Nicolaus Steno

Nicolaus Steno (1638-1686)

A mediados del siglo XVII, un joven ansioso escribió en su diario: “Te ruego, oh Dios, que me quites esta plaga y liberes mi alma de toda distracción, para trabajar en una sola cosa y hacerme familiar sólo con las tablas de la medicina”. Afortunadamente para generaciones de biólogos, geólogos y paleontólogos, la oración no recibió respuesta y el joven continuó persiguiendo sus intereses errantes.

El autor de la oración fue Nicolaus Steno. Después de hacer descubrimientos sin precedentes en anatomía, cambió de rumbo y estableció algunos de los principios más importantes de la geología moderna.

Steno vivió en una época en la que la gente creía que los fósiles crecían dentro de las rocas, los animalitos emergían espontáneamente de la materia en descomposición, los movimientos de las estrellas decidían fortunas y personalidades, brujas se escondían por todas partes y los cristales y los cuernos de unicornio curaban enfermedades. Fue una época de intensa lucha religiosa, cuando una de las pocas cosas en las que católicos y protestantes estaban de acuerdo era en la fecha de 4,004 BCE para la creación del mundo, según lo determinado por el arzobispo anglicano James Ussher. Como la mayoría de los sabios de su tiempo, Steno era profundamente religioso. Nunca cuestionó públicamente esta estimación de la edad de la Tierra, y probablemente tampoco la cuestionó en privado. Sin embargo, a finales del siglo XVIII, los practicantes de los nuevos campos de geología y paleontología se dieron cuenta de que la Tierra tenía que ser mucho más antigua, y vieron por primera vez la inmensa edad geológica y la rica prehistoria de nuestro planeta gracias al trabajo de Steno.

Primeros años

Steno nació en el bastión luterano de Copenhague durante la Guerra de los Treinta Años, un conflicto entre católicos y protestantes que acabó por engullir a la mayor parte del norte de Europa. Cuando era un niño pequeño, contrajo una enfermedad que lo confinó en el interior durante tres años, y poco después de recuperarse, su padre murió. La madre de Steno pronto se volvió a casar, pero su nuevo esposo murió solo un año después, y el niño se fue a vivir con una media hermana mayor y su esposo. Cuando Steno tenía 15 años, una edad en la que la mayoría de los niños valora más a sus amigos, perdió a muchos de los suyos; la peste golpeó a Copenhague, y sus amigos fueron reclutados para llevarse los cuerpos contagiosos de los muertos. Este tipo de incertidumbre caracterizó toda la vida de Steno. Nunca fue dueño de una casa, rara vez vivió en un lugar por mucho tiempo, rara vez disfrutó de un ingreso estable y agonizó por el destino de su alma.

Entre episodios de desesperación por su incapacidad para concentrarse en un tema, Steno logró impresionar a sus mayores. Pasar tanto tiempo rodeado de adultos durante su enfermedad infantil lo había convertido en un buen oyente, y después de que su padre se fue, Steno era feliz escuchando a los padres sustitutos. El primero de ellos fue Ole Borch, un alquimista. A Steno no le importaba mucho la alquimia, pero recordó lo que vio en el taller de Borch, especialmente partículas sólidas suspendidas en líquido. Los recuerdos de estas partículas de sedimento que se depositan gradualmente en el fondo de la mezcla le ayudarían a visualizar los procesos geológicos en años posteriores.

Steno esperaba estudiar matemáticas, pero una carrera como médico parecía mucho más práctica. Se matriculó en la Universidad de Copenhague para estudiar medicina, pero se encontró al aire libre dibujando copos de nieve. Peor aún, sus estudios formales se detuvieron por completo cuando la universidad cerró sus puertas. Dinamarca estaba en guerra con Suecia, y entre las derrotas militares de los suecos y dos inviernos seguidos, toda la ciudad se detuvo. Steno sacó lo mejor de una mala situación. Thomas Bartholin, el principal anatomista de Dinamarca, se había retirado de la Universidad de Copenhague cuando Steno se matriculó, pero ambos se hicieron amigos de todos modos. Steno podría haber aprendido buenas técnicas de disección de Bartholin, o simplemente heredar una destreza manual excepcional de su padre orfebre. De cualquier manera, varios años después de buscar leña en la helada Copenhague, se encontró en París, deslumbrando a los famosos de Europa con su habilidad.

