jueves, 30 de abril de 2026

Enfermedades del pasado: trilobites heridos, dinosaurios cojos y otros males prehistórico

 En ocasiones, los paleontólogos descubren tejidos o estructuras extrañas en los restos fósiles que les hacen sospechar que estuvieron enfermos. La paleopatología es la disciplina científica que analiza estas alteraciones y nos permite conocer qué dolencias padecieron los organismos que habitaron la Tierra en épocas pasadas. 

Se han identificado procesos patológicos en una gran diversidad de organismos extintos, desde protozoos hasta vertebrados. No obstante, son más frecuentes en aquellos grupos que poseen partes duras (más fáciles de fosilizar), como huesos o conchas. 

Además de aportar datos sobre la biología y ecología de esos organismos, su estudio también es relevante para entender el origen, la distribución y la evolución de las enfermedades a lo largo del tiempo.

¿Cómo funciona la paleopatología?

La comparativa entre presente y pasado es clave para entender los males que afectaron a los seres prehistóricos. Para lograr un diagnóstico, la paleopatología se apoya en una premisa fundamental: las enfermedades se desarrollan de forma comparable en especies actuales y extintas.

Los avances tecnológicos han permitido un importante salto cualitativo en esta disciplina. Al igual que en medicina, los fósiles con anomalías se escanean a alta resolución, usando lo que conocemos como TAC. Con los resultados, es posible observar estructuras y tejidos internos y profundizar en el diagnóstico de la dolencia sin dañar el resto fósil.

Distintos huesos patológicos, incluyendo un fémur de mamut del Pleistoceno con enfermedad infecciosa, hoja de sasafrás eocénica con daños causados por insecto, fémures humanos de edad romana con malformaciones, y un húmero de dinosaurio con marcas de depr



















A. Hueso de elefante, posiblemente mamut, del Pleistoceno. Se observan unos enormes agujeros relacionados con alguna probable dolencia infecciosa. B. Hoja de sasafrás, datada de aproximadamente el Eoceno. Las zonas ausentes del interior fueron causadas por daños de insectos. C. Fémures de humanos de la edad romana, con malformaciones consecuencia de fracturas u otras lesiones. D. Húmero de Saurolophus, del Cretácico Superior de Mongolia, en distintas vistas. Las flechas señalan marcas de mordedura hechas por un dinosaurio carnívoro. A. Wellcome Library, London; CC BY 4.0.; B. Kevmin, CC BY-SA 3.0.; C. Wellcome Library, London; CC BY 4.0; D. David W.E. Hone & Mahito Watabe, CC BY 4.0CC BY-SA



¡A la caza del trilobites!

Los trilobites, con más de 22 000 especies descritas, son el emblema del Paleozoico (539-251 millones de años). Estos artrópodos extintos, provistos de un caparazón duro, habitaron ambientes marinos de prácticamente todo el mundo. Además, fueron algunos de los primeros organismos en experimentar la depredación en sus propias carnes.

En algunos restos de trilobites se han podido observar partes truncadas o melladas. Científicamente estas lesiones se ha interpretado como posibles mordeduras de depredadores. En algunos casos, los bordes de estos bocados muestran signos de remodelación, sugiriendo que fueron ataques de depredación infructuosos. Por esa vez, el trilobites se salvó.

Espécimen de trilobites con marcas relacionadas con depredación. La remodelación sugiere que el animal sobrevivió al ataque.


















Espécimen TMP.1983.021.0034 de trilobites Gabriellus kierorum (Cámbrico). En la figura A se observa el espécimen completo, y en B un aumento de la anomalía. Con flechas blancas se señala ese truncamiento, con cierto grado de remodelación. Se interpreta como un evento de depredación infructuoso. Bicknell y Holland, 2020CC BY-NC-SA

Pero ¿quién se comía a estos animales? Se cree que lo más probable es que sus depredadores fueran otros invertebrados durófagos, como cefalópodos, asteroideos, artrópodos, etc. Algunos tenían conos orales y otros estaban provistos de espinas en las patas, similares a las de los actuales cangrejos de herradura. También los había que presentaban apéndices frontales que funcionarían como martillos. Fuera la herramienta que fuera, les permitía romper su caparazón biomineralizado.

