Aigua clara

No sé si l’amable lector haurà tingut l’oportunitat de conèixer l’Octavi, personatge del conte «Demà, a les tres de la matinada». De la creativitat de Pere Calders va néixer aquesta heroica figura, que busca la glòria personal construint un enginy per ser el primer en permetre’s un viatge a la Lluna. Si, en canvi, hagués optat per un projecte més col·lectiu –però igualment nascut de l’empenta per procurar el progrés de la humanitat–, hauria treballat, probablement, en el col·lisionador de partícules que el Consell Europeu per a la Recerca Nuclear (CERN) ha construït en la frontera entre França i Suïssa. La joia del pare de l’Octavi –«El meu fill arribarà més alt que ningú!»– no serà pas menor entre els físics del món real si el famós LHC acompleix les expectatives.

Seguir llegint LHC, a les tres de la matinada.

Simplement escriuré una petita anotació fent referència a un documental de National Geographic que fa uns dies van emetre en la cadena Cuatro anomenat en el ventre matern, o alguna cosa similar. En aquest documental, que parteix d’uns altres en els quals s’observa el desenvolupament intrauterí d’altres animals, es pot veure, meitat amb imatges reals meitat simulacions (com més tard van reconèixer els propis responsables del documental) de manera bastant il·lustrativa el desenvolupament de, en aquest cas, un (futur) bebè humà. A nivell divulgatiu em sembla una bona manera d’iniciar-se en el món de la biologia del desenvolupament humà, i adquirir uns coneixements que sempre són útils.

Foto de Daquella Manera

Però el que volia destacar d’aquest documental i que em va cridar bastant l’atenció és com el “comportament” dels germans a l’interior de l’úter matern pot continuar fora d’ell i anys més tard.

Posa l’exemple de dos bessons en els quals en diverses ecografias se’ls hi havia vist galta amb galta amb la membrana coriònica entre ells. Doncs bé, uns anys després del naixement, un dels jocs favorits d’aquests germans era ajuntar les seves galtes amb una cortina al mig. També em va cridar l’atenció el de dos germans un dels quals era bastant agressiu i l’altre cada vegada que el seu germà li “agredia” tendia a orientar-se cap a la seva placenta i recolzar el cap; en aquest cas després del naixement el patró agressor-agredit es va mantenir, però l’agredit buscava protecció en aquest cas recolzant el seu cap sobre el coixí.

Amb això podem veure com els comportaments ja es van forjant des del propi ambient intrauterí i per tant que durant el desenvolupament del bebè ja es pot anar implementant en el cervell una sèrie de comportaments que poden determinar la vida del futur humà, la qual cosa ens fa pensar en la importància d’aquest ambient per al futur desenvolupament del bebè.

Parla també que a causa de les similituds genètiques de 2 germans monozigòtics, d’una coincidència genètica elevadíssima, durant el desenvolupament es van a formar per aquesta raó cervells molt semblants i per tant això donarà lloc a personalitats similars, opinions semblants… si bé no hem d’oblidar l’entorn com a interventor en el desenvolupament i plasticitat del sistema nerviós durant tota la nostra vida.

Fa també referències a valoracions de quocients intel·lectuals entre germans bessons, i aquells que han compartit la mateixa placenta o bé els que s’han desenvolupat amb una placenta independent, donant a entendre que la quantitat i qualitat de menjar i oxigen afecta a aquest paràmetre, en la mesura que són dues variables que afecten al desenvolupament del cervell, òbviament.

Aíxí que a aquells que l’hagin vist espero que els hagi despertat tant interès com a mi, i aquells que no els animo a veure’l.

Entrada parcialment modificada

Quan es parla que la Lluna s’està allunyant i la Terra parant és per causa de les marees que la Lluna crea sobre la Terra. Ara li toca a la Lluna, igual que la Terra la Lluna va ser frenada per la Terra. Cada vegada anava més a poc a poc fins que va arribar un moment que la va deixar de frenar. Per què és això?

Foto de Eneas

Tornem al cas de la Terra. La Terra es va frenant perquè gira més ràpid que la Lluna gira al voltant d’ella (1 dia respecte a 28 dies), si la Lluna girés més ràpid que la Terra l’aniria accelerant. Finalment si la velocitat de rotació sobre el seu eix fos igual a la velocitat de gir de la Lluna ni es frenaria ni s’acceleraria i la Terra mostraria sempre la mateixa cara a la Lluna (és a dir només podries veure la Lluna des d’alguns llocs del planeta).

