Como un viajero intercontinental de alta frecuencia, las pardelas pichonetas (Puffinus puffinus) recorren durante el periodo de cría distancias de más de 1.000 km mar adentro, desde las costas del Reino Unido hasta las zonas de alimentación en el Atlántico. En este viaje de ida y vuelta, las aves atraviesan varios meridianos y, según revela un equipo de investigadores, su brújula solar se desbarajusta hasta producir una pequeña desorientación y algo parecido al jet lag de los humanos.

“Nuestros resultados demuestran que los animales experimentan en la naturaleza el mismo desajuste del reloj biológico interno que nosotros durante el desfase horario”, asegura Patrick Lewin, autor principal del estudio publicado este jueves en la revista Science. Liderados por el departamento de Biología de la Universidad de Oxford, los investigadores han analizado 20 años de datos de seguimiento GPS de 1.045 pardelas, que abarcaban 3.688 viajes de búsqueda de alimento. Y lo que han visto es que, al volar de este a oeste, las aves experimentaron desfases horarios que generaban errores predecibles en su recorrido. 

Muchos animales, incluidas las aves, toman como referencia el sol para orientarse, pero cuando se desplazan rápidamente hacia el este o el oeste durante el día, sus relojes biológicos pueden desincronizarse temporalmente con la hora solar local. En el caso concreto de las pardelas pichonetas, se reproducen en islas frente a las costas occidentales del Reino Unido e Irlanda. Después, recorren regularmente cientos de kilómetros mar adentro en busca de alimento, llegando a veces a zonas de alimentación situadas a unos 1.000 km al oeste.

Al regresar a sus nidos, las aves se desplazaban rápidamente hacia el este, de vuelta hacia lugares donde el sol salió antes. Los investigadores descubrieron que las direcciones de vuelo de las aves presentaban desviaciones sistemáticas que coincidían con los efectos previstos de estos cambios horarios en su brújula solar. En este recorrido hacia el este tendían a desviarse en el sentido de las agujas del reloj de su dirección esperada, tal como se predeciría si sus relojes internos estuvieran retrasados con respecto a la hora local.

Los errores de desviación se midieron únicamente en los vuelos de regreso porque la colonia fija ofrecía una ruta recta e intencionada donde era posible calcular objetivamente el rumbo. En cambio, durante los viajes de ida y búsqueda de alimento, las aves realizaban desplazamientos zigzagueantes que no permitían evaluar cuantitativamente los errores de orientación.

Los investigadores también descubrieron que estos errores de navegación persistían incluso cuando las aves volaban a lo largo de costas visibles, donde los puntos de referencia podían servirles de guía. Esto sugiere que las aves continuaron dependiendo de su brújula solar incluso cuando disponían de otras señales de navegación, en lugar de simplemente seguir la línea de la costa. Estos errores de navegación fueron relativamente pequeños, alcanzando aproximadamente 15° en las pardelas estudiadas.

Dado que estas aves parecen ser capaces de reevaluar su posición y ajustar su ruta de regreso a casa continuamente, es probable que la distancia adicional recorrida sea modesta (a lo sumo de unos 5 km más en un recorrido de 1.000 km). Sin embargo, estos hallazgos podrían tener implicaciones en los vuelos de las aves primerizas que no corrigen su posición, en los que pequeños errores de orientación podrían acumularse, desplazando su destino final cientos de kilómetros.

“Es asombroso pensar que miles de millones de animales migratorios miran al sol para orientarse, confiando en relojes que funcionan silenciosamente en su interior, y que los errores en esos relojes pueden hacer que se desvíen mínimamente de su ruta”, dice Lewin. El siguiente paso es comprender cómo les afecta, adelanta. ¿Se desincronizan los comportamientos críticos? ¿Experimentan efectos secundarios fisiológicos como nosotros? ¿Y es este desajuste tan perjudicial para su salud como lo es el desfase horario para la nuestra?, se pregunta. “Quizás estas aves que viajan largas distancias con regularidad podrían ayudarnos a aprender a sobrellevar y tratar el desfase horario para evitar los efectos realmente negativos que puede tener en nuestra salud”, concluye.