Históricamente, se había pensado que los principales depredadores eran los anomalocáridos. No obstante, hoy en día existen dudas al respecto. Se sugiere que sólo los depredaban justo después del proceso de muda, cuando el caparazón del trilobites no estaba endurecido.

Además de lesiones relacionadas con la depredación, en los trilobites también se han identificado anomalías asociadas a otros procesos. Por ejemplo, alteraciones del desarrollo, complicaciones durante la muda o enfermedades causadas por parásitos. 

Renqueando en el Jurásico

En los restos óseos y dentales de dinosaurios mesozoicos se han identificado un sinfín de alteraciones patológicas. Algunas se interpretan como traumatismos (fracturas, amputaciones, etc), otras como infecciones, y también se han documentado enfermedades degenerativas o alteraciones del desarrollo. 

Pero los dinosaurios no sólo nos han dejado restos esqueléticos, sino también evidencias de su actividad. Estas huellas o rastros (conocidas como icnitas) pueden aportar información sobre su locomoción como, por ejemplo, la velocidad a la que se desplazaban, o de comportamiento, si se movían en manada o en solitario.

Además, algunas icnitas sugieren que ciertos dinosaurios presentaban problemas en la marcha. En estos rastros se observa una asimetría en la longitud de los pasos. Es decir, alternaban zancadas largas con otras más cortas. Una hipótesis sugiere que este patrón podría indicar una marcha irregular, posiblemente para evitar cargar una de las extremidades. El origen, entre otras causas, podría ser una herida o una artritis. Aunque no son tan habituales como las patologías en hueso y dientes, se han identificado marchas irregulares en distintos tipos de dinosaurios.

Fragmento del rastro de huellas de dinosaurio saurópodo en Colorado del Jurásico Superior, con posibles problemas en la marcha, y parámetros de estudio.


























Fragmento del rastro de huellas de dinosaurio saurópodo en Colorado (EE. UU.), yacimiento West Gold Hill del Jurásico Superior, con posibles problemas en la marcha. En C se muestran los parámetros que se miden para estudiar el rastro. Romilio et al. (2025)CC BY

Por otra parte, en el estudio de las huellas también pueden observarse malformaciones en los dedos y en las palmas. Se han identificado icnitas de dinosaurios con dedos ausentes, fracturados o deformados, así como extremidades curvadas o irregulares. También algunos con excrecencias anómalas, e incluso huellas completamente torcidas. Estas formas aberrantes probablemente reflejan lesiones del animal (fracturas, infecciones, etc.) o alteraciones durante su desarrollo.



Evidencias que el tiempo borró

No todas las enfermedades que afectaron a los organismos del pasado pueden detectarse en el registro fósil. La escasa preservación de tejidos blandos genera un importante sesgo, ya que la mayoría de lesiones y dolencias no dejan huella en las estructuras duras ni en los restos de su actividad. Además, las respuestas del tejido óseo suelen ser lentas y, en algunos casos, pueden tardar años o incluso décadas en desarrollarse. Por ello, muchas enfermedades, especialmente las de carácter letal, no dejan rastro alguno en los fósiles y permanecen fuera de nuestro conocimiento en el tiempo profundo.

Otro problema es el mimetismo tafonómico. Durante el enterramiento y otros procesos tafonómicos pueden generarse alteraciones similares a las lesiones patológicas, como abrasiones o fracturas. Por ello, el equipo investigador a cargo del estudio debe ser cauteloso y prestar especial atención a los detalles para evitar identificar enfermedades donde no las hay. 