El anatomista

“Nos hizo ver todo lo que hay que ver en la construcción del ojo”, escribió un médico francés, “sin poner el ojo, las tijeras o su otro pequeño instrumento en cualquier lugar excepto en una mano, que mantenía constantemente expuesta a los ahí reunidos”. El ojo en cuestión era el de un caballo. El joven, por supuesto, era Steno.

Sin un puesto adecuado disponible en Dinamarca, Steno había viajado por Alemania durante varios meses, luego se mudó a la bulliciosa ciudad multicultural de Ámsterdam, donde se quedó con un médico llamado Gerard Blaes. Mientras visitaba Blaes, Steno realizó casualmente la disección de la cabeza de una oveja y descubrió accidentalmente la glándula parótida, que produce saliva. Blaes inicialmente descartó el hallazgo de su invitado, pero después de que el joven atrajo la atención de otros, Blaes reclamó el descubrimiento como suyo. La disputa se puso fea y agrió el interés de Steno en atribuirse el mérito de sus descubrimientos, aunque eso no le impidió hacer otros nuevos. En 1662, publicó “Observaciones anatómicas sobre glándulas” que describe todas las glándulas de la cabeza. En París, unos años más tarde, se dedicó al estudio de los músculos y se dio cuenta de que funcionaban por contracciones de las fibras musculares y no inflándose, como se creía comúnmente. Continuó haciendo hallazgos clave sobre la anatomía del cerebro.

Se mudó a Florencia y rápidamente encontró la vida bajo el sol de la Toscana maloliente. Francesco Redi, el hombre que Steno esperaba conocer, estaba ocupado realizando experimentos de generación espontánea. Era de conocimiento común que la descomposición daba lugar a nueva vida, a saber, moscas y gusanos. El influyente jesuita alemán Athanasius Kircher estaba tan convencido de ésto que incluso publicó recetas. Redi tenía sus dudas y, para probarlas, reunió carne podrida, cadáveres de animales y estiércol de buey. Descubrió que cuando cubría con cuidado los bultos en descomposición, no aparecían nuevos animalitos. Steno se sintió, extrañamente, en casa en este entorno, y los poderosos hermanos Medici, el gran duque Ferdinando y su hermano Leopoldo, pronto se interesaron por él. Cuando adquirieron la cabeza de un gran tiburón blanco en octubre de 1666, se la entregaron a Steno para que la disectara. Steno descubrió que las mandíbulas superior e inferior del tiburón tenían cada una 13 hileras de dientes, y los dientes se parecían a glossopetrae, o lenguas de piedras.

Lenguas de piedras aparecían por todas partes, sin embargo, nadie sabía exactamente cómo se originaron. Algunas personas pensaban que caían del cielo. Steno descubrió que parecían a los dientes de tiburón.

Steno no fue el primero en identificar correctamente los dientes de tiburón, y ni siquiera dijo con certeza cuáles eran, pero sus ilustraciones publicadas dejaron pocas dudas. Los tiburones arrojan dientes con regularidad y les crecen otros nuevos a lo largo de su vida, por lo que sus dientes no son difíciles de encontrar. Los tiburones extintos han dejado sus dientes dentro de rocas antiguas al igual que los tiburones modernos han esparcido sus dientes por las playas modernas. Steno había encontrado el origen de un fósil de vertebrado común, pero eso no significaba que todos los misterios estuvieran resueltos.

