Setenta años después, las fórmulas de Alan Turing vuelven a desentrañar un misterio de la naturaleza

Alan Turing es conocido por ser, en palabras del bioquímico y divulgador científico Alejandro Navarro, “el científico que derrotó a Hitler”. Sin duda, su contribución ayudando a descifrar el código Enigma durante la Segunda Guerra Mundial fue uno de los mayores logros de su carrera. Pero no el único. También desarrolló teorías matemáticas muy interesantes, algunas de las cuales no solo siguen vigentes hoy en día, sino que no dejan de salir a la luz una y otra vez para explicar todo tipo de “misterios” de la naturaleza. Es el caso de la teoría de la reacción-difusión, también conocida como Patrón de Turing, que ha sido citada recientemente en un estudio de Journal of Ecology en el que se analiza el origen de un curioso fenómeno típico del desierto de Namibia y el noroeste de Australia Occidental: los círculos de hadas.

Se trata de pequeños aros de vegetación, extendidos de una forma aparentemente ordenada por el terreno árido. Si bien se han dado todo tipo de explicaciones a su origen, ninguna de ellas parecía tener pruebas sólidas de su fiabilidad. Sin embargo, cuando un equipo de científicos de la Universidad de Göttingen decidió analizar el problema a través de los patrones de Turing, las piezas enmarañadas del rompecabezas lograron encajar.

¿Qué son los círculos de hadas?

En general, los círculos de hadas hacen referencia a cualquier anillo de vegetación producido naturalmente. Muchos de ellos proceden de fenómenos bien descritos, como la acción de ciertos hongos. Otros, sin embargo, han sido un misterio durante años.

Algunas teorías sobre su origen son más bien leyendas, como la que señala que se trata de puertas al reino de las hadas. No obstante, con la ciencia en la mano, las cosas no están claras para algunos de ellos.

Resultan especialmente intrigantes los que se encuentran en los desiertos de solo dos partes el mundo. Primero fueron descubiertos en los pastizales áridos de Namibia. Entonces se pensó que podrían ser el fruto de la actividad de las termitas que anidan bajo el suelo de África. Sin embargo, al encontrarse después en Australia, esta teoría quedó descartada.

Desde entonces, muchos científicos han tratado de dar respuesta. Por eso, estos científicos decidieron intentar explicarlo a través de las fórmulas de los patrones de Turing. ¿Pero en qué consisten estos exactamente?

Turing y los patrones de la naturaleza

En 1952, el matemático inglés Alan Turing publicó un estudio titulado “La base química de la morfogénesis”. En él, describía un proceso al que bautizó como teoría de la reacción-difusión, con el que explicaba algunos patrones de la naturaleza tan típicos como el crecimiento de las plumas de los pájaros o el estampado a rayas de las cebras.

Esta teoría plantea que durante el desarrollo de un organismo vivo deben converger dos procesos: la difusión de moléculas a través del espacio y las reacciones químicas generadas entre ellas. De esta manera se forman patrones no simétricos, pero sí homogéneos. A lo largo de la historia hemos visto que las matemáticas y la física están detrás de un gran número de fenómenos de la naturaleza, desde el dibujo de las conchas de los caracoles hasta las propias proporciones corporales del ser humano. Era, por lo tanto, una teoría plausible, aunque en un principio no se tuvo muy en cuenta. Sin embargo, con el tiempo, la comunidad científica comenzó a aceptar que, efectivamente, las fórmulas descritas cuadraban con el modo en el que se desarrollaban muchos patrones.

Uno de los últimos que resultaron obedecer a esta teoría fue el de la piel del tiburón. Cebras, pájaros, tiburones… A bote pronto podría parecer que lo que Turing predijo solo cuadra con patrones animales. Pero en realidad es aplicable a cualquier organismo vivo, por lo que las plantas no podían ser menos. Y ahí es donde entran en juego los círculos de hadas.

círculos de hadas
Stephan Getzin , Universidad de Göttingen

Turing y los círculos de hadas

El primer paso para comprender el origen de los círculos de hadas fue grabar los australianos con ayuda de drones equipados con cámaras multiespectrales.

Las imágenes permitieron dilucidar que lo aros de vegetación se habían formado obedeciendo a los patrones descritos por Turing. Y esto tenía una ventaja clara relacionada con la necesidad de optimizar la poca humedad de la zona.

Para llegar a esta segunda conclusión, utilizaron sensores de humedad, que permitieron establecer que los círculos de hadas se relacionan con la vitalidad de un terreno. Esto es así porque proporcionan un aumento del agua de escorrentía, de modo que el suelo se mantiene fértil, a pesar del clima árido y seco reinante.

Esto es posible gracia a que las hierbas crecen de forma cooperativa, optimizando los recursos hídricos. Aunque todo parece cuadrar, lo autores del estudio recuerdan en el texto que será necesario más trabajo de campo para validar esta información, que se ha obtenido mayormente a través de modelos matemáticos.

Se trata de fórmulas basadas en una teoría desarrollada hace siete décadas por un hombre que con solo 41 años dejó un legado científico inmenso. Un legado que podría haber sido mucho mayor si su vida no hubiese terminado demasiado pronto por culpa de la intolerancia del ser humano.

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