La paleopatología nos enseña que la enfermedad ha existido desde que la propia vida se inició. Aunque rara vez deja huella en el registro fósil, cuando lo hace nos permite asomarnos a las historias de los organismos de una manera completamente inusual: no solo cómo vivían, sino también cómo enfermaban, resistían o no lograban sobrevivir. Incluso en el pasado más remoto, la vida nunca estuvo libre de sus propias fragilidades.

jueves, 16 de abril de 2026

La increíble historia del vacío: del ‘horror vacui’ a la física cuántica

 ¿Está vacío el vacío? La respuesta depende del nivel de sofisticación de la física al que recurramos. 

Si nos limitamos a la física cotidiana del tocar, mirar u oler, podríamos decir que a nuestro alrededor no hay nada. El aire es invisible y, en ese sentido, parece “vacío”. Sin embargo, nuestra propia respiración desmiente esa intuición: el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono en los pulmones depende de un fenómeno físico bien conocido, la difusión, mediante el cual las moléculas se mueven desde regiones donde están más concentradas hacia otras donde lo están menos. Nuestra fisiología explota el hecho de que sí hay algo donde a primera vista no vemos nada.

Algo parecido ocurrió en el largo camino hacia la comprensión del vacío.

La naturaleza aborrece el vacío

Durante siglos, el pensamiento occidental estuvo influido por la idea de Aristóteles de que la naturaleza aborrece el vacío (el llamado horror vacui). Según esta concepción, si en algún lugar apareciera un vacío, la materia se apresuraría a ocuparlo inmediatamente. La idea parecía razonable: en la vida cotidiana no encontramos espacios completamente desprovistos de materia.

Pero la física comenzó a abandonar la especulación puramente filosófica cuando empezó a apoyarse en experimentos cuantitativos.

En el siglo XVII, Galileo Galilei se interesó por un problema práctico: elevar agua desde pozos profundos mediante bombas de succión. Este problema era crucial para el drenaje de minas y el riego agrícola. Sin embargo, Galileo observó un límite intrigante: el agua no podía elevarse más allá de unos 10 metros mediante succión. ¿Por qué existía ese límite?

Su discípulo Evangelista Torricelli, con la colaboración de Vincenzo Viviani, ideó en 1643 un experimento que proporcionó una pista decisiva.

El peso de la atmósfera

Torricelli llenó un tubo de vidrio de aproximadamente un metro de longitud con mercurio, lo tapó y lo invirtió sobre un recipiente que contenía el mismo metal. Al retirar el tapón, el mercurio descendió parcialmente, pero no vació el tubo. Se estabilizó formando una columna de unos 760 milímetros de altura al nivel del mar.

Por encima del mercurio quedó una región transparente aparentemente vacía: el llamado “vacío de Torricelli”.

Torricelli comprobó además que la altura de la columna no dependía de la forma del tubo ni del volumen del espacio superior. Esto indicaba que el fenómeno no se debía a una “succión” desde el interior, sino a una presión ejercida desde el exterior.

La explicación era revolucionaria: el mercurio se sostenía porque el aire que nos rodea tiene peso. La atmósfera ejerce presión sobre la superficie del mercurio del recipiente, empujándolo hacia el interior del tubo.

Había nacido el primer barómetro.

En busca del vacío

El resultado fue confirmado pocos años después por Blaise Pascal. En 1648, su cuñado Florin Périer ascendió al Puy de Dôme, en el centro de Francia, con un barómetro. Observó que la altura de la columna de mercurio disminuía a medida que aumentaba la altitud.

La interpretación era clara: cuanto mayor es la altura, menor es la cantidad de aire sobre nosotros y, por tanto, menor es la presión atmosférica.

La columna de mercurio estaba sostenida por el peso de la atmósfera. El experimento confirmó la existencia de la presión atmosférica y una idea sorprendente: el espacio en la parte superior del tubo podía estar realmente vacío de materia ordinaria.

Las bombas de vacío

Pero el estudio sistemático del vacío requirió instrumentos más sofisticados: las bombas de vacío.