La naturaleza de los fósiles

Para cuando Steno disectó la cabeza del tiburón, los académicos habían debatido durante mucho tiempo los orígenes de los fósiles, y el debate se complicó por la forma en que los europeos del siglo XVII definían realmente la palabra “fósil”. Hoy en día se entiende que un fósil es evidencia de vida antigua conservada en la roca, por lo que su origen orgánico se puede dar por sentado. En la época de Steno, los fósiles podían ser cualquier cosa extraída del suelo, incluidos cristales o artefactos humanos; claramente, algunos de estos objetos no pueden ser orgánicos. Entre los que lo eran, algunos tenían un parecido reconocible con organismos vivos, como los moluscos que se parecían a sus parientes modernos. Otros eran más difíciles de identificar porque estaban mal conservados, pertenecían a organismos que ya no vivían en la región o pertenecían a organismos que se habían extinguido. Pocos sabios del Renacimiento o de la era de la iluminación habían considerado siquiera la posibilidad de extinción. En cambio, la mayoría se centró en dos explicaciones que encontraron más plausibles: los fósiles habían sido depositados por el Diluvio de Noé, o los fósiles crecieron dentro de las rocas.

Si uno explica los fósiles a través del Diluvio Bíblico, los fósiles de conchas encontrados cerca de la costa no excedían los límites de la credulidad, pero los fósiles de moluscos marinos encontrados en las cimas de las montañas sí lo hicieron. Una inundación podría haber depositado moluscos de agua dulce, pero no moluscos marinos. Más desconcertante aún, ¿cómo pudo la Tierra producir, y luego disponer, suficiente agua para cubrir todos los picos montañosos del globo? Los historiadores naturales de la época de Steno esperaban comprender mejor la mente de Dios. Esto significó discernir las leyes naturales por las que Dios obró, no simplemente asumiendo un milagro, pero no pudieron encontrar una respuesta satisfactoria. Quizás lo más desconcertante de todo es que muchos fósiles hicieron algo que ninguna inundación de corta duración pudiera hacer: residían dentro de montañas de roca.

Dadas estas circunstancias, el crecimiento de fósiles dentro de las rocas tenía más sentido para algunas personas, pero no para Steno. Observó que las raíces de los árboles estaban “retorcidas y comprimidas de innumerables formas en terrenos más duros, de modo que asumen formas diferentes a las de terrenos más blandos”. Si las raíces de los árboles hicieron esto, los fósiles también deberían hacerlo, pero no fue así. Del mismo modo, las conchas que crecen dentro de las rocas deberían romper las rocas, pero no era así. Finalmente, si los fósiles habían crecido dentro de rocas en el pasado, deberían continuar creciendo en rocas en la época de Steno, pero no pudo encontrar evidencia de ésto. Incluso las convicciones religiosas de Steno lo hicieron reacio a aceptar esta explicación. Fósiles creciendo dentro de rocas no tenían ningún propósito, y Steno estaba convencido de que objetos terrestres estaban diseñados para funciones específicas.

Steno fue uno de los primeros en darse cuenta de lo que parece obvio hoy en día, que los fósiles son el resultado de organismos que alguna vez vivieron. Pero comprender los orígenes de los fósiles fue solo una victoria parcial. No era posible comprender la progresión de la vida en la Tierra sin relacionar de alguna manera los fósiles entre sí en el tiempo. Los científicos delinearían la secuencia de la vida en la Tierra siglos después de la muerte de Steno, pero al hacerlo, utilizaron sus principios.

De la Toscana al Mundo

Menos de dos años después de disectar la cabeza del gran tiburón blanco, Steno completó un manuscrito sobre la geología de la Toscana. El lugar fue una elección astuta; celebró la patria de sus mecenas, los Medici. Steno pretendía que este volumen de 78 páginas, De solido, sea simplemente una introducción a una disertación más profunda, una disertación que nunca publicó. Sin embargo, para trazar un rumbo para la geología, De solido fue suficiente.

Hoy en día, los geólogos y paleontólogos suelen documentar los afloramientos rocosos en los que trabajan a través de secciones estratigráficas, diagramas de capas rocosas que se muestran en sección transversal. Esto no se había hecho antes de la época de Steno, y aunque el diagrama que hizo era más abstracto y se basaba en más suposiciones que son comunes hoy en día, fue pionero en la práctica. Más importante aún, esbozó los principios que son la base de la investigación geológica.

