El salmón coho ( Oncorhynchus kisutch ) es un pescado increíble. Originarios del noroeste del Pacífico, comienzan su vida en arroyos de agua dulce y luego se trasladan al océano abierto. Pero cuando un salmón Coho alcanza la edad de reproducción, regresará a la vía fluvial de su nacimiento , a veces viajando 400 millas (644 kilómetros) para llegar allí.
Entra el difunto Arthur Davis Hasler. Mientras era ecólogo y biólogo de la Universidad de Wisconsin, estaba intrigado por la pregunta de cómo estas criaturas encuentran su hogar. Y en 1960, utilizó un principio básico de la ciencia, la hipótesis, para averiguarlo.
Entonces, ¿qué es una hipótesis? Una hipótesis es una explicación tentativa y comprobable de un fenómeno observado en la naturaleza. Las hipótesis son de alcance limitado, a diferencia de las teorías , que cubren una amplia gama de fenómenos observables y se basan en muchas líneas diferentes de evidencia. Mientras tanto, una predicción es un resultado que esperaría obtener si su hipótesis o teoría es precisa.
Así que volvamos a 1960 y Hasler y esos salmones. Una idea no verificada fue que el salmón Coho usaba la vista para localizar sus arroyos de origen. Hasler se propuso probar esta noción (o hipótesis). Primero, reunió a varios peces que ya habían regresado a sus arroyos nativos. A continuación, les vendó los ojos a algunos de los cautivos, pero no a todos, antes de arrojar su salmón en un tramo de agua lejano. Si la hipótesis de la vista fuera correcta, entonces Hasler podría esperar que menos peces con los ojos vendados regresaran a sus orígenes.
Las cosas no salieron así. Los peces sin vendas en los ojos regresaron al mismo ritmo que sus contrapartes con los ojos vendados. (Otros experimentos demostraron que el olfato, y no la vista, es la clave de la capacidad de búsqueda de la especie).
Aunque la hipótesis de Hasler sobre la venda de los ojos fue refutada, a otros les ha ido mejor. Hoy, estamos viendo tres de los experimentos más conocidos de la historia y las hipótesis que probaron.
Ivan Pavlov y sus perros (1903-1935)
Hipótesis : si los perros son susceptibles a respuestas condicionadas (babeo), entonces un perro que se expone regularmente al mismo estímulo neutral (metrónomo / campana) antes de recibir comida asociará este estímulo neutral con el acto de comer. Con el tiempo, el perro debería empezar a babear a un ritmo predecible cuando se encuentre con dicho estímulo, incluso antes de que se le ofrezca comida.
El experimento : ganador del premio Nobel y crítico abierto del comunismo soviético, Ivan Pavlov es sinónimo del mejor amigo del hombre . En 1903, el científico nacido en Rusia inició una serie de experimentos de décadas que incluían perros y respuestas condicionadas .
Ofrezca un plato de comida a un perro hambriento y salivará. En este contexto, el estímulo (la comida) desencadenará automáticamente una respuesta particular (el babeo). La última es una reacción innata y no aprendida a la primera.
Por el contrario, el sonido rítmico de un metrónomo o una campana es un estímulo neutro. Para un perro, el ruido no tiene un significado inherente y si el animal nunca lo ha escuchado antes, el sonido no provocará una reacción instintiva. Pero la vista de la comida seguro que lo hará .
Entonces, cuando Pavlov y sus asistentes de laboratorio tocaron el sonido del metrónomo / campana antes de las sesiones de alimentación, los investigadores acondicionaron a los perros de prueba para vincular mentalmente los metrónomos / campanas con la hora de la comida. Debido a la exposición repetida, el ruido por sí solo comenzó a hacerles agua la boca a los perros antes de que les dieran comida.
Según " Ivan Pavlov: Una vida rusa en la ciencia " del biógrafo Daniel P. Todes, la gran innovación de Pavlov aquí fue su descubrimiento de que podía cuantificar la reacción de cada perro midiendo la cantidad de saliva que generaba. Como era de esperar, cada perro babeaba a su propio ritmo constante cuando se encontraba con una señal personalizada (y artificial) relacionada con la comida.
Pavlov y sus asistentes también utilizaron respuestas condicionadas para analizar otras hipótesis sobre la fisiología animal. En un experimento notable, se evaluó la capacidad de un perro para decir la hora . Este perro en particular siempre recibía comida cuando escuchaba el clic de un metrónomo a una velocidad de 60 golpes por minuto. Pero nunca recibió comida después de escuchar un ritmo más lento de 40 golpes por minuto. He aquí que el animal de Pavlov comenzó a salivar en respuesta al ritmo más rápido, pero no al más lento . Tan claramente, podría diferenciar los dos ritmos rítmicos.
