la versión original de esta historia apareció en la revista Quanta.
Beba una copa de vino y notará que el líquido gotea continuamente por el lado mojado de la copa. En 1855, James Thomson, hermano de Lord Kelvin, explicó en la Philosophical Magazine que estas “lágrimas” o “piernas” del vino resultan de la diferencia de tensión superficial entre el alcohol y el agua. “Este hecho ofrece una explicación de varios movimientos muy curiosos”, escribió Thomson. No se dio cuenta de que el mismo efecto, más tarde denominado efecto Marangoni, también podría influir en el desarrollo de los embriones.
En marzo, un grupo de biofísicos en Francia informó que el efecto Marangoni es responsable del momento crucial en el que una masa homogénea de células se alarga y desarrolla un eje de cabeza y cola, las primeras características definitorias del organismo en el que se convertirá.
El hallazgo es parte de una tendencia que desafía la norma en biología. Normalmente, los biólogos intentan caracterizar el crecimiento, el desarrollo y otros procesos biológicos como resultado de señales químicas desencadenadas por instrucciones genéticas. Pero ese panorama a menudo ha parecido incompleto. Los investigadores ahora aprecian cada vez más el papel de las fuerzas mecánicas en biología: fuerzas que empujan y tiran de los tejidos en respuesta a sus propiedades materiales, dirigiendo el crecimiento y el desarrollo de maneras que los genes no pueden.
Las técnicas modernas de imágenes y medición han abierto los ojos de los científicos a estas fuerzas al inundar el campo con datos que invitan a interpretaciones mecánicas. “Lo que ha cambiado en las últimas décadas es realmente la posibilidad de observar lo que sucede en vivo y ver la mecánica en términos de movimiento celular, reordenamiento celular y crecimiento de tejido”, dijo Pierre-François Lenne de la Universidad Aix Marseille, uno de los investigadores detrás del estudio reciente.
El cambio hacia explicaciones mecánicas ha reavivado el interés por los modelos biológicos pregenéticos. Por ejemplo, en 1917 el biólogo, matemático y estudioso de los clásicos escocés D’Arcy Thompson publicó Sobre el crecimiento y la forma, que destacó las similitudes entre las formas que se encuentran entre los organismos vivos y las que emergen en la materia no viva. Thompson escribió el libro como antídoto a lo que pensaba que era una tendencia excesiva a explicar todo en términos de selección natural darwiniana. Su tesis (que la física también nos moldea) está volviendo a estar de moda.
“La hipótesis es que la física y la mecánica pueden ayudarnos a comprender la biología a escala de tejido”, afirmó Alexandre Kabla, físico e ingeniero de la Universidad de Cambridge.
La tarea ahora es comprender la interacción de las causas, donde los genes y la física actúan de alguna manera de la mano para esculpir los organismos.
Crecer con la corriente
Los modelos mecánicos de crecimiento de embriones y tejidos no son nuevos, pero los biólogos carecieron durante mucho tiempo de medios para probar estas ideas. Ver embriones es difícil; son pequeños y difusos, y hacen rebotar la luz en todas direcciones como vidrio esmerilado. Pero las nuevas técnicas de microscopía y análisis de imágenes han abierto una ventana más clara al desarrollo.
Lenne y sus compañeros de trabajo aplicaron algunas de las nuevas técnicas para observar el movimiento de las células dentro de los gastruloides de ratón: haces de células madre que, a medida que crecen, imitan las primeras etapas del crecimiento embrionario.