Tres tipos básicos de rocas cubren la Tierra: ígneas, metamórficas y sedimentarias. Los paleontólogos valoran las rocas sedimentarias porque contienen fósiles, y los paleontólogos se basan en los “Principios de Steno” para organizar los fósiles en el tiempo y el espacio.

El primero y más importante de los principios de Steno parece ridículamente evidente hoy en día, pero estaba lejos de ser obvio en ese momento. Conocido como el principio de superposición, establece que las capas de sedimento se depositan en secuencia, con las capas más antiguas en la parte inferior y las capas más nuevas en la parte superior. “Cuando se estaba formando el estrato [rocoso] más bajo”, escribió, “no existía ninguno de los estratos superiores”. Mucho antes de que alguien pudiera determinar las edades absolutas de las capas de roca, los geólogos podían, basándose en el primer principio de Steno, al menos averiguar qué capas de roca eran más antiguas.

Al ver experimentos en el taller de alquimia de su mentor Ole Borch, Steno había observado cómo los sedimentos se depositan en el fondo de un recipiente. Sus observaciones juveniles le sirvieron bien en geología. Steno sabía que cuando el agua o los sedimentos llenan una cuenca, su superficie superior se nivela para ser suave y paralela al horizonte, incluso si se deposita sobre una superficie irregular. Las capas sucesivas de sedimento se depositan de la misma manera. Esto se conoce como el principio de horizontalidad original de Steno y ha ayudado a los geólogos a comprender que las capas de sedimento que se encuentran en un ángulo con el horizonte se inclinaban o doblaban después de solidificarse.

El principio final de Steno es el principio de continuidad lateral, que dice que las capas de sedimento se extienden hasta que alcanzan un obstáculo que evita que se extiendan más, de la misma manera que la sopa se extiende en un tazón hasta llegar a los lados del plato. “Dondequiera que se vean los bordes desnudos de los estratos”, escribió, “o se debe buscar una continuación de esos mismos estratos o se debe encontrar otra sustancia sólida que evite que el material de los estratos se disperse”.

Apoyándose en estos principios, Steno intentó relatar la historia geológica de la Toscana. Produjo una historia de seis fases. En la primera fase, la región se inundó y se depositaron capas de sedimento. En la segunda fase, el área se drenó. En la tercera fase, las rocas colapsaron para formar montañas y valles. Steno imaginó este colapso de la corteza como resultado de que las rocas cedieran a medida que la presión del aire o el agua excavaban cavernas subterráneas, de manera similar a como el agua erosiona la tierra debajo del aslfato de carreteras para crear baches. Steno creía que este ciclo de inundaciones, desagües y derrumbes sucedió dos veces, y lo relacionó con las Escrituras. El primer diluvio pudo haber sido cuando “el espíritu de Dios se movió sobre la faz de las aguas”. El segundo diluvio podría haber sido el Diluvio de Noé, aunque Steno no lo dijo con certeza.

Se equivocó acerca de las vastas cavernas subterráneas que conducen al colapso de la corteza, pero los geólogos modernos entienden que el movimiento de las placas de la corteza ciertamente puede fracturar el lecho rocoso y construir montañas. En De solido, Steno afirmó ambiciosamente que la geología que descubrió en la Toscana era válida para todo el mundo. Él también estaba equivocado en eso, pero tenía razón al creer que los estudios de los estratos rocosos podrían eventualmente conducir a una escala de tiempo global.

De solido necesitaba la aprobación de los censores florentinos antes de que pudiera ser publicado, pero afortunadamente para Steno, los censores eran buenos amigos que no plantearon objeciones. Sin embargo, cuando el manuscrito salió de la imprenta, se había marchado de Florencia.

