicaron a fines de noviembre de este año en la revista Flavour.

El experimento consistió en una cata a ciegas en la que los participantes tenían que informar qué proporción de uvas blancas percibían en cada uno de los siete vinos espumantes que se les sirvieron, sólo seis de los cuales eran champañas. Los catadores ─cuatro expertos, seis intermedios y cinco novicios─ no pudieron juzgar con exactitud el porcentaje de uva blanca en los vinos; más bien, la proporción que creyeron percibir se correlacionó con el porcentaje de azúcar agregado (dosage) y el contenido alcohólico de los vinos. Aunque algunos de los catadores acertaron en la proporción de uvas blancas en ciertos vinos espumantes, ninguno acertó más de dos o tres veces.

Gráfica de Grape expectations


De acuerdo con la gráfica, que refleja las respuestas de los catadores del estudio publicado en Flavour, la clasificación hedónica que le otorgaron a los diferentes vinos no guarda relación con el precio de la botella (precios  en libras esterlinas).

Por otro lado, la clasificación hedónica, es decir, qué tanto le gustó cada vino a los catadores, no guardó relación alguna con el precio de los champañas, y los más caros sólo fueron apreciados por los catadores expertos. De hecho, el precio de los vinos no se correlacionó con ninguna de las clasificaciones o percepciones de los participantes, a juzgar por sus respuestas a los cuestionarios. Véase la gráfica, tomada del artículo de Flavour (la traducción de los textos al español es mía); hagan clic en la gráfica para verla más grande.

Los autores del estudio citan en su artículo trabajos anteriores sobre el mismo asunto y mencionan que “muchos estudios han puesto en tela de juicio la correlación entre el gusto y el precio cuando los vinos se catan a ciegas”. Mencionan también la ocasión, descrita por Fritz Hallgarten en su libro Wine scandal, en la que un grupo de expertos en vinos trató de identificar cuál copa contenía champaña entre diez vinos espumantes que se les sirvieron; prácticamente ninguno pudo hacerlo.

Hay de dónde escoger

Para quienes no podamos costearnos una botella de champaña, hay alternativas: vinos espumantes de muy buena calidad en toda una variedad de precios. Fuera de la región francesa de Champagne se producen vinos espumantes siguiendo el mismo método, pero con sus propias denominaciones. Esto es así porque los tratados internacionales protegen las denominaciones de origen y porque, aunque se siga el método tradicional, hay diferencias inevitables, resultantes de las variedades de uva utilizadas, el clima, la fórmula del licor de expedición y varios etcéteras.

Cava en segunda fermentación

Botellas de cava en segunda fermentación alcohólica en Sant Sadurni d’Anoia, Barcelona. Foto de Santiago Muñoz (Flickr Creative Commons), que incluyo aquí con su amable permiso.

España, por ejemplo, produce un grupo de vinos espumantes denominados cavas, los cuales, hasta donde yo sé, se elaboran siguiendo exactamente el mismo método que los champañas pero utilizando uvas diferentes, características del mediterráneo catalán: Macabeo, Xarel-lo y Parellada. Dado que la del cava es la única región vitivinícola del mundo donde estas uvas se usan para elaborar un vino espumante, el producto tiene una personalidad propia. Mientras que las uvas del champaña crecen en una región fría y lluviosa, lo cual les otorga una marcada acidez, las uvas del cava son más dulces y por lo mismo requieren menor dosage.

También hay vinos espumantes producidos por otros métodos, como el Charmat, en el que la segunda fermentación se realiza en tanques de acero inoxidable o de acero esmaltado. El vino se embotella a presión en un proceso continuo para mantener el dióxido de carbono disuelto en el líquido. Los vinos espumosos más baratos se hacen sencillamente inyectándoles el gas, sin pasar por el proceso de fermentación secundaria, lo cual se debe expresar claramente en la etiqueta.

Así que brindemos con el mejor vino espumante que nos permita el bolsillo y el buen gusto. Y, puesto que éste será mi último artículo de 2013, alzo mi copa para desearle a todos mis lectores felices fiestas y un excelente 2014.

Referencias:

André, A. Aprenda a conocer los vinos. Ediciones Robinbook (2008).

Flanzy, C. Enología: Fundamentos científicos y tecnológicos. Madrid: Mundi-Prensa (2003).

García Garibay, M., y López-Munguía Canales, A. Bebidas alcohólicas no destiladas. En: García Garibay et al. (eds). Biotecnología alimentaria. México: Limusa (1993).

Harrar et al. Grape expectations: how the proportion of white grape in Champagne affects the ratings of experts and social drinkers in a blind tasting. Flavour 2013 2:25.