Doncs a la Lluna li va passar això. La Terra va anar frenant la velocitat de rotació de la Lluna fins que aquesta es va igualar a la velocitat de translació. Per això sempre mostra la mateixa cara.

Entrada parcialment modificada

L’altre dia estava estudiant amb un amic i en acabar vam anar a preparar alguna cosa per picar. Va treure unes cerveses i em va dir que mentre ell tallava el formatge, jo anés trencant les anelles de plàstic (que agrupen els packs de 6 llaunes). Em va fer recordar que ja m’havien comentat que era per evitar que els peixos i les aus marines morissin penjades. Jo vaig dir-li que no feia falta perquè ell dipositava els plàstics al contenidor adequat, però va insistir que de totes maneres poden arribar al mar.

Foto de inocuo

La gent es queda amb la consciència tranquil·la pensant que ha fet el correcte tallant aquestes anelles de plàstic salvant el coll a sis animals per pack.

El que molts no pensen és que els animals també moren degut a d’altres vertits, com qualsevol altre tipus de plàstic, no fa falta que tinguin forma de soga. ¡Quin destí cruel el patit per tortugues marines en confondre les bosses de plàstic translúcides amb el seu menjar favorit, les meduses! ¡I les pobres aus que confonen trocets de plàstic amb aliment per les seves cries!

¿Per què hi ha gent disposada a tallar cada una de les anelles de plàstic i en canvi no fan un nus a les bosses o llimen els cantons filosos de les llaunes de conserva? ¿Dubten que els seus residus correctament dipositats al contenidor de reciclatge arribin al mar i no a la planta de processament? ¿Quina és la solució? ¿Tallar les sogues mortals o exigir que aquest plàstic sigui reciclat?
D’aquí poc aquesta moda de tallar les anelles de plàstic dels packs de refresc arribarà a les empreses fabricants i ens oferiran packs de 6 llaunes amb unes tisores de regal sota el lema “salva la fauna marina”. ¡Compri les nostres llaunes de refresc ECOLÒGIQUES!

El dia 4 de juliol de 1997 la Mars Pathfinder aterra a Mart i a les poques hores comença a enviar les fotos de Mart en alta qualitat que tots coneixem. La missió fins a aquest moment es va qualificar d’èxit. Es desplega la nau que va servir per al viatge i per a l’aterratge –el SpaceCraft/Lander– per deixar sortir la Sojounder Rover.

Foto de cliff1066 / Cliff.

Als pocs dies es detecta que es reinicia contínuament l’ordinador del Lander quan intentava enviar dades meteorològiques i científiques a la Terra. L’ordinador es reiniciava a causa d’una tasca (bc_sched) que verifica si unes altres han acabat, i de no ser així reinicia tot el programari (sense pèrdues de les dades obtingudes, que es mantenen en la RAM).

El maquinari

L’ordinador de la nau era un Power1/RS6000 d’IBM, connectada a un bus VME amb interfícies per a la càmera, la ràdio i un bus 1553. El bus 1553 tenia dues parts, una usada per a navegació espacial (acceleradors, vàlvules, sensor solar i scanner d’estels) i una altra per a l’aterratge amb interfície per a l’acceleròmetre, radar d’altitud i els instruments meteorològics-científics: l’ASI/MET. El maquinari del 1553 va ser heretat de la sonda Cassini i tenia una mode de funcionament simple i obligatori, el programari controlador i de presa de dades havia de planificar-se exactament cada 0.125 segons (o 8 Hz).

