Godzilla vs Galileo. FIGHT!

(Narrado por un excitado locutor de boxeo a través de un altavoz con reverb.)

“Desde un lado del cuadrilátero, venido desde la Italia de principios del siglo XVII, con una estatura media de un humano renacentista, representando a la Ciencia y habiendo perdido sólo contra la Inquisición: ¡Gaaalileooo Gaaalileiii!

Y desde el lado contrario, venido desde el Japón post-bomba atómica, con una estatura que ronda los 50 metros y prácticamente invencible dada su (asombrosamente) larga filmografía: ¡Gooodzillaaa!

Los púgiles se saludan y ¡comienza el combate!” Ring. Ring. Ring.

1st ROUND: Estructura

“Comienza atacando Galileo, que usa hábilmente en su primer golpe la ley del cuadrado cubo. ¡Guau! ¡Eso ha tenido que doler! Este Round ha acabado demasiado pronto. Esperemos que no indique el final del combate… ¡Atención! Godzilla pierde el equilibrio y cae derribado al suelo. El árbitro se arrodilla. ¡Comienza a contar y Godzilla no se levanta!”

La ley del cuadrado cubo es una relación de proporciones enunciada en 1638 por Galileo, el genial físico de Pisa, en el libro Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno à due nuove scienze. Entendamos la ley.

Tomemos un dado por una parte, y otro dado el doble de alto que el primero. El pequeño tendrá un valor de 1 cm de lado, y el grande 2 cm. La longitud es el doble.

Ahora, comparemos áreas. El área de una sola cara del dado pequeño será 1cmx1cm=1cm2, para el mayor será de 2cmx2cm=4cm2. El dado grande tiene un área cuatro veces mayor que la del pequeño (es decir, 1 cara del dado grande son 4 caras del dado pequeño).

Finalmente, comparamos el volumen. El dado pequeño tiene un volumen de 1cmx1cmx1cm=1cm3. El dado grande tiene un volumen de 2cmx2cmx2cm=8cm3. El volumen de un dado es 8 veces la del otro (o lo que es lo mismo, 1 dado grande es igual que 8 dados pequeños).

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Ley Cuadrado-Cubo

Conclusión: cuando un objeto se somete a un aumento proporcional en tamaño, su nuevo volumen es proporcional al cubo del multiplicador y su nueva superficie es proporcional al cuadrado del multiplicador.

Dicho de otro modo (quiero decir, dicho de manera menos pedante): si multiplico la altura o el lado de un objeto por un número a, la superficie del objeto será multiplicada por a2 y su volumen por a3.

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Ley Cuadrado-Cubo

Todo este rollo ¿qué significa? Pues muy sencillo: la masa es directamente proporcional al volumen (densidad=masa/volumen=constante).

Esto implica que si aumentamos la altura de un ser vivo, la masa aumentaría al cubo del aumento de la altura.

El problema aquí, es el posible sobrepeso de una criatura.

“¡El púgil se levanta! Galileo roza a Godzilla, asienta la postura y dispara un derechazo. Godzilla se tambalea…”

Godzilla proviene de la mutación radioactiva de un dinosaurio (el más plausible por su fisonomía, el iguanodón) que habría multiplicado 10 veces su tamaño; esto es, un ser de 50 metros (en su versión original). Supera en más del doble de tamaño al animal más grande jamás conocido sobre la faz de la Tierra, el Argentinasaurus.

Extrapolando el peso, Godzilla supera las 4.000 toneladas. ¿Es esto posible? Según los científicos, el peso máximo de un ser vivo terrestre sería de unas 100 toneladas, dadas las condiciones de presión y gravedad de la Tierra, y aun así, el Argentinasaurus contaba con ser cuadrúpedo, repartiendo su masa en más superficie, y con huesos, en proporción, más anchos.

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Argentinasaurus y Godzilla, el tamaño importa.

Los huesos tienen una gran resistencia, y la naturaleza es sabia. Pero tienen un límite. Por eso los animales más grandes, como el elefante, tienen una forma más redondeada, 4 patas gruesas y huesos proporcionalmente más robustos. En contraposición pongamos una gacela, que tiene una estructura más grácil, unas patas más esbeltas y huesos más finos en proporción.

 

Se da en la naturaleza que, a mayor tamaño, más grande es su esqueleto: el 8% del peso de un ratón, el 14% en un perro y el 18% del peso de un ser humano es de hueso. Para que un hueso soporte el peso de Godzilla (sobre todo con el impedimento de ser bípedo), debería de ser 2 veces más resistente que las mejores aleaciones de titanio, más anchos en proporción que los del iguanodón y sus cartílagos, 12 veces más fuertes que las de un humano. Por lo que sus órganos serían de materiales poco convencionales en un ser vivo.