El ingeniero alemán Otto von Guericke construyó en 1650 una de las primeras bombas capaces de extraer aire de un recipiente. Su experimento más célebre tuvo lugar en 1654 en Magdeburgo: unió dos hemisferios metálicos huecos, extrajo el aire de su interior y pidió a dos equipos de caballos que tiraran en direcciones opuestas. Los animales no lograron separarlos. Así mostró de manera espectacular la enorme fuerza ejercida por la presión atmosférica.


















Grabado de Gaspar Schott del experimento de Otto von Guericke de los hemisferios de Magdeburgo.Wikimedia commonsCC BY

Pasaron algunos años, y los científicos Robert Boyle y Robert Hooke perfeccionaron el diseño de las bombas de vacío, permitiendo realizar experimentos más controlados.

Boyle observó varios fenómenos reveladores. Dentro de una cavidad sin aire hizo tañir una campana, y vio que no sonaba. Puso una vela ardiendo, y vio que se apagaba. Y por terquedad o por curiosidad metió distintos animales, observando que a un insecto alado le era imposible volar. También notó que a un ratón o un pájaro le era imposible respirar. El vacío tomaba consistencia, y la idea saltaba del ámbito científico a la cultura popular.




La fascinación por estos experimentos trascendió el ámbito científico. El cuadro Experimento con un ave en la bomba de vacío, del británico Joseph Wright of Derby, representa una demostración pública de los efectos del vacío sobre un ave, símbolo del impacto cultural de estos descubrimientos.

La base de los rayos X

El vacío desempeñó también un papel crucial en el descubrimiento de los rayos X por Wilhelm Conrad Röntgen en 1895. Los tubos de rayos catódicos utilizados en estos experimentos requerían un vacío muy elevado. Si quedara demasiado gas en el interior, los electrones perderían energía al chocar con las moléculas del aire antes de alcanzar su objetivo metálico.

El desarrollo de mejores técnicas de vacío permitió avances decisivos en la física atómica y electrónica.

Sin embargo, la sorpresa mayor llegaría con la física cuántica del siglo XX.

El vacío cuántico no está vacío

En la física clásica, el vacío se entiende como la ausencia de materia. Pero la teoría cuántica de campos lo describe como el estado de menor energía posible de los campos fundamentales que llenan el universo.

Incluso en ausencia de partículas reales, estos campos experimentan fluctuaciones inevitables debidas al principio de incertidumbre. Estas fluctuaciones pueden interpretarse como la aparición efímera de pares de partículas y antipartículas llamadas partículas virtuales.

No pueden detectarse directamente –si pudiéramos hacerlo dejarían de ser virtuales– pero sus efectos sí son medibles.

Un ejemplo notable es el efecto Casimir, predicho en 1948 por Hendrik Casimir y medido con precisión en 1997 por el equipo de Steve K. Lamoreaux.

Si colocamos dos placas metálicas extremadamente próximas en el vacío (separadas por distancias del orden de micrómetros o nanómetros), las fluctuaciones cuánticas permitidas entre ellas son menos numerosas que en el exterior. Esta diferencia genera una pequeña presión neta que empuja las placas entre sí.

Una analogía útil es la vibración de una cuerda de violín: las condiciones en los extremos determinan qué notas son posibles. De manera similar, las placas restringen los modos de vibración del campo cuántico.

El vacío cuántico posee propiedades físicas medibles.

Un vacío lleno de física

Hoy sabemos que el vacío está ligado a algunos de los conceptos más profundos de la física moderna como el campo de Higgs, responsable de la masa de muchas partículas elementales; la constante cosmológica, asociada a la energía del vacío y a la expansión acelerada del universo, y la electrodinámica cuántica, una de las teorías más precisas jamás comprobadas experimentalmente.

El recorrido histórico muestra una ironía interesante: Aristóteles estaba equivocado en los detalles, pero acertó en el espíritu. El vacío nunca resultó ser una simple nada.