El veredicto : Con el acondicionamiento adecuado, y mucha paciencia, puede hacer que un perro hambriento responda a estímulos neutrales salivando en el momento justo de una manera que sea predecible y científicamente cuantificable.
Prismas radiantes de Isaac Newton (1665)
Hipótesis : si la luz solar blanca es una mezcla de todos los colores del espectro visible , y estos viajan en longitudes de onda variables, entonces cada color se refractará en un ángulo diferente cuando un rayo de luz solar atraviese un prisma de vidrio.
Los experimentos : el color era un misterio científico antes de que apareciera Isaac Newton . Durante el verano de 1665, comenzó a experimentar con prismas de vidrio desde la seguridad de una habitación oscura en Cambridge, Inglaterra.
Cortó un agujero circular de un cuarto de pulgada (0.63 centímetros) en una de las contraventanas, permitiendo que un solo rayo de luz solar ingresara al lugar. Cuando Newton levantó un prisma para este rayo, se proyectó una mancha oblonga de luz multicolor en la pared opuesta.
Este contenía capas segregadas de luz roja, naranja, amarilla, verde, azul, índigo y violeta. De arriba a abajo, este parche medía 13,5 pulgadas (33,65 centímetros) de alto, pero solo tenía 2,6 pulgadas (6,6 centímetros) de ancho.
Newton dedujo que estos colores vibrantes se habían estado escondiendo dentro de la luz solar misma, pero el prisma los doblaba (o "refractaba") en diferentes ángulos, lo que separaba los colores.
Aún así, no estaba 100 por ciento seguro. Entonces Newton replicó el experimento con un pequeño cambio. Esta vez, tomó un segundo prisma e hizo que interceptara el parche de luz con forma de arco iris. Una vez que los colores refractados entraron en el nuevo prisma, se recombinaron en un rayo de sol blanco circular. En otras palabras, Newton tomó un rayo de luz blanca, lo dividió en un montón de colores diferentes y luego lo volvió a ensamblar. ¡Qué buen truco de fiesta!
El veredicto : La luz del sol realmente es una mezcla de todos los colores del arco iris , y sí, estos pueden separarse individualmente mediante la refracción de la luz.
Estrella de mar reveladora de Robert Paine (1963-1969)
La hipótesis : si los depredadores limitan las poblaciones de los organismos que atacan, entonces esperaríamos que las especies de presas se vuelvan más comunes después de la erradicación de un depredador importante.
El Experimento : Conoce a Pisaster ochraceus , también conocida como la estrella de mar púrpura (o la estrella de mar púrpura si lo prefieres).
Usando un estómago extensible , la criatura se alimenta de mejillones, lapas, percebes, caracoles y otras víctimas desafortunadas. En algunas rocas costeras (y charcos de marea) a lo largo de la costa del estado de Washington, esta estrella de mar es el depredador principal.
El animal convirtió a Robert Paine en una celebridad científica. Ecologista de profesión, Paine estaba fascinado por los roles ambientales de los principales depredadores. En junio de 1963, inició un ambicioso experimento a lo largo de la bahía de Mukkaw en el estado de Washington. Durante años, Paine mantuvo una sección rocosa de esta costa completamente libre de estrellas de mar.
Fue un trabajo duro. Paine tenía que sacar regularmente estrellas de mar rebeldes de "su" afloramiento, a veces con una palanca. Luego los arrojaría al océano.
Antes del experimento, Paine observó 15 especies diferentes de animales y algas que habitaban el área que decidió probar. En junio de 1964, un año después de que comenzara su purga de estrellas de mar, ese número se había reducido a ocho .
Sin el control de las estrellas de mar púrpura, la población de percebes se disparó. Posteriormente, estos fueron reemplazados por mejillones de California , que llegaron a dominar el terreno. Al anclarse a las rocas en gran número, los mejillones superaron a otras formas de vida. Eso hizo que el afloramiento fuera inhabitable para la mayoría de los antiguos residentes: incluso las esponjas, anémonas y algas, organismos que Pisaster ochraceus no come, fueron desalojados en gran medida.
Todas esas especies continuaron prosperando en otra parte de la costa que Paine dejó intacta. Experimentos posteriores lo convencieron de que Pisaster ochraceus es una " especie clave ", una criatura que ejerce una influencia desproporcionada sobre su entorno. Elimina la piedra angular y todo el sistema se despeina.
El veredicto : los depredadores de Apex no solo afectan a los animales que cazan. La eliminación de un depredador superior desencadena una reacción en cadena que fundamentalmente puede transformar todo un ecosistema.
AHORA ESO INTERESANTE
Contrariamente a la creencia popular, Pavlov casi nunca usó campanas en sus experimentos con perros. En cambio, prefirió metrónomos, timbres, armonios y descargas eléctricas.