Una sorpresa interesante

Airam Rodríguez, (investigador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), cree que los resultados son sorprendentes e interesantes porque demuestran que lo que utilizan las pardelas para orientarse en el mar es mayoritariamente la brújula solar. “Nos estábamos planteando si utilizaban el olfato o el campo magnético, y sin embargo parece que es más fiable y útil para ellas seguirse por la brújula solar que incluso por la costa que ven, que se supone que la costa deberían de haberla visto muchas veces a lo largo de su vida”, explica a elDiario.es. “Le dan más importancia a la posición del sol que a lo que ven”.

Rodríguez subraya que esta desviación provocada por el jet lag no supone un problema real para la supervivencia de la especie en sus viajes cotidianos de alimentación. Sin embargo, considera especialmente fascinante que las aves no hayan desarrollado un mecanismo de corrección tras llevar toda su historia evolutiva realizando de forma recurrente estos trayectos durante la época de cría. A su juicio, sería interesante comprobar qué sucede en los viajes durante la noche, cuando el sol deja de ser la referencia, y en las largas migraciones norte-sur. “Muy pocas aves realizan estos vuelos en trayectorias perfectamente rectas sin salirse de su huso horario”, señala, por lo que este desfase horario “abre muchas posibilidades” para la ciencia y habría que comprobar si durante otras migraciones de más largo recorrido este mismo efecto tiene “un impacto mucho mayor”.  

Casi todo lo que sabemos procede de aves en cautividad. Trasladar estas preguntas a animales en libertad puede transformar nuestra comprensión de la migración

José Manuel de los Reyes — Experto en ecología del movimiento en animales

José Manuel de los Reyes, experto en ecología del movimiento en animales que hizo su tesis sobre las pardelas, coincide en las nuevas preguntas que abre este estudio. “Otras especies hacen viajes similares y vuelan miles de kilómetros hacia el hemisferio opuesto, por lo que el jet lag podría estar ocurriendo en diferentes momentos de su ciclo anual”, asegura. En estas especies, recuerda, el proceso de aprendizaje de sus rutas migratorias es lento, y aún muy desconocido. 

“Todo lo que les ocurre en el mar en sus primeros años de vida es sumamente difícil de estudiar”, indica el especialista. “Este artículo abre una nueva vía a entender que otra de las dificultades a las que se enfrentan en ese aprendizaje, que se parece a lo que los humanos sufren cuando hacen grandes viajes, y que en muchas aves inexpertas tal vez las lleve a desorientarse, separarse de sus congéneres y perecer”. Pero, a su juicio, lo más relevante es el potencial vínculo de dos campos de estudio hasta ahora inconexos como la cronobiología y la migración. “Hasta ahora, casi todo lo que sabemos procede de aves en cautividad”, recalca. “Trasladar estas preguntas a animales en libertad puede transformar nuestra comprensión de la migración”.

En el panorama científico actual es difícil encontrar una voz más lúcida que la del matemático británico Marcus du Sautoy. Desde 2008 ocupa la cátedra Simonyi para la divulgación científica de la Universidad de Oxford y es conocido por la serie documental de la BBC The Code, sobre la historia de las matemáticas. Pero su trabajo comunicativo no se limita a los números, sino que se expande al resto de esferas del saber, gracias a su facilidad de palabra y su capacidad para encontrar las mejores metáforas.

Marcus du Sautoy participó en el festival Passion for Knowledge, organizado a principios de octubre por el DIPC en San Sebastián, donde habló sobre cómo las matemáticas actúan como un lenguaje creativo que influye en la música, el arte y la literatura y exploró las fronteras de la inteligencia artificial (IA). En una entrevista horas después de su conferencia, el divulgador británico defiende la necesidad de cambios en el sistema educativo y asegura que la IA es como el genio de una lámpara mágica, ante el que conviene elegir muy bien las palabras antes de formular un deseo.