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Ley Cuadrado-Cubo en la Mutación Radioactiva de Godzilla

Y recordemos que es una mutación, no una creación, por lo que partimos de una desproporción de tejidos que naturalmente encontramos en los animales, no de nuevos materiales.

Por eso tampoco pueden existir insectos o arañas desproporcionadamente grandes, ya que su exoesqueleto lo aplastaría por su peso con unas patas proporcionalmente finas. Ni tampoco existirían humanos reducidos o exageradamente grandes. Cada tamaño en la naturaleza presenta una arquitectura adecuada a sus dimensiones.

Y no sólo el peso le lastraría en su movimiento sobre sus huesos. También sería más lento debido a su momento de inercia. A Godzilla le costaría más o menos unas 100.000 veces más girarse o moverse que al iguanodón del que procedería. Sería un ser extremadamente lento.

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El momento de inercia indica que cuesta moverse según la masa y distancia del eje de rotación.

Estructural y Biomecánicamente, Godzilla pierde por goleada.

“Godzilla se levanta y cubre su rostro, va a lanzar un gancho de izquierda y… Ring. Ring. Ring. ¡Acaba el primer asalto con un Godzilla visiblemente afectado por un golpe que no esperaba! Galileo ha empezado fuerte el combate, veremos a ver como termina.”

2nd Round: Metabolismo

“Ring. Ring. Ring. Los boxeadores vuelven al cuadrilátero. Godzilla intenta dar un cabezazo. Falla en el intento. Galileo finta a su derecha. ¡Quién lo diría con su edad! Usa su golpe popularmente conocido cómo ¡metabolismo!”

Emitimos calor. Mucho. Y si no, que se lo pregunten a los que duermen en pareja o con mascotas. Esto es debido a nuestro metabolismo (las reacciones químicas que producen la vida tal y como las conocemos), nuestro movimiento y nuestra masa.

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Éste soy yo, con 17 años, en una Cámara de Infrarrojos.

Este calor se elimina por radiación, es decir, a través de la piel. Por eso se nos ve en cámaras de infrarrojos. Los seres vivos tienen una proporción superficie/volumen tal que su metabolismo elimine el calor sobrante sin bajar lo suficiente su temperatura, ni acumular calor en el interior.

En el caso de Godzilla, su cuerpo acumularía tanto calor que el pobre animal acabaría ardiendo por combustión espontánea. Esto es debido a la misma ley del cuadrado-cubo; la superficie aumenta en menor proporción que el volumen, por lo que no hay superficie suficiente para eliminar el calor. Por eso los elefantes africanos tienen esas grandes orejas llenas de capilares sanguíneos, para perder calor.

Siguiendo con relaciones área/volumen, pensemos en sus pulmones. No podría hacer bien el intercambio gaseoso y por tanto no tendría el suficiente oxígeno para llevar a cabo su metabolismo, debido a que sus pulmones no tendrían una superficie lo suficientemente grande como para liberar todo el dióxido de carbono y captar todo el oxígeno que requeriría. Piensa en cómo se hincha un globo, y ahora imagínate que hay que hacerlo por un agujerito en lugar del pitorrito. Tardaremos mucho más.

Podemos extrapolar esto a los riñones: la sangre no tendría suficiente superficie de contacto para ser filtrada. La pérdida proporcional de área es un gran problema.

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Problemas relacionados con la proporción área/volumen.

“¡Guau! ¿Cómo es posible? Godzilla al suelo de nuevo, pero se recupera rápidamente. ¡No! Su pérdida de reflejos hace que Galileo le dé una patada… ¡Esto está muuuy interesante! ¡Físicos al poder!”

Luego tenemos que tener en cuenta la circulación sanguínea: no le llegaría la sangre al cerebro. El corazón funciona como una bomba que impulsa líquido arriba y abajo. Pero existe un límite para líquidos como el agua; por encima de 10,3 metros de altura no se puede elevar. Es una limitación física (que tiene su demostración matemática aburrida), y ni siquiera haciendo el vacío absoluto se podría alcanzar (a vacío, antes, se evaporaría que subir esa altura). Podemos probarlo con una pajita aspirando refresco. La pajita podría ser como máximo de 10 metros en la vertical.

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Hay un valor para medir el metabolismo: la tasa metabólica. Se refiere a la velocidad en que los combustibles (azúcares y grasas) se degradan para mantener activas las células de un organismo. El consumo energético por kilo resulta ser mayor cuanto más pequeño es el animal. Un ratón consume energía a un ritmo 70 veces mayor que un ser humano. Y cuanto más grande, menor energía consume.

Para que esto suceda, el metabolismo de Godzilla debe ser bastante bajo. Su presión arterial sería de unas 2 pulsaciones por minuto, comparándolo con el de otras especies, es muy, muy bajo. Y dada las cantidades de sangre que debería bombear (unos 2 millones de litros), es muy difícil que sea suficiente para todo ese líquido en proporción.

