Hallan un nuevo estado de la materia en los ojos de un pollo

Aunque sorprendente, no nos resultaría demasiado extraño que los físicos descubran un nuevo estado de la materia en un gran acelerador como el LHC o en algún otro experimento de altísima tecnología, pero lo que es difícil de imaginar es que semejante hallazgo se encuentre en los ojos de un animal, concretamente en los de un pollo común y corriente. Pero, por lo visto, es posible. Al menos, así lo afirma un equipo de físicos de la Universidad de Princeton y la de Washington en St. Louis (EE.UU.), que han observado una inusual disposición de células en los ojos de estas aves, lo que, según ellos, constituye la primera aparición biológica de un potencialmente nuevo estado de la materia llamado «hiperuniformidad desordenada». Este tipo de materiales tienen propiedades únicas en la transmisión y el control de las ondas de luz, según explican los autores en la revista Physical Review E.

Esta disposición de las partículas parece desorganizada a pequeñas distancias, ero tiene un orden oculto que permite que el material se comporte tanto como un cristal como un líquido. Combinadas, estas características significan que los circuitos ópticos hiperuniformes, detectores de luz y otros materiales pueden ser controlados para ser sensibles o insensibles a ciertas ondas de luz.

El descubrimiento se produjo cuando los investigadores estudiaban los conos, las pequeñas células sensibles a la luz que permiten la percepción del color, en los ojos de los pollos. Para estas aves y otras que son más activas durante el día, estos fotorreceptores vienen en cuatro variedades de color diferentes -violeta, azul, verde y rojo- y un quinto tipo para detectar los niveles de luz, y cada tipo de cono tiene un tamaño diferente.

En los ojos de muchas criaturas, estas células visuales están distribuidas en un patrón obvio, como los conos de los insectos, que se presentan de forma hexagonal. A primera vista, sin embargo, los conos de los ojos del pollo parecen estár en desorden.

Como cristales y líquidos

Los investigadores crearon un modelo computacional para imitar la disposición de los conos del pollo y descubrieron una configuración sorprendentemente ordenada. Alrededor de cada cono hay una región conocida como «zona de exclusión» que prohíbe que otros conos de la misma variedad se acerquen demasiado. Esto significa que cada tipo de cono tiene su propio arreglo uniforme, y cada uno de ellos descansa en capas diferentes una encima de la otra de una forma organizada pero desordenada. La distribución solo se reconoce uniforme a gran distancia, eso es la «hiperuniformidad desordenada».

Los materiales en ese estado son como cristales, ya que mantienen la densidad de partículas consistentes a través de grandes distancias espaciales. Pero también como los líquidos, ya que tienen las mismas propiedades físicas en todas las direcciones. Según los investigadores, lo más asombroso del asunto es que es la primera vez que se observa este orden en un sistema biológico. Anteriormente, solo se había visto en sistemas físicos como el helio líquido y plasmas simples.

Pero, ¿qué ventajas tiene esto para un pollo? Los investigadores creen que este arreglo permite a las aves capturar de forma uniforme la luz entrante. Los investigadores creen que científicos e ingenieros pueden aprender de ellos para crear circuitos ópticos y detectores de luz que sean sensibles o resistentes a ciertas longitudes de onda.