Usted dice que a veces en la escuela las matemáticas no se enseñan bien y lo compara con la música y con tocar un instrumento. ¿Puede profundizar?

Sí. Creo que enseñamos matemáticas un poco como si enseñáramos a tocar un instrumento musical permitiendo a nuestros alumnos hacer únicamente escalas y arpegios. Evidentemente, es un componente importante del aprendizaje de un instrumento musical, pero no es de lo que trata realmente la música. En matemáticas, creo que nuestro plan de estudios no revela las grandes historias, la gran música, que es de lo que realmente tratan las matemáticas. Tuve mucha suerte de ir a la escuela pública de mi localidad y tener un profesor que me mostró algunas de estas apasionantes historias de las matemáticas más allá del programa escolar. Esas historias deberían estar en el plan de estudios para inspirar a nuestros hijos.

Y no es la única asignatura en la que sucede. ¿Deberíamos revisar la forma en que enseñamos en general?

Sí, creo que esto es realmente importante. Porque estamos en esta revolución de cambio rápido y una de las cosas que intento promover es que necesitamos aprender a aprender, porque continuamente vamos a tener que estar actualizándonos. Esto nos está afectando año a año y tenemos que adaptarnos y cambiar. Por eso creo que uno de los errores del sistema educativo es que enseñamos datos en lugar de enseñar cómo aprender. Y esos datos van a cambiar, de modo que necesitamos ser muy ágiles y adaptables, y creo que esa es una habilidad que necesitamos fomentar más en nuestro sistema educativo.

Creo que enseñamos matemáticas un poco como si enseñáramos a tocar un instrumento musical permitiendo a nuestros alumnos hacer únicamente escalas y arpegios

¿Cuándo se enamoró usted de las matemáticas?

Lo recuerdo muy bien, porque fue bastante tarde. No se me daba muy bien la tabla de multiplicar, lo cual siempre resulta una sorpresa. Creo que fue alrededor de los 12 o 13 años, cuando mi profesor de matemáticas me llevó aparte después de una clase y me dijo: “Creo que deberías descubrir de qué tratan realmente las matemáticas”, y me dio algunos libros que contaban más de estas historias. Había un libro en particular titulado Apología de un matemático, que comparaba al matemático más con un pintor o un poeta que con un científico, y decía que somos buscadores de patrones. Aquello encendió de verdad mi imaginación y fue cuando vi que me entregaba la llave de un jardín secreto. ¿Por qué no les damos a todos nuestros estudiantes esa llave? Cuando la abrí, me dije: “Vaya, mira, esto nos ayuda a explicar cómo funciona el universo, pero también es un lugar donde se pueden contar historias e inventar geometrías que no existen en la naturaleza”. Fue una revelación para mí descubrir que esta materia es la base de todas estas disciplinas diferentes y también el lenguaje de las artes creativas.

¿Qué piensa sobre la controversia entre la IA y los matemáticos?

Soy optimista al respecto, aunque tengo algunos temores. Creo que este es un momento muy similar a cuando Galileo cogió un telescopio y de repente pudo ver muy lejos en el sistema solar y descubrir cosas que nunca habríamos podido ver a simple vista, lo que cambió nuestra visión de la ciencia. O como ocurrió con el microscopio: de repente veíamos cosas que sucedían a un nivel que el ojo humano no puede percibir. Creo que deberíamos considerar esta nueva tecnología como un telescopio potente para observar el mundo digital y de los datos; nos permite ver patrones que no podríamos captar sin esta herramienta, y eso me parece increíblemente emocionante. Mucha gente se va a encontrar con que la conjetura en la que llevaba trabajando 40 años queda resuelta de golpe usando esta nueva herramienta. Estamos en un periodo muy emocionante, pero también disruptivo y desestabilizador.