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El Pulso de los Animales depende del Tamaño

“Galileo se pega a su lado del cuadrilátero, toma impulso y… Ring. Ring. Ring.¡Nooo! ¡Salvado por la campana! Este combate no pinta nada bien para Godzilla. ¡Es el combate del siglo!”

3rd Round: Neurociencia

“Ring. Ring. Ring. ¡Comienza el tercer asalto! Godzilla sale de su esquina como tambaleándose… ¡Y su entrenador no tira la toalla por él! ¡Qué espectáculo! Galileo va a golpear en nombre de la ciencia con un golpe muy inteligente.”

Nuestro cuerpo funciona mediante señales a través de neuronas en el sistema nervioso (no sólo el cerebro, sino todo el organismo). Las señales que envía el cerebro de un animal grande han de recorrer, hasta llegar a su destino, distancias mucho mayores que las que recorren las señales enviadas por los más pequeños. Una señal enviada por un ratón llegaría al pie mucho antes que la señal enviada por un elefante, y no digamos a un reptil de 50 metros.

Los axones neuronales de los animales grandes son más gruesos y gracias a ello, las cargas eléctricas se desplazan a mayor velocidad por el interior de los axones (la resistencia que opone un cable al paso de la corriente eléctrica depende del grosor): los axones gruesos conducen más rápidamente los impulsos nerviosos, y así compensamos (un poco, muy poco) la distancia que se recorre.

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Neuronas

Pero, aunque aumentemos el grosor celular, las distancias entre el cerebro de un elefante y su pierna (por ejemplo) sigue siendo mucho más larga que la misma distancia en el ratón. Ocurre algo parecido al aumento de la proporción de superficie y volumen, no varían a la vez. Por lo que un animal grande tarda más en recibir estímulos y transmitir información.

Y ocurre algo más. Al aumentar el volumen del cerebro, no habría la misma superficie de contacto entre áreas, lo que podría disminuir las funciones cognitivas de la especie al reducir el número de conexiones neuronales en proporción a su enorme cuerpo. Vamos, que un humano de 10 metros sería un poco cortito. Habría que explicarle las cosas 2 veces. Aunque para algunos, no les haga falta crecer para que les ocurra esto.

“¡OH, NO! ¡Le ha dado en la barbilla! Cae al suelo y no se levanta. Comienza la cuenta. 7, 6, 5, 4… ¡Se levanta! Intenta un golpe bajo pero Galileo, que ha demostrado ser más listo, lo evita. Ring. Ring. Ring. Termina el tercer asalto. Si me preguntáis, diría que está muy claro cómo va a terminar la noche.”

Fin del Combate: Radiación

“Ring. Ring. Ring. Comienza el cuarto round, Galileo se acerca rápidamente a Godzilla…”

La radiación nuclear pueden modificar nuestras propias células, alterando su normal funcionamiento. Si la dosis es pequeña, las células son capaces de reparar el daño causado o remplazarlas, pero en dosis muy altas se producen daños que ya no se pueden reparar, y tenemos aparición de cáncer y mutaciones entre otras consecuencias.

Pero ¿cuánto puede aguantar un ser vivo frente a una radiación?  Como todo, depende de la complejidad del ser vivo en sí y los mecanismos que tenga para reparar esos daños.

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Esto NO ocurre con la radiación

Un ser humano aguanta unos 4-10 (Gy, o Geiger), algo que parece muy poco comparado con los 100 que aguanta una cucaracha (uch!). Pero ¿aguantaría un ser vivo, como un dinosaurio, una explosión atómica? No, aunque existen bacterias que pueden aguantar  dosis hasta 150000 Gy, equivalente a más de 1000 explosiones de Hiroshima. Lo consiguen porque son seres simples. La radiación mataría a un ser pluricelular, no lo convertiría en Godzilla.

“…golpea a Godzilla y ¡cae al suelo por cuarta vez! Sí, sí. ¡Qué espectáculo señores!… 3, 2, 1 ¡Knockout de Galileo a Godzilla! ¡¿Quién podría haberlo adivinado?! Combates así no se ven todos los días. Termino la retransmisión dándole la enhorabuena al vencedor.”

La ciencia demuestra que Godzilla nunca podría destruir Tokyo, porque no existe. ¡JA!

G

 

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Adán Correa Álvarez

Fan del gato de Schrödinger. Quiero una nariz superlativa. En esta casa se siguen las reglas de la termo. Dinámica. A veces me hacen falta subtítulos. Complejo. Graduado en Ciencias Químicas porque me gustaba la Investigación. Ahora Investigo cómo encontrar trabajo con las Ciencias Químicas. Mientras tanto, divulgo.

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