Un siglo de vitaminas

El pasado 19 de noviembre se cumplieron 46 años del fallecimiento de Casimir Funk, uno de mis héroes desde que era yo estudiante. Fue Funk quien, en 1912, cuando trabajaba en el Instituto Lister de Londres, propuso lo que se conoció como la “teoría de la vitamina”, es decir, que algunos padecimientos son provocados por deficiencia o ausencia de ciertas sustancias a las que Funk llamó al inicio “aminas vitales” (lo que hoy llamamos vitaminas). Su trabajo principal fue sobre el beriberi, enfermedad provocada por la falta de tiamina.

Pelagra

La pelagra es una enfermedad provocada por ingesta insuficiente o absorción inadecuada de vitamina B3 (niacina). Foto: Herbert L. Fred y Hendrik A. van Dijk (Wikimedia Commons).

Funk, de profesión bioquímico, había revisado la literatura existente y llegó a la conclusión de que el beriberi se puede prevenir o curar merced a un factor presente en los subproductos del arroz. Funk experimentó con pichones, a los que primero les provocó parálisis mediante una dieta de granos purificados en extremo; luego los curó con cascarillas de arroz y levadura. A continuación trabajó en aislar la sustancia que había curado a los pichones. A partir de ese trabajo, Funk planteó la hipótesis de que enfermedades como el escorbuto, el raquitismo y la pelagra resultan de la falta de ciertas sustancias vitales.

Funk tropezó con varias dificultades. Luis Pasteur —otro de mis héroes— había librado una formidable batalla para que se entendiera el papel de los gérmenes patógenos y lo hizo tan bien que, para la época de Funk, era común la idea de que todas las enfermedades son causadas por gérmenes. De hecho, a sugerencia del gran Robert Koch, descubridor del bacilo de la tuberculosis, varios investigadores trabajaban arduamente en busca del germen del beriberi. Así que a Funk le costó algo de trabajo convencer a la profesión médica de la teoría de la vitamina.

El segundo problema fue de terminología. Funk fue criticado por usar una denominación que da la idea que todas las sustancias del grupo son aminas. Las vitaminas son un grupo muy heterogéneo desde el punto de vista químico y, en efecto, no todas son aminas; Funk explicó que había usado la palabra vitamine para despertar interés en este nuevo campo de investigación. (Desde 1920, en inglés, se emplea la palabra vitamin, sin la e final, para evitar la confusión.)

Ha transcurrido un siglo. Hoy en día, conocemos 13 sustancias o grupos de sustancias con propiedades vitamínicas, a las cuales dividimos en dos grandes categorías: hidrosolubles y liposolubles. En la primera categoría figuran todas las del complejo B y el ácido ascórbico; en la segunda, la A, la D, la E y la K.

Las vitaminas son consideradas uno de los seis tipos de nutrimentos que deben estar presentes en una dieta humana saludable. Junto con el agua y los minerales, las vitaminas son parte de los nutrimentos no energéticos, es decir, los que no aportan energía al organismo. Es de advertirse, empero, que algunas vitaminas, como cofactores enzimáticos, intervienen en el metabolismo de los nutrimentos que sí proporcionan energía, en particular los carbohidratos.

Dieta mediterránea, corazón contento

Ensalada

La dieta mediterránea tiene entre sus principios consumir abundancia de verduras y frutas. Foto de Gloria Cabada Leman (Flickr Creative Commons).

Hace unos meses, un grupo de investigadores españoles dio a conocer en The New England Journal of Medicine los resultados de un extenso estudio que confirma lo beneficioso de seguir la llamada dieta mediterránea, régimen alimentario consistente en consumir muchas verduras y frutas, pocas carnes rojas y lácteos, pescado en abundancia, vino en moderación, casi nada de sal y de dulces. Como es ampliamente conocido y lo confirma una buena cantidad de estudios epidemiológicos, las personas que siguen este régimen viven más en promedio y tienen menos riesgo de sufrir enfermedades del corazón y del sistema circulatorio en su conjunto.

Los investigadores, que forman parte del proyecto Prevención con Dieta Mediterránea (PreDiMed), diseñaron el estudio para evaluar la eficacia de dos versiones de la dieta mediterránea en la prevención primaria de enfermedades cardiovasculares. Una de las dietas estuvo complementada con aceite de oliva (extra virgen) y la otra con una variedad de nueces. Los resultados que obtuvieron no sólo arrojan evidencia de que estas dietas reducen la incidencia de episodios cardiovasculares graves entre personas propensas, sino que revelaron otros beneficios no menos interesantes.

