Gary Greenberg: Los preciosos nanodetalles de nuestro mundo

Cuando se fotografían con un microscopio en 3D, los granos de arena parecen caramelos de colores y los estambres de una flor se convierten en fantásticos chapiteles en un parque de atracciones. Gary Greenberg revela los apasionantes detalles del mundo microscópico. (Filmado en TEDxMaui).

Quiero hablar un poco sobre ver el mundo

desde un punto de vista totalmente único,

y este mundo del que voy a hablar
es el mundo microscópico.

He descubierto tras años y años

que hay un mundo mágico detrás de la realidad

y que puede verse directamente
a través de un microscopio.

Hoy voy a mostrarles un poco de él.

Empecemos con algo que no es tan pequeño,

algo que podemos ver con el ojo desnudo,

una abeja. Así, cuando ven esta abeja,

tiene más o menos este tamaño, un centímetro.

Pero para ver realmente los detalles de la abeja y

poder apreciar lo que es, hay que
mirarla un poco más de cerca.

Esto es solo el ojo de la abeja en un microscopio,

y ahora de repente pueden ver que la abeja tiene

miles de ojos individuales llamados omaditios

y que en realidad tienen pelos
sensoriales en los ojos,

de forma que saben cuando
se están acercando a algo

porque no pueden verlo en estéreo.

Si nos acercamos más, tenemos un pelo humano.

Un pelo humano es lo más pequeño
que el ojo puede ver.

Mide alrededor de una décima de milímetro.

Y si nos acercamos otra vez,

unas diez veces más pequeña que eso,
tenemos una célula.

Así, se pueden meter 10 células humanas

en el diámetro de un pelo humano.

Cuando miramos las células, en realidad me interesé

en la biología y las ciencias mirando

células vivas en el microscopio.

Cuando vi por primera vez
células vivas en un microscopio,

estaba absolutamente fascinado
y maravillado de su apariencia.

Si se observa la célula, como
esta del sistema inmunológico,

vemos que en realidad se están
moviendo por todas partes.

Esta célula está buscando cuerpos extraños,

bacterias, cosas que pueda encontrar.

Está mirando a su alrededor y cuando encuentra algo

y lo reconoce como un cuerpo extraño,

lo envolverá y se lo comerá.

Así, si miran justo ahí,
encuentra esa pequeña bacteria,

la envuelve y se la come.

Si se toman algunas células del corazón de un animal

y se ponen en un plato, simplemente
se quedarán ahí y palpitarán.

Es su trabajo. Cada célula tiene
una misión en la vida,

y para estas células su misión es

mover la sangre por todo nuestro cuerpo.

Las siguientes células son neuronas y justo ahora,

al ver y entender lo que estamos observando,

nuestros cerebros y neuronas
en realidad están haciendo esto

justo ahora. No son estáticas. Se están moviendo

estableciendo nuevas conexiones y eso es
lo que ocurre cuando aprendemos.

Si descendemos más en la escala,

encontramos un micrón, o micrómetro, y

bajamos hasta un nanómetro

y un angstrom. Un angstrom tiene el tamaño

del diámetro de un átomo de hidrógeno.

Así de pequeño es.

Y los microscopios de hoy pueden ver incluso

átomos individuales. Así, tenemos algunas imágenes

de átomos individuales.
Cada protuberancia es un átomo.

Esto es un anillo de átomos de cobalto.

Así, todo este mundo, el nanomundo,
esta zona de aquí

se llama nanomundo, y el nanomundo,

todo el mundo microscópico que vemos,

contiene un nanomundo en su interior

y ese es el mundo de
las moléculas y los átomos.

Pero quiero hablarles de este mundo más grande,

el mundo microscópico.

Así si fueran un bicho diminuto que vive en una flor,

¿cómo verían esa flor si fuera así de grande?

No verían o sentirían nada de lo que vemos

cuando miramos una flor. Así, si miran esta flor,

y son un pequeño bicho, si están en la superficie

de esa flor, así es cómo verían el terreno.