El programari

El sistema operatiu usat era el VxWorks adaptat específicament al processador RS600. VxWorks és un Unix de temps real desenvolupat per Wind River i comprada completament per Intel fa pocs dies (el 17 de juliol). L’arquitectura del programari era la següent:

1. bc_sched: Era la tasca amb màxima prioritat i s’encarregava de preparar les “transaccions” per al següent cicle de 0.125 segons sobre el bus 1553.
2. entry landing: La tasca amb la segona prioritat, ja inactiva.
3. bc_dist: La tasca de tercera prioritat, pren dades del 1553 i les col·loca en un doble buffer circular des d’on extreuen informació les altres tasques, excepte les ASI/MET.
4. Altres tasques de baixa prioritat de la nau.
5. ASI/MET: és la tasca de menor prioritat juntament amb les altres tasques científiques (generació i compressió d’imatges, etc.). A diferència de les altres tasques, l’ASI/MET pren dades al 1553 a través d’un mecanisme de comunicació entre processos usant el pipe() de vxWorks (és estándard d’Unix).

El problema

Després de detectat el problema es van obtenir dades de debug del Mars Pathfinder i es van simular condicions similars amb un sistema bessó a la Terra treballant juntament amb desenvolupadors de VxWorks. Després de 18 hores de simulacions van descobrir el que estava passant: per sobrecàrrega de dades preses –era millor del que s’esperaven– el sistema estava més carregat que el pitjor dels cassos provat a Terra i ocasionava la inversió de prioritats que impedia que la tasca bc_dist pogués acabar… per culpa de l’ASI/MET, encara que aquesta era de menor prioritat.

Inversió de prioritats

Aquest és un tema que ja es coneixia en la “cultureta” informàtica, encara que no hi havia solucions fins a 1980 que es va presentar una solució en l’article Experience with processes and monitors in Mesa. Actualment és un tema molt estudiat en les assignatures de sistemes operatius o concurrència, però sobre el qual no hi ha un consens unànime pel que fa a la millor solució, encara que la més usada i simple és coneguda com herència de prioritats.

La inversió de prioritats és un problema que es pot presentar en tots els sistema de multiprogramació quan s’empren mecanismes per controlar l’exclusió mútua a l’accés de recursos compartits –com els semàfors mutex–. Abans que un procés pugui accedir a aquesta secció crítica ha de fer una operació de wait sobre el semàfor, aquesta operació pot generar que el sistema operatiu bloquegi aquest procés fins que el procés que està en la secció crítica en aquest moment surti d’ella.

Però pot ocórrer el següent.

Suposem que A sigui el procés de major prioritat, B una de prioritat intermèdia i C la de menor prioritat. C entra a una secció crítica, mentre està en ella és “treta” –preempted– de la CPU per executar el procés B que té major prioritat. En aquest moment A s’executa i intenta entrar en la mateixa secció crítica que C, com que C està en ella A és bloquejat i el planificador –el scheduler– del sistema operatiu torna a executar el procés B.

És a dir, C mai surt de la secció crítica perquè hi ha un procés B amb major prioritat, A que té major prioritat que els altres tampoc s’executa perquè està esperant que C surti de la secció crítica… però aquesta no surt perquè B té preferència.

Aquest efecte és el conegut com a inversió de prioritats i és el que va passar en el Mars Pathfinder, bc_dist és equivalent a A, les altres tasques de baixa prioritat de la nau són B i ASI/MET és C. ASI/MET va ser preempted durant la crida a la funció select() (també estàndard d’Unix) que donava “accés” al descriptor del pipe. Aquesta crida entra a una secció crítica mitjançant un semàfor mutex que és el que va ocasionar l’espera infinita de bc_dist.

El diagrama que hi ha a aquest PDF mostra gràficament el que acabo de descriure.

Quan s’executava bc_sched, la de major prioritat de totes les tasques, aquesta detectava que bc_dist no havia acabat el seu cicle i reiniciava el sistema.

Nota: la terminologia més apropiada potser sigui “procés” en comptes de “tasca” (no conec més detalls de com estan implementats), però he preferit respectar la terminologia dels informes oficials.

La solució

VxWorks sí tenia l’opció d’habilitar l’herència de prioritats, però el JPL [Jet Propulsion Laboratory] de la NASA havia decideit no habilitar-la ja que era una variable global que afectava a tots els semàfors. Una vegada confirmat que es tractava d’un problema d’inversió de prioritats van demanar a VxWorks que analitzés l’efecte global. Aquests van respondre que afectaria molt poc al rendiment i que el sistema es comportaria de la mateixa forma sempre que hi hagués un sol procés en les cues d’espera dels semàfors. Com que aquest era el cas van decidir que habilitarien l’herència de prioritats de forma global.