Los trastornos geológicos que Steno describió en su manuscrito podrían haber insinuado trastornos similares en su vida personal porque tomó una decisión que seguramente decepcionaría a sus amigos luteranos en su país. Se convirtió al catolicismo. En medio de su conversión, recibió una citación irónica del rey Federico III para regresar a Dinamarca. El tipo de puesto bien pagado en Copenhague que se le había escapado años atrás estaba repentinamente disponible, pero él. ahora católico, no quería ir. Dejó Florencia, pero pasó los siguientes 20 meses en un viaje de casi 4,000 millas, no exactamente una ruta directa a la corte danesa. Steno había llegado a Ámsterdam cuando recibió la noticia de que Federico III estaba muerto y así se libró del compromiso.

Los historiadores no saben qué planeaba hacer Steno a continuación. En el largo camino a Dinamarca, había visto algunas de las mejores maravillas geológicas de Europa, incluidos los Alpes y el Monte Vesubio, y el siguiente paso lógico podría haber sido seguir a De solido con un trabajo más profundo, pero no se ha encontrado ningún manuscrito. En la última fase de su vida, el inquieto Steno volvió a cambiar de rumbo.

Legado

En 1671, dos años después de su publicación en Italia, De solido llegó a Inglaterra. Los miembros de la Royal Society of London, conocida más tarde como uno de los organismos científicos más prestigiosos del mundo, lo notaron rápidamente. Henry Oldenburg, el secretario de la sociedad, hizo traducir el trabajo al inglés, y pronto se pasó al erudito Robert Hooke para su revisión. Hooke había llegado a conclusiones similares a las de Steno sobre los orígenes de los fósiles, y los dos podrían haberse convertido en aliados intelectuales, pero eso no sucedió. Brillante pero malhumorado, Hooke acusó a Oldenburg de pasarle sus hipótesis a Steno. Las acusaciones de Hooke pronto fueron eclipsadas por un ataque publicado de otro miembro de la Royal Society, un médico llamado Martin Lister.

Aunque Steno había proporcionado un fuerte argumento a favor del origen orgánico de los fósiles, no había hecho ningún progreso real en la determinación de la naturaleza de los fósiles mas “difíciles”, aquellos que no se parecían en nada a los organismos vivos en la actualidad. Lister ofreció un buen ejemplo: los amonites. Estos animales parientes de los cefalópodos modernos, tenían algunas semejanzas con los nautilos modernos, pero también diferencias notables. Había una explicación para ésto, una ya sospechada por el contencioso Hooke: los amonites se diferenciaban tanto de los moluscos vivos porque los amonites estaban extintos. Pero la Europa del siglo XVII no estaba preparada para la noción de extinción; el concepto no alcanzaría respeto científico hasta principios del siglo XIX, cuando fue articulado por el gran naturalista francés Georges Cuvier.

En el siglo XVIII, De solido se reimprimió al menos dos veces, en latín y francés, y los mineros y agrimensores comenzaron a aplicar los principios de Steno a su trabajo. Al considerar las rocas más bajas como las más antiguas y las más altas como las más nuevas, un minero italiano llamado Giovanni Arduino clasificó las capas de rocas de los Alpes en tres categorías. Las rocas primarias eran las más antiguas y no tenían fósiles. Las rocas secundarias consistieron en capas sedimentarias inclinadas con fósiles. Las rocas terciarias incluían rocas sedimentarias todavía horizontales, que también contienen fósiles. Arduino no relacionó estos grupos de rocas con eventos bíblicos, aunque se vincularon en el uso popular, la mayoría de la gente asumió que las rocas secundarias resultaron del Diluvio de Noé.