El pétalo de una flor es así,
de manera que la hormiga

está andando por encima de estos objetos, y si miran

un poco más de cerca a este estigma
y este estambre de aquí,

verán el estilo de esa flor, y notarán

que tiene estas pequeñas cosas,
que parecen de gelatina,

llamadas espuelas. Son espuelas de néctar.

Así que este chiquitín
que está andando por aquí es como

si estuviera en un país de Willy Wonka en miniatura.

Es como una pequeña Disneylandia para ellos.
No es como lo vemos nosotros.

Estas son pequeñas partes de granos de polen

ahí y allí, y aquí hay un...

lo que ven como un pequeño punto amarillo de polen,

cuando se mira en el microscopio,
en realidad está formado

por miles de pequeños grano de polen.

Así que, por ejemplo, cuando ven
abejas volando alrededor de

estas pequeñas plantas, están recolectando polen

Esos granos de polen que recolectan, los aprisionan

en sus patas y los llevan de vuelta a la colmena,

y eso es lo que forma la colmena,

la cera de la colmena. También recolectan néctar

y eso es lo que hace la miel que comemos.

Aquí tenemos una imagen en primer plano
y una imagen normal

de un lirio acuático, y si tuvieran
una visión realmente buena

con el ojo desnudo, la verían así de bien.

Estos son el estambre y el pistilo.
Pero miren cómo el estambre

y el pistilo se ven en un microscopio.
Este es el estambre.

Así, hay miles de pequeños granos de polen,

ahí está el pistilo y estas son las pequeñas cosas

llamadas tricomas. Son las que hacen
que la flor tenga

fragancia, y, de hecho, las plantas se comunican

con otras a través de sus fragancias.

Quiero hablarles de algo realmente normal,

solo arena normal.

Comencé a interesarme por la arena
hace unos 10 años,

cuando vi por primera vez arena de Maui,

y, de hecho, esto es un poco de arena de Maui.

La arena mide una décima
de milímetro aproximadamente.

Cada grano de arena mide una
décima de milímetro aproximadamente.

Pero cuando se mira más de cerca,
observen lo que hay ahí.

Es realmente asombroso.
Tenemos conchas microscópicas.

Tenemos cosas como coral,

fragmentos de otras conchas, olivino

y trocitos de volcán. Hay un poco

de un volcán ahí. Tenemos gusanos de tubo.

En la arena existe un despliegue
asombroso de cosas increíbles.

Y el motivo es que, en un lugar como esta isla,

un montón de arena se forma
a partir de material biológico

porque el arrecife proporciona un lugar donde todos esos

animales microscópicos o macroscópicos crecen

y cuando mueren, sus conchas, sus dientes

y sus huesos se rompen y forman granos de arena,

cosas como el coral y todo eso.

De esta forma tenemos, por ejemplo,
una imagen de la arena de Maui.

Esta procede de Lahaina.

Y cuando paseamos por una playa,
en realidad estamos

paseando por millones de años
de historia biológica y geológica.

No nos damos cuenta, pero es en realidad un registro

de toda la ecología.

Así vemos aquí, por ejemplo,
la espícula de una esponja

dos trocitos de coral aquí,

eso es una púa de un erizo de mar.
Cosas realmente asombrosas.

Cuando vi esto por primera vez, estaba -creo-

alucinado, es como tener aquí
un pequeño tesoro oculto.

No podía creerlo e iba examinando

estos pequeños trocitos y fotografiándolos.

Así es como se ve la mayoría de
la arena de nuestro planeta.

Estos son cristales de cuarzo y feldespato,

así que la mayoría de la arena del mundo continental

está formada por cristales de cuarzo y feldespato.
Es la erosión de una roca de granito.

Así pues, las montañas se forman,
se erosionan con el agua,

la lluvia, el hielo y todo eso,

y se convierten en granos de arena.

Aquí tenemos arena mucho más colorida.

Es arena de un lugar cercano a los grandes lagos

y puede ver que contiene minerales

como granate rosa y epidota verde,
todas clases de cosas asombrosas,

y si mira la arena de diferentes lugares,

cada playa, cada lugar en el que mire la arena,

es diferente. Esta es del Big Sur,
son como pequeñas joyas.