Pero el telescopio de Galileo no destruía las estrellas al observarlas, como hace la IA con algunos documentos que las empresas escanean y borran.  

Claro. Por eso, aunque estoy muy entusiasmado y optimista por un lado, también comparto tus temores, porque estamos empezando a ver una IA que es más bien como Aladino entrando en la cueva, cogiendo la lámpara y frotándola; ha aparecido un genio increíble, pero todos sabemos que pedir deseos es muy peligroso, porque a menos que formules el deseo con absoluta precisión, el genio lo interpreta mal y hace algo que te hace decir: “No, no me refería a eso”.

La IA es como una lámpara mágica, es peligroso no elegir bien el deseo

Hay muchos chistes con ese tipo de situación…

La industria tecnológica está entusiasmada viendo hasta dónde puede llegar y no está poniendo medidas de seguridad o guardarraíles. Por eso tenemos que mantener conversaciones con el gobierno ahora e intentar encontrar formas de poner medidas de seguridad. Es muy parecido a los ensayos de medicamentos: tenemos condiciones muy estrictas para probar los fármacos antes de que se permita su uso en el público general, porque podrían ser peligrosos y están en laboratorios confinados al no conocerse los riesgos. Hace poco un ganador del Premio Turing (el equivalente al Nobel de la informática) lo comparó con las semanas previas a la llegada del COVID, advirtiendo de que si no hacemos algo podríamos estar en una situación muy peligrosa. Creo que fue una comparación interesante, tal vez un poco demasiado aterradora, pero sí creo que hemos observado no un simple aumento gradual en la capacidad de esta herramienta, sino un cambio completo en su habilidad para desarrollar pensamiento lógico. 

Hay una discusión abierta sobre si la IA sería capaz de hacer un salto como el que hizo Einstein o si eso es exclusivamente humano, ¿usted qué opina?  

Nos encanta convertir la capacidad humana en algo místico. Creo que la creatividad de Einstein era del tipo transformacional, donde una idea surge de la nada porque rompes algo. Él tuvo que desechar la idea del tiempo universal; eso era aquello a lo que estábamos aferrados, pensábamos que había un reloj universal haciendo tic-tac. Pero no veo por qué una máquina no puede hacer exactamente eso. Se la puede programar para decir: ¿qué pasa si rompemos una de estas reglas con las que trabajamos actualmente?

Usted siempre cita el momento de la película Contact en que Jodie Foster comprende que está recibiendo un mensaje de vida inteligente al detectar una secuencia de primos. ¿Los números primos existirían aunque no hubiera extraterrestres ni humanos?

El hecho de que 17 sea un número primo no depende de cómo escribas el número; es una propiedad. Si tengo 17 piedras, no hay forma de que pueda organizarlas en un rectángulo bonito; con 15 puedo hacer tres filas de cinco, pero con 17 no. No importa la notación ni el nombre que le dé. La universalidad de esos números es a lo que Carl Sagan apelaba en Contact. 

Algunos académicos critican a los físicos y matemáticos por creer que sus herramientas serán universales, como si lo que buscaran fueran inteligencias-espejo.

Es verdad que hay un desafío interesante. Un investigador me dijo que si queremos entender nuestra inteligencia, tenemos que poner la IA en un robot porque necesita estar encarnada; nuestra inteligencia está íntimamente conectada con nuestra corporalidad. Me lanzó un desafío: “Creo que todas las matemáticas que has descubierto tienen su origen en tu corporalidad en el universo: tus manos, tu cabeza…”. Si nos encontramos con una cultura extraterrestre, tal vez no sea discreta, tal vez sea un tipo de gas y no tenga el concepto de número, sino solo el concepto de geometría continua, sin entender la idea de algo separado como uno o dos. Y eso es lo emocionante de la IA: no está encarnada, no tiene cuerpo. Por eso la IA y los humanos juntos descubriremos cosas que por separado no descubriríamos, porque algunas cosas requieren corporalidad y otras requieren la libertad de no tener cuerpo.

