Además de los huevos, sopa y juguetes de goma, la lista de legados más duraderos de los pollos podría incluir otro curioso ítem: un avanzado material tal como coloides auto-organizados, o características ópticas que permiten transmitir luz con la eficiencia de un cristal y la flexibilidad de un líquido.
Uno esperaría que algo así fuese descubierto en un laboratorio como el LHC, y no en un lugar como los ojos de un animal… mucho menos si este animal es un pollo común y corriente. Pero así es como lo confirmó un equipo de físicos de la Universidad de Princeton y la Universidad de Washington en St. Louis, EE.UU., quienes observaron una inusual disposición en las células de los ojos de los pollos y publicaron sus resultados en la revista Physical Review E.
El descubrimiento constituye la primera aparición biológica de un potencial nuevo estado de la materia llamado “hiperuniformidad desordenada” (disordered hyperuniformity). El estado de hiperuniformidad desordenada se comporta como los estados líquido y cristalino de la materia, mostrando un orden a grandes distancias y un desorden a menores distancias. Como los cristales, estos estados suprimen en gran medida las variaciones en la densidad de las partículas — como en los gránulos individuales de una sustancia — a lo largo de grandes distancias espaciales, de tal forma que la disposición es altamente uniforme.
Al mismo tiempo, sistemas hiperuniformemente desordenados son similares a los líquidos, ya que tienen las mismas propiedades físicas en todas las direcciones. Al combinar estas características, ingenieros y científicos podrían estar en condiciones de crear un circuito óptico hiperuniforme, un detector de luz, u otros materiales, que podrían ser controlados para ser sensibles o impermeables a ciertas longitudes de onda, según los investigadores.
Lo más asombroso es que es primera vez que este orden se observa en un sistema biológico. Antes sólo se había detectado en sistemas físicos como el helio líquido y en algunos plasmas simples.
Cuando se hizo el descubrimiento, los investigadores estaban estudiando los conos, pequeñas células sensibles a la luz que permiten a los ojos de los pollos percibir el color. Estos conos vienen en cuatro variedades de color diferentes — violeta, azul, verde y rojo — además de un quinto tipo que detecta los niveles de luz.
Este diagrama muestra la distribución espacial de los cinco tipos de células sensibles a la luz llamadas conos en la retina de pollo. (Cortesía de Joseph Corbo y Timothy Lau, de la Universidad de Washington en St. Louis)
Aunque a primera vista los ojos del pollo parecen estar desordenados, gracias a un modelo computacional que imita la disposición de los conos del ojo de pollo, los investigadores descubrieron una configuración sorprendentemente ordenada. Alrededor de cada cono existe una región que se conoce como “zona de exclusión” que impide que otros conos de la misma variedad se acerquen demasiado. Esto significa que cada tipo de cono tiene su propio arreglo uniforme y descansa en una capa diferente, una encima de otra, de forma organizada pero desordenada. La uniformidad sólo se aprecia a gran distancia, esto es la “hiperuniformidad desordenada”
Los puntos de color representan los centros de las células de los ojos de pollo. Han sido agrandadas y coloreadas con propósitos de visualización. (Cortesía de Salvatore Torquato, Universidad de Princeton)
En el diagrama, dos células (izquierda) parecen estar localizadas de manera aleatoria. Sin embargo, las regiones de exclusión para las células negras (centro) y rojas (derecha) empujan a las células cercanas y otorgan una estructura ordenada a la célula. Las células negras caen en un patrón triangular en ausencia de otro tipo de células. (Cortesía de Salvatore Torquato, Universidad de Princeton)
Fuentes:
abc.es
princeton.edu
Más información:
Local density fluctuations, hyperuniformity, and order metrics
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