Però no tenien forma de canviar aquesta variable directament en el Mars Pathfinder, el procediment era que s’havia d’enviar un pegat binari amb les diferències entre el programari de Mart amb el que tenien a Terra. Així que van haver de seguir aquest procediment, generar el pegat i enviar-ho per radio a Mart on un programa preparat el valida estrictament i després l’aplica (és similar per exemple al sistema de pegats que s’usa per actualitzar els telèfons amb Android).

Aquesta operació de posar un pegat potser hauria de figurar com l’actualització remota més llunyana realitzada a un sistema operatiu.

Més informació:

• Què va passar realment a Mart? [*]
• Pàgina web del Mars Pathfinder

[*] Aquest és el “resum oficial” de Glenn Reeves, director de l’equip de programari de Mars Pathfinder en el JPL de la NASA. Va ser una resposta amb correccions a un resum de Mike Jones (de Microsoft Research) sobre una keynote de Dave Wilner (CTO de Wind River).

Curiositat: Com li han “colat” l’herència de prioritats a Linus Torvalds

Linus Torvalds va ser sempre poc partidari d’implementar herència de prioritats a Linux. Ho va deixar bastant clar a un email del 2005:

“Els amics no deixen que els amics usin herència de prioritats”

No ho facis. Si realment ho necessites de totes maneres el teu sistema ja està trencat.

Però resulta que Linux sí suporta l’herència de prioritats des de la versió 2.6.18. Qui ho va aconseguir? El fantàstic Ingo Molnar. Ell havia desenvolupat la nova interfície de semàfors futex, era una optimització important ja que gairebé tot el codi s’executava en mode usuari sense necessitat de fer “costoses” crides de sistema en cada operació de semàfors. Aquestes últimes només es fan en cas de contenció entre diversos processos.

Aquest nou mètode era molt més eficient i va ser acceptat pel kernel. Anys després Ingo va introduir sense massa fanfàrria –però molt ben explicat i argumentat– el PI-futex, o lightweight userspace priority inheritance. Així tenim a Linux un sistema de semàfors amb rendiment similar als sistemes de temps real, a més amb herència de prioritats… malgrat que Linus ho havia prohibit expressament tres mesos abans. Ingo, genial com sempre

Després de l’experiència nefasta de les bombes atòmiques d’Hiroshima i Nagasaki, calia engegar urgentment iniciatives a favor de la pau, una de les quals va ser l’Emergency Committee of Atomics Scientists, plural en la seva composició i al capdavant del qual estava Albert Einstein. El seu objectiu era portar a terme posicionaments i advertiments sobre els perills associats a l’armament nuclear.

Foto de bridge / David Saddler.

Passat un temps des de la seva formació, precisament aquesta pluralitat va fer que les discrepàncies fossin notòries, i per tant va ser necessari fer ús de la tebiesa i els acords de mínims. D’altra banda, Einstein va tractar de sumar científics soviètics a la iniciativa i el que va rebre van ser crítiques. Així les coses, Einstein, que parlant en nom del Comitè en públic sempre va ser moderat i correcte, va acabar per escriure la següent Resolució:

Resolució

Nosaltres, els científics nord-americans, després de tres dies d’atent examen del problema, hem arribat a les següents conclusions:

No sabem:

a) què creure

b) què desitjar

c) què dir

d) què fer.

Apèndix

Sobre la base d’una carta oberta dirigida pels científics russos podem elaborar una resolució paral·lela en el seu nom:

Després d’un atent examen i de la deguda consulta amb el nostre govern, sabem:

a) què no hem de creure

b) què no hem de desitjar

c) què no hem de dir

d) què no hem de fer.

Així ho recull Francisco Fernández Buey a Albert Einstein: ciencia y conciencia. Ediciones El Viejo Topo. Barcelona. 2005. Pàgina 244.

En física s’elaboren teories que intenten explicar l’estructura de l’univers, des d’allò més gran fins a allò més petit. És un cas on la teoria va per davant de les dades, per la qual cosa és habitual el disseny d’experiments per comprovar si les conseqüències que es prediuen es compleixen o no. Un cas clàssic és el de la desviació de la llum per la gravetat. Si la teoria del senyor Albert [Einstein] era correcta, havia de complir-se aquesta desviació amb una magnitud determinada. Si no es complia, la teoria o una part significativa d’ella, quedava refutada. Si es complia, s’afegia evidència a favor tot i que la “demostració completa” quedava encara lluny, suposant que fos possible.

