En 1665, un erudito inglés llamado Robert Hooke colocó una viruta de corcho fina como el papel bajo un microscopio de latón y cuero que él mismo había construido, sostuvo una vela detrás de un globo de vidrio con agua para enfocar la luz y vio lo que nadie había descrito antes: miles de compartimentos diminutos, vacíos, parecidos a cajas, agrupados como un panal. Escribió que le recordaban las pequeñas habitaciones desnudas de un monasterio. Las llamó células. La palabra ha perdurado durante más de tres siglos y medio.
El dibujo y la descripción aparecieron en Micrographia, publicado en 1665, un libro de tamaño folio con grabados en cobre que representan pulgas del tamaño de platos, los ojos compuestos de moscas, la punta de una aguja y la superficie de un trozo de corcho. Fue el primer bestseller de la revolución científica.
El hijo de un carpintero con talento para las lentes.
Hooke era un hombre joven cuando se publicó el libro. Era el curador de experimentos en la Royal Society, lo que significaba que cada semana tenía que inventar, construir y demostrar algo nuevo para que los becarios se quedaran boquiabiertos. Un microscopio era una de sus herramientas del oficio.
El instrumento que utilizó para la observación del corcho era un microscopio compuesto, con un tubo de cartón recubierto de cuero y dorado, dos lentes en su interior y un sistema de lámpara independiente que él mismo había diseñado. Debido a que las primeras lentes manchaban la imagen con franjas de color y desenfoque, Hooke ideó una solución alternativa: una esfera de vidrio llena de salmuera que concentraba la luz de las velas en un haz brillante y frío sobre la muestra. The Atlantic ha descrito su equipo como una pieza de tubería óptica pirateada, más parecida a la mesa de trabajo de un joyero que a un instrumento de laboratorio.
Su mejor aumento fue de alrededor de 50x. Los microscopios modernos de súper resolución resuelven características mucho más pequeñas. Pero 50x fueron suficientes para ver el fantasma de la arquitectura de una planta.
Por qué el corcho parecía un monasterio
El corcho es la corteza exterior del alcornoque, Quercus suber. Cuando se arranca del árbol, el contenido vivo de sus células hace tiempo que ha muerto y se ha drenado, dejando sólo las paredes cuadradas de tejido vegetal muerto, esencialmente un armazón seco de lignina y suberina. Por eso Hooke vio habitaciones vacías en lugar del interior desordenado y lleno de líquido de una célula viva.
Contó los compartimentos. En un centímetro cuadrado, calculó, había una gran cantidad de ellos. Escribió que las pequeñas cajas le recordaban las celdas (los pequeños dormitorios) que ocupaban los monjes en un monasterio. La raíz latina cella significa habitación pequeña o almacén y ya se había utilizado durante siglos para describir cámaras tipo panal y celdas de prisión. Hooke simplemente extendió la metáfora a una escala que nadie había visitado antes.
No se dio cuenta de que estaba mirando la unidad fundamental de la vida. Pensó que había encontrado un ingenioso truco arquitectónico de tejido vegetal que explicaba por qué el corcho era tan ligero y flotante. La idea de que todos los seres vivos (robles, elefantes, humanos, bacterias) están construidos a partir de estos compartimentos no llegaría hasta décadas después.
El libro que hizo mirar a Londres
Micrographia no era un tratado científico seco. Fue un espectáculo. Los grabados se extendieron hasta alcanzar más de treinta centímetros de ancho. Una pulga, extraída de las propias observaciones de Hooke, se extendía a lo largo de la página con detalles puntiagudos y blindados que horrorizaron a los lectores que habían vivido toda su vida con el insecto en sus camas y nunca habían visto su rostro. Un piojo se apoderó de un cabello humano más grueso que su propio cuerpo. El ojo compuesto de una mosca zángano gris se resolvió en un entramado de miles de facetas hexagonales.
El cronista Samuel Pepys, entonces un administrador naval en ascenso de poco más de treinta años, compró una copia y luego lo describió como el libro más ingenioso que he leído en mi vida: un raro superlativo de un hombre que pasaba las tardes en el teatro, en cafés y en habitaciones iluminadas con velas y llenas de libros prestados. La copia de Pepys a menudo se presenta como evidencia de la rapidez con la que las imágenes de Hooke pasaron de los compañeros de la Royal Society a las salas de lectura de la clase profesional de Londres.
El mundo de Pepys en 1665 estaba a punto de cambiar del revés. A medida que avanzaba el año, escribía artículos inquietantes sobre la plaga que se extendía por la ciudad. Su diario registra grandes temores por la enfermedad en la ciudad. A finales del verano, el número de muertos había llegado a miles de personas por semana.
Una pulga en la página y una pulga en las calles.
Una de las coincidencias más extrañas de la ciencia del siglo XVII es que el grabado más famoso de Micrographia (la monumental pulga desplegable de Hooke, todo un caparazón brillante y patas articuladas) se publicó el mismo año en que la pulga de la rata, Xenopsylla cheopis, estaba sembrando silenciosamente la Gran Plaga de Londres. En 1665 nadie sabía que las pulgas portaban Yersinia pestis. Esa conexión no se establecería hasta finales del siglo XIX.