No veo por qué una máquina no puede hacer lo mismo ni ser tan creativa como Einstein

Entonces, ¿somos la carne que la IA necesita para entender el universo?  

En cierto modo creo que sí, está aprendiendo la corporalidad por poderes o de forma indirecta, porque todas las cosas que le damos tienen su origen en la corporalidad. Lo está entendiendo, pero lo emocionante es que no es un cuerpo, y por eso a menudo crea música que es físicamente imposible de tocar. Hice un ejercicio muy interesante con un pianista en Londres: creamos una pieza híbrida Bach-IA. Tomé una pieza de piano de Bach, eliminé partes y las rellené con IA, e hicimos que el público votara si podían decidir cuándo era IA y cuándo era Bach. No pudieron decidir en absoluto, era buenísima. Pero fue el pianista quien dijo: “Sé exactamente cuándo entra la IA”. No porque conociera la pieza, sino porque no puedo tocarla. Es imposible de tocar, porque a la IA no le importa la digitación, pero a Bach sí le importaba cómo encajaba bajo los dedos. Cuando entraba la IA era terrible de ejecutar. Es un buen ejemplo de que la IA simplemente no entiende que esto tiene que ser fácil de interpretar con los dedos.

Dice usted que al final no seremos capaces de entender el universo, porque lo contrario sería anticopernicano. ¿Por qué?

La idea de que el universo está configurado como un ejercicio de teoría del conocimiento y que deberíamos ser capaces de entenderlo es anticopernicana, sería considerar que estamos en el centro del universo. Nosotros solo somos una parte de este universo, y la idea de que la especie humana vaya a ser capaz de entenderlo todo... Ya puedo demostrarte que la capacidad del cerebro humano tiene límites, de tal modo que hay matemáticas tan complejas que nunca seremos capaces de realizar físicamente una demostración debido a la complejidad.  

Ocupa usted la cátedra para la “comprensión pública de la ciencia”, que no es que viva su mejor momento, ¿no?

Sí, pero en realidad hace que mi trabajo sea más relevante que nunca. Me entusiasma el desafío, aunque es deprimente porque pensaba que estábamos progresando. Hace unos 10 años fue el momento en que surgió este cuestionamiento a los expertos. Coincide con el impacto de las redes sociales al crear grupos de identidad, y este colectivo anticiencia se consolidó debido al poder de las redes sociales para agrupar a personas que cuestionan las vacunas y toda la ciencia. Cuando empecé en este puesto en 2008 era muy optimista. Pensaba que estábamos causando un gran impacto y que lográbamos que el público comprendiera la ciencia para tomar decisiones informadas. No quiero que los científicos le digan a la gente lo que tiene que hacer, quiero que expliquen la ciencia para que el público decida con conocimiento de causa. Siento que esto se ha vuelto más difícil en los últimos 10 años, y por eso están apareciendo más puestos como el mío. Es importante que otros países animen a sus científicos a dar un paso al frente y defender la ciencia, porque estamos en un periodo peligroso.

Carl Sagan dijo que una sociedad basada en la ciencia y la tecnología en la que nadie entiende nada sobre ciencia y tecnología puede explotar. ¿La distancia de la ciencia con la gente es tan grande que al final todo parece magia?

Totalmente. Una de las cosas emocionantes y aterradoras de este periodo es la velocidad del desarrollo y la dificultad para mantenerse al día con lo rápido que cambia todo. Incluso para los científicos es un momento emocionante; nos encantan estos momentos porque nos impulsan. Nos encantan las ideas aceleradas, pero tienes toda la razón en que eso también crea peligros. Cuando surgió la era nuclear, nos dimos cuenta de que teníamos una tecnología extremadamente emocionante pero también muy peligrosa. Estamos en un periodo similar, y por eso el papel de los científicos para mantener a la gente al día —para que no se desespere y entienda que esto se puede usar como una herramienta para el bien— es más importante hoy que nunca.