Sin embargo, a medida que los principios de Steno fueron ganando aceptación, comenzaron a socavar la cronología bíblica que él había creído. En 1720, el químico René Réaumur publicó una descripción de capas de sedimentos compuestas principalmente por conchas rotas. Debido a que muchas de estas capas tenían varios metros de espesor, argumentó que no podrían haber sido depositadas por una inundación que duró menos de un año, como la Biblia describe la inundación de Noé. A finales del siglo XVIII, algunos geólogos también habían comenzado a cuestionar la antigüedad de la humanidad en comparación con otras formas de vida. En capas de sedimentos más profundas y, por lo tanto, más antiguas, encontraron “reliquias” del Diluvio de Noé que, según el Antiguo Testamento, sucedió después de la creación de los humanos. Así que también deberían haber encontrado restos humanos en las capas de rocas más antiguas, pero no fue así; Solo aparecieron restos humanos en las rocas más jóvenes. Aún más sorprendente, los recolectores de fósiles encontraron una colección de restos —de reptiles marinos y voladores, mamíferos de proporciones extrañas y una enorme variedad de invertebrados— que no se registran en ninguna parte de la historia. Aparentemente, una asombrosa sucesión de formas de vida había aparecido y desaparecido antes de que los humanos llegaran al planeta. A fines del siglo XVIII, el famoso naturalista francés Georges Buffon describió públicamente a los humanos como recién llegados a un planeta de aproximadamente 75,000 años de antigüedad. En privado, estimó que la edad del planeta se acercaba a los 10 millones de años. Nadie sabría la edad de la Tierra hasta el siglo XX, después de que el descubrimiento de la radiactividad permitió a los científicos atribuir edades absolutas a las rocas. (En 1953, dos estudios independientes estimaron la edad de la Tierra en aproximadamente 4,500 millones de años). Sin embargo, debido a los principios de Steno, los científicos pudieron ordenar los fósiles cronológicamente e incluso localizar ricas vetas de combustible fósil para saciar las sociedades de los siglos XIX y XX.

Los eventuales descubrimientos de la geología eran inimaginables para el sabio del siglo XVII. Aunque el rey Federico III murió antes de que Steno llegara a Copenhague, el sabio terminó allí de todos modos. Steno extrañaba a Florencia y, después de dos años, solicitó al nuevo monarca permiso para regresar. Con el permiso concedido, Steno regresó a Toscana y fue tutor de un joven príncipe Medici, pero no quedó satisfecho. En 1675, Steno hizo voto de pobreza y se convirtió en sacerdote. Esperaba llevar una vida sencilla de deberes pastorales, pero la Iglesia Católica lo convocó a Roma y lo nombró obispo en 1677. Su nueva asignación fue en el norte de Europa, convirtiendo protestantes al catolicismo en Alemania, Noruega y Dinamarca. Era una tarea difícil y, como antes, echaba de menos a Florence.

Steno se tomó en serio su voto de pobreza y sus conocidos observaron consternados cómo se ponía más delgado. Un amigo que se había convertido recientemente relató que encontró a Steno “sin casa, sin sirviente, desprovisto de todas las comodidades de la vida, delgado, pálido y demacrado”. Con el tiempo, la abnegación de Steno pasó factura y murió a la edad de 48 años. Tres siglos después de su nacimiento, un grupo de peregrinos daneses pidió al Papa Pío XI que lo nombrara santo. El Papa Juan Pablo II beatificó a Steno en 1988, poniendo al sabio del siglo XVII en el camino hacia la santidad.

En los últimos años de su vida, Steno se preocupó más por salvar almas que por estudiar los estratos rocosos, pero nunca renunció su trabajo científico. Ciertamente, Steno no podría haber imaginado adónde conducirían sus principios geológicos durante los próximos tres siglos. Del mismo modo, los geólogos, paleontólogos e incluso anatomistas sucesivos habrían tenido dificultades para imaginar sus campos de investigación sin sus conocimientos pioneros.

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Referencias:

• Cutler, Alan. The Seashell on the Mountaintop: A Story of Science, Sainthood, and the Humble Genius Who Discovered a New History of the Earth. New York: Dutton, 2003.
• Ellis, Richard. Monsters of the Sea. New York: Alfred A. Knopf, Inc., 1994.
• Rudwick, Martin J.S. The Meaning of Fossils: Episodes in the History of Paleontology. Chicago: University of Chicago Press, 1976.
• Rudwick, Martin J.S. Scenes from Deep Time: Early Pictorial Representations of the Prehistoric World. Chicago: University of Chicago Press, 1992.

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Basado en artículo publicado en Earth Observatory de NASA– 20 de julio de 2004.