Olive oil

Aceite de oliva extra virgen, rico en polifenoles. Foto de Kevan Davis (Flickr Creative Commons).

Los investigadores reclutaron para el estudio a 7447 hombres y mujeres de entre 55 y 80 años de edad, sin enfermedad cardiovascular de momento, pero sí con importantes factores de riesgo, como hipertensión, obesidad, niveles elevados de colesterol ligado a lipoproteínas de baja densidad (el llamado “colesterol malo”), etc. Los participantes fueron separados al azar en tres grupos de igual tamaño. Dos siguieron las dietas mencionadas; el tercero llevó una dieta baja en grasas, tanto de origen animal como vegetal. La investigación se desarrolló a lo largo de más de cuatro años y medio, a partir de octubre de 2003.

Durante el estudio, a los participantes se les proporcionaron gratuitamente el aceite y las nueces para asegurar que los consumieran en las cantidades planeadas. Los participantes en el grupo que complementó su dieta con aceite de oliva debían consumir unos 50 gramos o más por día de aceite extra virgen, rico en polifenoles (a diferencia del aceite de oliva refinado, que es bajo en polifenoles). A los que les tocaron nueces, se les pidió consumir unos 30 gramos al día, entre nueces de Castilla, almendras y avellanas. Las nueces son ricas en ácidos grasos polinsaturados, además de minerales y vitaminas; asimismo, contienen ácidos fenólicos, polifenoles y fitoesteroles.

El análisis de los datos sobre el consumo de nueces confirma que su consumo regular está asociado a un descenso de la mortalidad por toda causa (no sólo por enfermedades cardiovasculares), dicen la investigadora Marta Guasch-Ferré y sus colegas. Falta averiguar qué tipo de nueces son las más recomendables y precisar las cantidades óptimas de consumo. “Mientras tanto”, apostillan Sabine Rohrmann y David Faeh en un comentario publicado en BMC Medicine, “bien podemos concentrarnos en la cuestión de cómo promover mejor el consumo de nueces entre la población e integrarlo de manera sostenible en la dieta diaria”.

Foto de Pauline Mak (CC).

Nueces de Castilla. Foto de Pauline Mak (Flickr Creative Commons).

¡Uy —dirán algunos de ustedes—, pero todo ese aceite y esas nueces representan un gran aporte calórico! Bueno, un detalle interesante del estudio es que a los participantes que llevaron las dietas mediterráneas modificadas no se les fijaron restricciones de ingesta calórica. Y el resultado más llamativo es que las dos versiones de la dieta mediterránea que se siguieron produjeron beneficios cardiovasculares claramente mejores que los aportados por la dieta baja en grasas (30 % menos riesgo de episodios cardiovasculares graves).

Pero hay más: es posible que la dieta mediterránea también resulte beneficiosa para nuestra salud mental. En otro artículo más, publicado en BMC Medicine, la investigadora Almudena Sánchez Villegas y varios colegas examinan otro grupo de datos derivados del estudio de PreDiMed los cuales indican que quienes consumen más nueces presentan menos riesgo de sufrir depresión y que este efecto se hizo más notable en pacientes con diabetes tipo 2.

Por supuesto, la dieta mediterránea quizá contribuya al bienestar mental de otra manera: como ya apunté, incluye cantidades moderadas de vino. En un artículo que examina los efectos del consumo de vino a partir de los datos de PreDiMed, los autores encontraron que quienes beben de dos a siete copas de vino a la semana están menos propensos a sufrir depresión. Pero, ojo, no hay que exagerar; los que beben alcohol más de la cuenta están en mayor riesgo de deprimirse.

Referencias:

Estruch et al. Primary Prevention of Cardiovascular Disease with a Mediterranean Diet. The New England Journal of Medicine. 25 febrero 2013. doi: 10.1056/NEJMoa1200303

Guasch-Ferré et al. Frequency of nut consumption and mortality risk in the PREDIMED nutrition intervention trial. BMC Medicine 2013, 11:164. doi: 10.1186/1741-7015-11-164

Rohrmann & Faeh. Should we go nuts about nuts? BMC Medicine 2013, 11:165. doi:10.1186/1741-7015-11-165

Sánchez-Villegas et al. Mediterranean dietary pattern and depression: the PREDIMED randomized trial. BMC Medicine 2013, 11:208. doi:10.1186/1741-7015-11-208

Gea et al. Alcohol intake, wine consumption and the development of depression: the PREDIMED study. BMC Medicine 2013, 11:192

Muchos de ustedes ya saben esto, pero por si acaso: para leer los estudios originales a los que me refiero en esta nota, sólo tienen que hacer clic en los enlaces.