Hay lugares en África donde extraen joyas

y si se mira la arena en el lugar donde los ríos

la llevan hasta el océano, se ven literalmente

joyas diminutas en el microscopio.

Cada grano de arena es único.
Cada playa es diferente.

Cada grano es diferente. No hay dos

iguales en el mundo.

Cada uno viene de algún lugar y va a otro.

Es como una instantánea.

La arena no está solo en la Tierra,

sino en todo el universo.
De hecho, el espacio exterior

está lleno de arena, que se une

para formar nuestros planetas y la luna.

Se puede ver en los micrometeoritos.

Aquí tenemos algunos micrometeoritos
que me dio el ejército

los extrajeron de los pozos del Polo Sur.

Son asombrosos y esos son

los diminutos elementos que forman
el mundo en el que vivimos,

los planetas y la luna.

La NASA quería que sacara algunas
fotos de la arena de la luna,

así que me mandaron arena de todos los aterrizajes

de las misiones Apollo de hace 40 años.

Empecé a sacar fotos con mis
microscopios tridimensionales.

Esta fue la primera que saqué.
Es bastante asombrosa.

Pensé que se parecía un poco a la luna,
lo cual es muy interesante.

Ahora, la forma de trabajar de
mi microscopio, normalmente

en un microscopio se ve muy poco de una vez,

por lo que hay que volver a enfocarlo,

seguir sacando fotos y luego tengo
un programa de ordenador

que las une a todas

en una sola imagen, de manera que
se puede ver cómo es en realidad

y lo hago en 3D. Así, lo que observan aquí

es la visión de un ojo izquierdo.
Esta es la del ojo derecho.

Ojo izquierdo, ojo derecho.

Tenemos algo interesante aquí. Es muy diferente

de cualquier arena de la Tierra que haya visto antes,

y he visto mucha, créanme. (Risas)

Miren este agujero en el medio. Fue causado

por un micrometeorito que impactó contra la luna.

La luna no tiene atmósfera,
así que los micrometeoritos

llegan continuamente, por lo que toda su superficie

está cubierta de polvo debido a que
durante cuatro mil millones de años

ha sido bombardeada por micrometeoritos.

y cuando uno llega aproximadamente

entre 30 y 95 mil km por hora,
se evapora al contacto.

Pueden verlo aquí:

está más o menos evaporado y este material contiene

pequeño conjunto de granos de arena.

Es un grano de arena
muy pequeño, todo esto

se llama aglutinado en anillo.

Muchos de los granos de arena de la luna son así

y nunca encontraría eso en la Tierra.

La mayoría de la arena de la luna,

sobre todo, y saben que cuando miramos la luna,

hay zonas oscuras y zonas de luz. Las zonas oscuras

son corrientes de lava.
Son corrientes de lava basáltica

y así es como se ve la arena, muy similar

a la arena que veríamos en Haleakala.

Otras arenas, cuando estos micrometeoritos llegan,

se evaporan y forman estas fuentes,

estas fuentes microscópicas que suben hasta el...

Iba a decir que suben "hasta el aire",
pero no hay aire.

suben de alguna manera y
se forman instantáneamente

perlas de cristal, se endurecen y para cuando

caen a la superficie de la luna,

tienen estas preciosas esférulas de cristal coloreado.

En realidad son microscópicas,

se necesita un microscopio para verlas.

Esto es un grano de arena procedente de la luna,

y pueden ver que

toda la estructura de cristal está todavía ahí.

Este grano de arena tiene probablemente

unos tres y medio o cuatro mil millones de años,

y nunca se ha erosionado como la arena

de la Tierra lo hace debido al agua y

aire, etc. Todo lo que podemos ver
es un poco de erosión

aquí abajo, por el sol, hay tormentas solares

y esta es erosión por radiación solar.

Lo que he intentado contarles hoy es que

cosas tan ordinarias como un grano de arena

pueden ser verdaderamente extraordinarias
si las miramos de cerca

y desde un punto de vista nuevo y diferente.

Creo que William Blake lo expresó mejor cuando dijo:

"Para ver un mundo en un grano de arena

y un cielo en una flor silvestre,

sostén el infinito en la palma de tu mano

y la eternidad en una hora".

Gracias. (Aplausos)