Foto d’extranoise / Till Krech.

En aquests anys s’ha desenvolupat la “teoria de supercordes” com a intent d’unificació de les forces bàsiques i d’explicació de les famílies de partícules subatòmiques que es coneixen actualment. La idea bàsica és que les partícules serien l’expressió visible de diferents maneres de vibració d’aquestes “cordes” i de les seves interaccions. Una de les exigències de la teoria és que perquè les seves propostes funcionin és necessari que tot es desenvolupi en un espai d’11 dimensions (o 9, o 21, segons variants). Aquest nombre és necessari per eliminar molestes quantitats, com a probabilitats negatives, que sorgeixen quan es treballa en un espai menys complex. Pel a qui li interessi aquest tema en concret hi ha una web estupenda amb vídeos, The elegant universe (en anglès).

Jo sóc d’una altra guerra i tot això em queda molt gran però em suggereix una reflexió sobre la possible mala comprensió dels models matemàtics. Parteix de la base que la realitat té una existència independent de nosaltres; és a dir, que quan m’adormo vostès no desapareixen sinó que segueixen existint ignorant olímpicament que només sou creacions de la meva ment (hi ha gent que defensa això però crec que cap no s’atreveix a tirar-se des d’un penya-segat).

I la segona premissa és que la matemàtica és una construcció, aquesta sí, del nostre cervell. La matemàtica ha mostrat ser una poderosa eina de descripció de la realitat i del seu funcionament. Per això s’han desenvolupat tècniques molt diverses que contribueixen a solucionar problemes però no necessàriament a comprendre’ls.

La teoria de supercordes només és coherent descrivint la realitat en un espai d’11 dimensions però del seu possible èxit en la descripció de la realitat i de la possibilitat que pugui en el futur fer prediccions contrastables no es dedueix que estiguem en un univers d’11 dimensions. També hi ha teories que són coherents amb l’existència d’infinits universos paral·lels. Això significa que, en el context del model desenvolupat, aquesta existència no és contradictòria però no significa, en absolut, que aquests universos existeixin, ni tan sols que la teoria proposada faci més probable la seva existència.

Hi ha propensió entre els aficionats a les pseudociències a donar aquest salt del model a l’existència real. Això no és sorprenent perquè té aparença de solidesa: 1) un premi Nobel o un físic de bandera proposa la possibilitat d’existència d’universos alternatius, o la de forats de cuc espai-temporals, 2) ergo podem proposar que existeix comunicació lateral entre ells la qual cosa 3) explicaria fenòmens paranormals tot donant-los, de pas, major credibilitat. I no, d’una cosa no es dedueix l’altra ni se següent. El pas d’1 a 2 és confondre l’àmbit de validesa de les proposicions passant de la possibilitat d’existència en un escenari matemàtic a l’existència en la realitat. I el pas de 2 a 3 és una proposta menyspreable perquè no només l’existència real no s’ha demostrat sinó que no n’existeix evidència alguna.

El que em sembla sorprenent és que hi hagi professionals de la ciència que no separin amb claredat una construcció capaç de descriure una part de la realitat de la realitat mateixa.

L’error es produeix quan es creu que qualsevol seqüela d’un model matemàtic té una rèplica o contrapartida en la realitat o, dit d’una altra manera, que les derivacions d’aquests models es corresponen amb propietats ocultes de la realitat.

En conclusió, una confusió d’àmbits d’aplicació que té conseqüències importants en la ciència i alimenta les elucubracions d’altres col·lectius que esperen ansiosos que un Nobel parli de nou d’alguna repercussió xocant de la seva teoria.

Vam veure en una entrada anterior (N del T: es refereix a una entrada sense especificar del bloc original) que el desenvolupament en la medicina porta a situacions paradoxals perquè és precisament als hospitals on sorgeixen les amenaces més greus contra la salut.