Pepys estuvo preocupado por el contagio durante todo el año de la peste, según su diario. Habría pasado las páginas del libro de Hooke y habría contemplado una imagen ampliada de la misma criatura matando a sus vecinos, sin saberlo.
El microscopio estaba mostrando la arquitectura más pequeña de la vida años antes de que alguien supiera qué hacer con la información. Al cabo de unos años, el pañero holandés Antonie van Leeuwenhoek, trabajando con microscopios de lente única que él mismo puso a tierra, observaría “animálculos” (bacterias y protozoos) nadando en el agua de un estanque y raspando sus propios dientes.
El ingeniero detrás de las imágenes.
Hooke no era un especialista. Era un científico en activo de la era preespecialista y su alcance era casi absurdo. Formuló la ley de elasticidad que aún lleva su nombre (la fuerza que ejerce un resorte es proporcional a cuánto se estira). Abogó por una ley de gravedad del cuadrado inverso, lo que generó disputas sobre la prioridad. Ayudó a Christopher Wren a reconstruir Londres después del Gran Incendio de 1666. Diseñó la primera junta universal práctica. Propuso que los fósiles eran restos de organismos que alguna vez vivieron en una época en la que la mayoría de los naturalistas todavía pensaban que eran curiosidades minerales que crecían dentro de las rocas.
Y construyó sus propios instrumentos. El microscopio de Micrographia se fabricó en colaboración con fabricantes de instrumentos de Londres, pero las mejoras ópticas, el truco de iluminación con el globo lleno de agua y las monturas de las muestras eran del propio Hooke. Se quejó amargamente en el prefacio de lo difícil que era ver algo a través de las lentes del día y de cuánto tiempo dedicaba a luchar contra el equipo.
Lo que Hooke no pudo ver
Como las células del corcho son cajas muertas y vacías, Hooke nunca observó un núcleo, un cromosoma o una mitocondria. Nunca vio una célula dividida. Nunca vio una célula de tejido animal: la resolución de su instrumento, combinada con el hecho de que las células animales carecen de las paredes rígidas de celulosa que hacen visible el contorno del tejido vegetal, las mantuvo ocultas.
El núcleo se describiría por primera vez a principios del siglo XIX. La idea de que la herencia vivía dentro de las células tomó más tiempo. El aislamiento de la nucleína (la molécula que trabajos posteriores revelarían que era ADN) se produciría dos siglos después de la observación de Hooke. Las palabras de Hooke y ese descubrimiento posterior pertenecen a la misma historia: el lento acercamiento a la maquinaria de la vida.
El instrumento sigue mejorando.
El microscopio compuesto de 50x de Hooke tiene descendientes que le resultarían irreconocibles. Los microscopios confocales utilizan escaneo láser para crear imágenes tridimensionales de tejido vivo. Los microscopios electrónicos, desarrollados en la década de 1930, resuelven átomos individuales. La microscopía de fluorescencia de superresolución, que ganó el Premio Nobel de Química en 2014, rompe el límite de difracción de la luz visible y permite a los biólogos observar el tráfico molecular dentro de una célula viva en tiempo real. Una imagen de 2015 de células de la arteria pulmonar de vaca, premiada en el concurso Nikon Small World, muestra núcleos de color púrpura brillante, mitocondrias en amarillo y fibras estructurales en azul: el interior de una sola célula representado en color vidriera.
La química que hace posibles esas manchas tiene su propia cola larga. Los primeros tintes sintéticos que eventualmente permitirían a los biólogos marcar estructuras específicas dentro de las células provinieron de un descubrimiento accidental en un laboratorio doméstico durante la Pascua de 1856, cuando el adolescente William Perkin aisló la malva mientras intentaba sintetizar quinina. El camino desde el lodo púrpura de Perkin hasta las tinciones de anticuerpos fluorescentes recorre toda la historia de la industria de los tintes moderna.
Incluso la biología conservada, examinada con el instrumento adecuado, revela más de lo que solía hacerlo. Un dinosaurio de 125 millones de años desenterrado en China se ha conservado con tanta precisión que las células individuales de la piel siguen siendo visibles bajo el microscopio. Hooke habría entendido exactamente lo que estaba mirando y exactamente lo que se estaba perdiendo.
La palabra sobrevive
Todos los libros de texto de biología impresos desde mediados del siglo XIX han repetido la metáfora monástica de Hooke, generalmente sin darse cuenta. Cuando una estudiante en el laboratorio de una escuela quita la piel de una cebolla, la deja caer sobre un portaobjetos y baja el objetivo para mirar, está repitiendo la observación de 1665 con un cristal mejor. Los compartimentos que ve todavía se llaman celdas porque un joven con una vela y una lente casera pensó que se parecían a las habitaciones donde dormían los monjes.
Hooke murió en 1703, pendenciero y arruinado. No sobrevive ningún retrato verificado de él; algunos historiadores han sugerido que Newton, quien le sobrevivió y dirigió la Royal Society después de él, se encargó de ello. Lo que sobrevive es un folio del tamaño de una mesa pequeña, con las placas aún crujientes y una sola palabra, de cuatro letras, que hace más trabajo en las ciencias biológicas que casi cualquier otra.
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