La comoditat també ha “creat” malalties que no existirien en condicions de desenvolupament més moderat. Una d’elles és interessant perquè serveix d’exemple que un mitjà canviant pot fer que organismes inicialment inofensius acabin per convertir-se en quelcom bastant molest.

Foto de jam343.

Es tracta de la legionel·la. Tothom sap que aquesta malaltia va aparèixer conspícuament va saltar a la fama en 1976 afectant a 221 assistents a una convenció de l’American Legion als EUA, dels quals en van morir 34. Aquest va ser l’origen del nom no només de la malaltia sinó del bacteri causant: Legionella pneumophilia. Aquest bateig suposa que abans era una perfecta desconeguda encara que anàlisis posteriors van descobrir que hi havia precedents [actualització, veure comentaris (N del T: de l'entrada original)].

En aquest període de discreció, Legionella vivia a l’interior de protozous, sobretot amebes, que servien d’hoste. I és que Legionella és un bacteri làbil, que viu al mitjà aquós però mor amb certa rapidesa si no infecta un protozou. L’estratègia és que l’ameba fagocita el bacteri però es troba amb què no és capaç de digerir-lo. Al contrari, Legionella es reprodueix a l’interior de l’ameba i quan aquesta mor d’indigestió i es trenca en cerca d’altres per continuar el cicle: el caçador caçat.

Legionella està present arreu, tolls, rius, llacs… però mai va passar de viure com un discret paràsit de protozous. Mai fins que nosaltres li vam donar l’oportunitat.

Resulta que el bacteri pot sobreviure un temps fora dels protozous (encara que depèn d’ells per reproduir-se) però només en condicions de calor, humitat i brutícia. I encara així, la Legionella ha de ser respirada per ta que pugui infectar.

El nostre progrés econòmic i les nostres creixents necessitats espúries van mostrar el perill en tota la seva cruesa en la convenció de legionaris. El motiu, raó i mitjà de dispersió va ser l’aire condicionat. En efecte, Legionella pot prosperar a torres de refrigeració, instal·lacions de calefacció i similars. L’aire calent i humit s’expulsa a l’exterior en forma d’aerosol, les minúscules gotetes del qual són respirables, és a dir, penetren fins a l’interior dels nostres pulmons sense ser retinguts al 100% pels nostres “sistemes de filtració” naturals que són la mucosa respiratòria i el sistema ciliar. Legionella arriba als alvèols pulmonars i allí realitza l’única cosa que sap fer, deixar-se menjar. Nosaltres no tenim amebes aquí però tenim macròfags, unes cèl·lules especialitzades a menjar-se els invasors. Aquesta estratègia funciona bé excepte en els casos rars dels bacteris intracel·lulars.

Legionella aprofita l’ocasió i utilitza els macròfags com si fossin amebes. El procés pot avançar fins a una fase catastròfica, en funció de l’estat de salut immunitària de l’individu i de si el tractament s’inicia aviat o no.

Legionella és un exemple de l’oportunisme dels éssers viu davant de canvis ambientals. A Espanya no és un gran problema de salut, encara que hi ha hagut 6980 casos en el període 1997-2004, molts d’ells originats per torres de refrigeració d’edificis públics (inclosos hospitals). Però també és un exemple poc evident dels riscos d’avançar en la tecnologia sense pensar-nos-hi gaire.

El bloc del Departament de Premsa de la Universitat d’Oxford publica un interessantíssim post de 9 paraules que molts crèiem que venien de la ciència, però en realitat són obra de la ciència ficció:

Foto de la NASA.

1. Robòtica: esmentat per primera vegada la història Liar! d’Isaac Asimoov.
2. Enginyeria genètica: que prové de Dragon’s Island, una novel·la escrita per Jack Williamson.
3. Gravetat Zero: usat originalment per Jack Binder l’any 1938, encara que es referia a l’estat de gravetat en el centre de la Terra. Arthur C. Clarke va esmentar la gravetat zero en l’espai en la seva novel·la Islands in the Sky.
4. Espai exterior (deep space): frase inventada per I. I. Smith el 1934.
5. Propulsor iònic: primera vegada esmentat per Jack Williamson en la novel·la The Equalizer, de 1947.
6. Vestit presuritzat: També se li va ocórrer a I. I. Smith, després replicat per la NASA.
7. Virus informàtics: Dave Gerrold va ser el primer a fer una diferenciació entre els virus informàtics i els virus biològics a When Harlie Was One de 1972.
8. Cuc informàtic: esmentat per primera vegada el 1975 per John Brunner en la seva novel·la Shockwave Rider.
9. Gegant gasós: adjectiu usat per primera vegada el 1952 per James Blish en la seva història Solar Plexus.

Així funciona l’evolució. Amb nyaps. Aprofitant allò que hi ha en comptes de crear alguna cosa ben feta. Si l’evolució fos lamarckiana, si busqués el millor, no tindríem òrgans que van sorgir per a una funció fent-ne ara una altra. I per què funciona així l’evolució? Perquè no es tracta de fer les coses bé. Es tracta de fer-les millor que l’altre.

Un exemple és la serp i les seves escates. Els nord-americans, que ho estudien tot, també analitzen què li passa a una serp quan la col·loques en una superfície llisa, lliscant. I, si tens una mica de mala llet, és divertit i tot. Veure com una serp es retorça una vegada i una altra i no avança. Per què?

Foto de Felix Francis.

Perquè necessita superfícies rugoses. En les quals recolzar les seves escates i aplicar la Tercera Llei de Newton. Sí, aquella que diu que si apliques una força sobre un cos, aquest et retorna una força similar a tu. És a dir, la Llei de Newton que explica per què camines. Tu i la serp. Perquè resulta que la serp dirigeix forces, gràcies a les seves escates, sobre les superfícies. Forces que, dirigides, li permeten desplaçar-se. No tot el cos de la serp experimenta la mateixa fricció amb la superfície. En la direcció en què apliqui més força, serà la direcció en què més força rebi. És el mateix que fa un patinador.

Però sobre una superfície llisa és molt difícil aplicar fregament. Això li passa a les serp d’aquest vídeo: http://video.nytimes.com/video/2009/06/08/multimedia/1194840785143/snake-on-a-smooth-surface.html. O a aquesta altra: http://video.nytimes.com/video/2009/06/08/multimedia/1194840785255/snake-wrapped-in-fabric.html, que li han posat una espècie de mitjó o de samarreta, i així no aconsegueix fregar més sobre una direcció que sobre una altra. Així no aconsegueix patinar.

Però l’objectiu principal de les escates de rèptils no era desplaçar-se. Per a això ja tenien les potes. L’objectiu principal era protegir contra la dessecació. Els amfibis havien desenvolupat pulmons, però encara intercanviaven gasos (oxigen cap a dins, diòxid de carboni cap a fora) a través de la pell humida. I és que és necessari que la pell estigui humida perquè existeixi intercanvi d’aquests gasos. Perquè ventilis (un altre dia t’explicaré que això no és respirar, contràriament al que probablement creies). Però els amfibis tenen el problema de dependre de l’aigua per mantenir la seva pell humida. Els rèptils van renunciar a la respiració cutània i es van quedar només amb la pulmonar. Per això van poder convertir la seva pell seca i dura, capaç de protegir de la pèrdua d’aigua.

No podien sospitar que aquesta coberta acabarien sent quelcom en certa manera equivalent a les potes.

Perdó!

Estic parlant en lamarckià. Que no és un bon idioma. En darwinià es diria: “avantpassats dels rèptils que tenien pells més endurides que uns altres iguals a ells, van aconseguir gràcies a això accés a recursos (per exemple, menjar allunyat de la riba) que els van permetre reproduir-se més i tenir més descendència. Aquells d’entre ells que, per mutació, presentaven pells més endurides, més resistents a la pèrdua d’aigua, van tenir accés a encara més recursos, i així van evolucionar els avantpassats dels rèptils”.

I amb les serps igual. Es diria: “avantpassats de les serps van aprofitar la seva pell endurida per afavorir el seu moviment i així van accedir a més recursos (per exemple, animals que podien caçar dins de caus) o van estalviar energia destinada a desenvolupar òrgans (van perdre les potes). Per tant, van tenir més descendents que eren com més o menys com ells. I els que eren millors d’entre ells, tot arrossegant-se amb l’ajuda de la pell, van tenir més descendents encara”.

No és que les escates siguin el millor per entrar en un cau. Era el que els avantpassats de les serps tenien més a mà.